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空气能零基础应用宝典

前言

亲爱的读者朋友:
如果您是暖通行业的专业技术入士, 建议您不要阅读此书, 因为盲目阅读会浪费您大量的宝赉时间。

本书主要针对的阅读人群是新入行、零基础的初学者。他们无基础、底子薄、专业书籍看不懂, 又想学习空气能相关的专业知识, 期望能在空气能行业有—番作为。为了支持他们艰苦创业、支持他们推动空气能行业发展、助力空气能行业不断涌进新鲜血夜, 特编写此书。

为了能让零基础的初学者看懂本书, 作者煞费苦心, 努力把专业的技术知识进行形象化改造, 把枯燥的专业理论改成浅显易懂、生动有趣的生活堂识。让没有接触过空气能的入都能看得懂, 都能通过浅显的语言领悟专业的知识。

本书在编写过程中,难免会有疏漏,有不对的地方恳请您批评指正。谢谢!

小鱼儿

2023年10月1日

第一篇:基础知识篇

第一章:认识空气能

1、什么是空气能?

空气能是一种热量搬运的装置,当我们霖要制热的时候,它将空气中的热量搬运到水中将水加热,热水通过地暖、暖气片或者风机盘管(中央空调)将室内制热;当我们霖要制冷的时候,空气能将系统水中的热量搬运到空气中,将水制凉,凉水通过风机盘管(中央空调)将室内制冷。

2、空气能的工作原理是什么?

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如上图所示, 空气能在制热时, 低温、低压的液态冷媒(正常气压下, 液体冷媒的沸点温度为-51.6 °C) 通过蒸发器与外界空气接触, 吸收空气中的热量。(理论上外界空气的温度高于-51.6 °C就能吸热)

当液态冷媒的温度升高到外界空气的温度时, 汽化成低温、低压的气体。低温低压的气体进入压缩机, 通过压缩机做功, 变成高溫、高压的气体(只有气体才能被压缩)。

高温高压的气体(高温—般为120 °C, 最高能到135 °C甚至更高, 高压一般能到30 个大气压)通过冷凝器与系统中的水进行热量交换, 把系统中的水加热。

与水进行热交换后的冷媒变成高压、常温的液体。冷媒在30 个大气压的压力下,低于50 °C左右就会变成液体。高压、常溫的液体冷媒通过膨胀阀进行卸压, 变成低溫、 低压的液体。

这样往复循环, 达到了搬运热量的目的。

3、 空气能主要有哪几部分构成?

通过空气能工作原理图我们就能看出, 空气能主要有蒸发器、 压缩机、 冷凝器和膨胀阀四大核心部件构成。

蒸发器:

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蒸发器是空气能四大件中很重要的一个部件, 它负责将低温的冷凝 " 液 “ 体与外界的空气进行热交换, 从而达到吸收空气中热量的目的。 蒸发器的表面积越大, 换热效率越高。

空气能蒸发器的表面积计算方法为蒸发器的单层表面积 * 蒸发器层数。

这就提醒我们, 在选购空气能的时候, 同样的匹数 要查看空气能的体积, 体积越大意味着单层蒸发器的面积就越大, 在蒸发器相同的 层数下, 蒸发器的面积越大, 意味着冷媒与室外空气的接触面积就越大, 接触面积越大, 吸热效率越高, 越省电。

同样的匹数,还要看空气能蒸发器的层数。 蒸发器的总面积等于单层蒸发器面积*蒸发器层数,蒸发器层数越多, 意味着蒸发器的总面积就越大, 总面积越大,吸热效率就越高,越省电。

比如:在压缩机功率相同的情况下, 同样是6P机, 三层蒸发器的比两层蒸发器的换热效率高,双风叶的主机比单风叶的主机换热效率高, 换热效率越高, 意味着越省电。

压缩机:

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压缩机的主要作用是将低温低压的冷媒气体压缩成高温高压的冷媒气体。 这里再强调一遍, 只有气体才能被压缩, 液体 和固体是不能够被压缩的。

压缩机与空气能的蒸发器是互补的,在霖求热量相同的清况下, 如果蒸发器的层数多, 面积大, 换热效率高, 压缩机的工作频率就会降低、 工作时间就会缩短、关机频率就会减少。

压缩机工作频率降低的好处主要有两点, 一是可以降低工作噪音, 压缩机工作频率越低, 噪音也就越低;二是延长压缩机的使用寿命。 压缩机的使用寿命与压缩机的工作频率息息相关。

压缩机总的工作时间(寿命)是—定的, 主机每天工作时间的减少, 意味着压缩机总的使用寿命会延长。

这就提醒我们, 无论是想让空气能更静音还是想让空气能使用寿命更长, 都要选择蒸发器面积相对较多的主机。

冷凝器:

