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          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          時間:?2022-03-11 15:03:35 ??來源:?投稿 ??作者:?dxm ??點擊: ?

          熱泵是一種將低溫熱源的熱能轉移到高溫熱源的裝置。通常用于熱泵裝置的低溫熱源是我們周圍的介質——空氣、河水、海水,城市污水,地表水,地下水,中水,消防水池,或者是從工業生產設備中排出助工質,這些工質常與周圍介質具有相接近的溫度。根據低溫熱源的不同,熱泵一般可分為:空氣源、水源、地源。

          空氣源熱泵熱水器的基本原理

          它主要是由壓縮機、熱交換器、軸流風扇、保溫水箱、水泵、儲液罐、過濾器、節流裝置和電子自動控制器等組成。接通電源后,軸流風扇開始運轉,室外空氣通過蒸發器進行熱交換,溫度降低后的空氣被風扇排出系統,同時,蒸發器內部的工質吸熱汽化被吸入壓縮機,壓縮機將這種低壓工質氣體壓縮成高溫、高壓氣體送入冷凝器,被水泵強制循環的水也通過冷凝器,被工質加熱后送去供用戶使用,而工質被冷卻成液體,該液體經膨脹閥節流降溫后再次流入蒸發器,如此反復循環工作,空氣中的熱能被不斷熱泵送到水中,使保溫水箱里的水溫逐漸升高,最后達到55℃左右,正好適合人們洗浴,這就是空氣源熱泵熱水器的基本工作原理。

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          機組主要部件及作用

          熱泵熱水器是由:壓縮機、冷凝器、蒸發器、軸流風扇、儲液罐、過濾器、截流裝置和電子自動控制器等組成。其中壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流裝置稱為四大部件。

          壓縮機

          作用:將低壓氣體提升為高壓的一種從動的流體機械。是制冷系統的心臟,它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體,通過電機運轉帶動活塞對其進行壓縮后,向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體,為制冷循環提供動力,從而實現壓縮→冷凝→膨脹→蒸發(吸熱)的制冷循環。

          常見種類:旋轉式;渦旋式;螺桿式

          家用機組一般采用旋轉式。

          商用機組一般采用渦旋式和螺桿式。

          代表企業:谷輪、三洋、美芝、大金、三菱、海立等。

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          旋轉式壓縮機

          工作原理:旋轉式壓縮機的電機無需將轉子的旋轉運動轉換為活塞的往復運動,而是直接帶動旋轉活塞作旋轉運動來完成對制冷劑蒸氣的壓縮。

          優點:由于活塞作旋轉運動,壓縮工作圓滑平穩,平衡。另外旋轉式空壓機沒有余隙容積,無再膨脹氣體的干擾,因此具有壓縮效率高、零部件少、體積小、重量輕、平衡性能好、噪音低、防護措施完備和耗電量小等優點。

          常規1-2.5P采用的是旋轉式壓縮機。

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          渦旋式壓縮機

          工作原理:渦旋式壓縮機是由一個固定的漸開線渦旋盤和一個呈偏心回旋平動的漸開線運動渦旋盤組成可壓縮容積的壓縮機。

          優點:渦旋壓縮機的獨特設計,使其成為當今世界節能壓縮機。渦旋壓縮機主要運行件渦盤只有齪合沒有磨損,因而壽命更長,被譽為免維修壓縮機。渦旋壓縮機運行平穩、振動小、工作環境寧靜,又被譽為‘超靜壓縮機’。渦旋式壓縮機結構新穎、精密,具有體積小、噪音低、重量輕、振動小、能耗小、壽命長、輸氣連續平穩、運行可靠、氣源清潔等優點。

          渦旋式壓縮機一般用小型熱泵設備,常規3-10HP采用的是渦旋式壓縮機。

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          節流裝置

          作用:

          (1)節流降壓 將來自冷凝器的中溫高壓液態制冷劑進行節流,以降低其溫度和壓力,使進入蒸發器的制冷劑成為飽和溫度較低的濕蒸氣,確保制冷劑在低溫下沸騰,以降低進入車內空氣的溫度。
          (2)調節流量 根據制冷負荷和發動機轉速的變化情況自動調節制冷劑流量,使制冷系統始終保持最適宜的制冷量。

