空氣源熱泵機(jī)組(簡稱“熱泵機(jī)組”)自二十世紀(jì)四十年代發(fā)明至今,其技術(shù)已日臻完善,已廣泛應(yīng)用于辦公樓、賓館、娛樂業(yè)、廠房、住宅等各行各業(yè)不同規(guī)模工程中,市場占有率一直較高,究其原因,皆因其有如下優(yōu)點:熱泵機(jī)組夏季供冷,冬季供熱,不需另設(shè)鍋爐房;主機(jī)安裝在屋頂,可省去冷凍機(jī)房土建投資及冷卻系統(tǒng)投資;COP值較高,自動化程度高。
一、 熱泵機(jī)組類型及其特點:
1.渦旋式壓縮機(jī)熱泵機(jī)組:
渦旋式壓縮機(jī)為容積式壓縮機(jī),具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動小、噪音低等優(yōu)點,常用的空氣-空氣熱泵機(jī)組,適用于中、小型工程。
2.活塞式壓縮機(jī)熱泵機(jī)組:
活塞式壓縮機(jī)為容積式壓縮機(jī),結(jié)構(gòu)復(fù)雜、轉(zhuǎn)速低、振動大、噪音大、單機(jī)容量較小,多機(jī)頭組合可拼裝成100萬大卡/時左右熱泵機(jī)組,COP=3.0~3.5;
3. 螺桿式壓縮機(jī)熱泵機(jī)組:
螺桿式壓縮機(jī)也為容積式壓縮機(jī),結(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、振動小、噪音低、壽命長,COP=3.5~4.5,適用于中、小型工程,多機(jī)頭熱泵機(jī)組可用于較大工程。單螺桿為平衡式單向運轉(zhuǎn),磨損小,無軸向推力,其排氣效率比雙螺桿略低。
二、 熱泵機(jī)組設(shè)計:
1.選用原則:
熱泵機(jī)組有優(yōu)點也有缺點,與同容量單冷冷水機(jī)組相比,其用電量大,造價高,冬季隨室外氣溫下降制熱量衰減嚴(yán)重、結(jié)霜嚴(yán)重等,因此,①當(dāng)某工程有蒸汽源時,空調(diào)冷熱源應(yīng)盡量采用“單冷冷水機(jī)組加熱交換器”方案。無錫市正在形成城市蒸汽熱力網(wǎng),我們應(yīng)優(yōu)先采用以上方案。②本人認(rèn)為醫(yī)院、賓館等對冬季采暖溫度要求較高的工程不適宜采用熱泵機(jī)組,辦公樓、飯店等工程則較適宜,因為它們一般白天使用,熱泵機(jī)組制熱量衰減小,就算采暖效果差些,室內(nèi)人員可多穿衣服,影響小些。
2.選型方法:
盡管江南地區(qū)一般工程冷負(fù)荷大于熱負(fù)荷,但空調(diào)設(shè)計人員應(yīng)計算出工程夏季冷負(fù)荷及冬季熱負(fù)荷,按機(jī)組制冷量≥空調(diào)冷負(fù)荷來選擇熱泵機(jī)組型號,然后看以下不等式是否成立:熱泵機(jī)組在冬季室外空調(diào)計算溫度(如:無錫地區(qū)為-5℃)下的制熱量≥工程冬季熱負(fù)荷。①若該不等式成立,則熱泵機(jī)組選型適宜。② 若該不等式不成立,則應(yīng)在空調(diào)水管上設(shè)輔助加熱裝置或增大熱泵機(jī)組容量。江南地區(qū)一般工程以上不等式是成立的。
3. 活塞式及螺桿式熱泵機(jī)組若干性能比較:
許多廠家銷售人員出于商業(yè)利益,往往片面甚至惡意中傷某品牌或活塞、螺桿式熱泵機(jī)組,我們設(shè)計人員不能被一葉障目,要認(rèn)真細(xì)致地了解各類機(jī)型性能,作出正確的選型判斷。? ①燒壓縮機(jī)問題:原因之一是蒸發(fā)器選型不對所致,例如,活塞式或螺桿式熱泵機(jī)組(采
用F-22制冷劑)選用滿液式蒸發(fā)器時因回油困難就易燒壓縮機(jī);原因之二是潤滑系統(tǒng)有雜質(zhì)致使?jié)櫥团K或壓縮機(jī)吸氣過濾網(wǎng)因雜質(zhì)堵塞而被吸破致使雜質(zhì)吸入壓縮機(jī)等,雜質(zhì)易損壞電機(jī)絕緣層;原因之三是過熱保護(hù)、過壓保護(hù)、短路保護(hù)等失靈所致;
②液擊問題:其實液擊對活塞式及螺桿式壓縮機(jī)都是不利的,兩者壓縮效率都要降低;
③壓縮機(jī)效率的控制問題:活塞式及螺桿式熱泵機(jī)組制冷(熱)量由其容量調(diào)節(jié)電磁閥調(diào)節(jié),活塞式壓縮機(jī)部分負(fù)荷時可減少運行氣缸數(shù)來調(diào)節(jié),螺桿式壓縮機(jī)則靠滑閥調(diào)節(jié)。在部分負(fù)荷時,兩者軸功率均降低,運行COP值差不多[1];
④潤滑油問題:活塞式及螺桿式壓縮機(jī)在夏冬季均需對潤滑油加熱,使?jié)櫥椭兄评鋭?br />
揮發(fā)出來,保證壓縮機(jī)正常潤滑;
⑤維護(hù)保養(yǎng)問題:活塞式壓縮機(jī)零部件約268個,易損件多,1000小時需中修,維修量大;而螺桿式壓縮機(jī)零部件約26個,易損件少,無故障運轉(zhuǎn)時間長。在正常運行下,若干年后只要更換潤滑油、過濾器、軸承等;
⑥噪音問題:螺桿式熱泵機(jī)組主要噪音源是風(fēng)機(jī),機(jī)組一般噪音在80dB(A) 左右,因此機(jī)組應(yīng)選用低噪音、轉(zhuǎn)速低、振動?。ń?jīng)動靜平衡測試)的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品,如選用德國施樂百公司軸流風(fēng)機(jī),100RT螺桿式熱泵機(jī)組噪音可控制在74dB(A)左右。而活塞式熱泵機(jī)組噪音一般在80dB(A)以上。我們要注意噪音的標(biāo)準(zhǔn)測法及測音室與普通環(huán)境下的區(qū)別問題;
⑦我們也要注意廠家樣本上熱泵機(jī)組冬季制熱量是在8℃環(huán)境溫度下的值,不是冬季空調(diào)計算溫度下之值。