          (3)防止掖擊和過熱 根據蒸發器出口處的溫度控制制冷劑流量,以確保制冷劑在蒸發器個完全汽化,防止壓縮機產生液擊現象;與此同時,將制冷劑蒸氣過熱溫度控制在從而防止異常過熱現象的發生。

          常見的節流裝置有三種:電子膨脹閥;熱力膨脹閥;毛細管。

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          熱力膨脹閥

          工作原理:熱力膨脹閥是通過感受蒸發器出口氣態制冷劑的過熱度來控制進入蒸發器的制冷劑流量。

          熱力膨脹閥由感應機構、執行機構、調整機構和閥體組成。

          感應機構中充注氟利昂工質,感溫包設置在蒸發器出口處,其出口處溫度與蒸發溫度之間存在溫差,通常稱為過熱度。

          代表企業:丹佛斯、艾默生、艾柯、鷺宮等。

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          電子膨脹閥

          工作原理:是控制器通過對傳感器采集得到的參數進行計算,向驅動板發出調節指令,由驅動板向電子膨脹閥輸出電信號,驅動電子膨脹閥的動作。電子膨脹閥從全閉到全開狀態其用時僅需幾秒鐘,反應和動作速度快,不存在靜態過熱度現象,且開閉特性和速度均可人為設定。

          特點:對于熱力膨脹閥,當環境溫度較低,其感溫包內部的感溫介質的壓力變化大大減小,嚴重影響了調節性能。而對于電子膨脹閥,其感溫部件為熱電偶或熱電阻,它們在低溫下同樣能準確反應出過熱度的變化。因此,在冷藏庫的凍結間等低溫環境中,電子膨脹閥也能提供較好的流量調節。

          代表企業:丹佛斯、艾默生、艾柯、鷺宮等。

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          蒸發器

          工作原理:蒸發器是制冷四大件中很重要的一個部件,低溫的冷凝“液”體通過蒸發器,與外界的空氣進行熱交換,“氣”化吸熱,達到制冷的效果。

          空氣源機組采用翅片蒸發器。

          水地源機組采用板式換熱器。

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          冷凝器

          工作原理:將管子中的熱量,以很快的方式,將熱量帶走而運轉的,把氣體或蒸氣轉變成液體的裝置。

          常見種類:殼管式換熱器(常規熱水機組),鈦管式換熱器(泳池機組),套管換熱器(風冷模塊機組)。

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          四通閥

          作用:四通閥是熱泵系統中用于化霜的主要部件。

          四通閥由三個部分組成:先導閥,主閥和電磁線圈。

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          工作原理:四通閥不同于普通直動式電磁閥,它必須在一定壓力下才能正常工作,四通閥由三個部分組成:先導閥,主閥和電磁線圈, 電磁線圈可以拆卸,先導閥與主閥焊接成一體。當電磁閥線圈處于斷電狀態,如圖一,先導滑閥在右側壓縮彈簧驅動下左移,高壓氣體進入毛細管①后進入右端活塞腔,另一方面,左端活塞腔的氣體排出,由于活塞兩端存在壓差,活塞及主滑閥左移,使排氣管(S管)與室外機接管(C管)相通,另兩根接管相通,形成制熱循環。當電磁閥線圈處于通電狀態,如圖二,先導滑閥在電磁線圈產生的磁力作用下克服壓縮彈簧的張力而右移,高壓氣體進入毛細管①后進入左端活塞腔,另一方面,右端活塞腔的氣體排出,由于活塞兩端存在壓差,活塞及主滑閥右移,使排氣管(S管)與室內機接管(E管)相通,另兩根接管相通,形成除霜循環。

          其他部件

          傳感器

          作用:利用物質各種物理性質隨溫度變化的規律把溫度轉換為電量,并將電信號傳給控制面板,從而進行對機組的控制。

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          壓力開關

          空氣源熱泵系統原理圖解(空氣源熱泵詳細講解)

          冷媒

          種類:R22,R410A,R407C,R134a

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