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冷凝器是高温高压的气体冷媒与系统中的水进行热交换的场所, 在这里,系统中的水会被慢漫加热成热水。

家用二联供的冷凝器主要有三种,分别是板式换热器、 高效罐换热器和壳式换热器, 每种换热器都有其优缺点。

板式换热器换热效率最高, 空气能又主打节能、 省电, 所以厂家一般都会采用板式换热器。板式换热器的缺点是对水质要求比较高, 所以我们在安装空气能的时候最好用纯净水, 个人不建议用防冻液。

这就提醒我们, 在选购空气能的时候, 优先选购板式换热器的。同样是板式换热器的情况下, 优先选购体机大的。 因为体积越大, 与系统中水的接触面就越大, 与水的接触面越大, 意味着换热效率越高、 越省电。

冷凝器的换热效率直接影响到空气能的工作效率和COP。如果热水能把冷媒中的热量—次性换走,能大大提高冷媒的工作效率,如果热水只能换成—部分热量,大量的热量滞留在冷媒中, 会影响冷媒再次吸热的效果。

如何才能提高冷凝器的换热效率呢?空气能两联供系统安装完成后, 水泵的流量已经确定,意味着空气能两联供系统中的水流量是定的,所以在同样流量的清况下,水温越低,吸热越多,与空气能的换热效率也就越高。所以在满足客户需求的清况下,水温设置的越低, 空气能的换热效率越高, 空气能也就越省电。

膨胀阀:

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膨胀阀的主要作用有两个:

  1. 节流作用:低温高压的液态冷媒经过膨胀阀的节流孔节流后, 成为低温低压的雾状的液态冷媒, 为冷媒的蒸发创造条件。
  2. 控制冷媒的流量:膨胀阀控制冷媒的流量, 保证蒸发器的出口完全为气态冷媒, 若流量过大, 出口含有液态冷媒,可能进入压缩机产生液击;若冷媒流量过小,提前蒸发完毕,造成吸热效果不足, 从而影响空气能的工作效率。

膨胀阀虽然是个小部件, 但功能巨大, 如果膨胀阀出问题, 会导致空气能报废。 这就提醒我们,我们在选购空气能的时候—定要询问膨胀阀的品牌, 确保膨胀阀质量上乘。

4、什么是能效比 (COP/EER), 通过能效标识,能了解主机什么性能。

能效比(COP)是能洞转换效率之比, 指空气能在制热运行时, 制热量与有效输入功率(耗电量)之比。 能效比数值越大, 说明空气能每消耗1度电时产生的热量越多。 同样面积的房子, 在霖热量相同的清况下,COP越大, 越省电。

影响COP的因素很多, 除了空气能主机的性能之外, 还有以下两个因素:

  1. 设置的进、回水温度。系统中回水的温度越高,水温与冷媒的温差就越小,吸收的热量就越少, 从而导致空气能中冷凝器的换热效率降低,影响空气能的工作效率。 这就提醒我们, 在满足 室内采暖需求的前提下, 尽可能的调低回水温度, 回水温度越低, 换热效率越高, 也就意味着越省电。
  2. 外界环境中空气的温度。室外空气温度越高,室外温度与冷媒的温差就越大,单位时间内空气能吸收的热量也就越多, 压缩机在做同样功的清况下, 传送的热量也就越多, 从而 有利于提高空气能的工作效率。

这就提醒我们如果空气能以采暖为主, 我们在选择空气能安装位置的时候,一定要优先考虑朝阳、 通风的地方。 将空气能安装在南面耗电量比安装在北向节能3%-5%。

5、空气能使用寿命多少年?

空气能的使用寿命, 般取决于压缩机的寿命。 压缩机工作频率越低, 使用时间也就越长;压缩机每天工作的时间越短, 总的使用寿命就越长;压缩机每天开关的频率越低, 总的使用寿命就越长。所以一台空气能的使用寿命主要取决于以下几个因素:

  1. 空气能每年的使用时间。 每年使用的时间越长, 意味着空气能的寿命越短。
  2. 压缩机的工作频率。 压缩机工作频率越低, 使用时间越长。影响压缩机工作频率的主要因素有蒸发器的换热效率, 室外环境温度、系统中回水温度、 对室内温度的要求等。对室内温度要求越高、设置回水温度就越高,冷凝器的换热效率就越低,压缩机的工作频率也就越大。

正常清况下, 空气能的理论使用寿命在20年以上,20年以后不代表空气能不能用了,只是说空气能的易损件有—定的寿命周期, 更换易损件后的空气能可以照常使用。 直到空气能的维修成本高过自身价值, 没必要维修的时候, 才宣告其使命完成。

6、空气能能效 (COP) 是否随着时间的增加而衰减?

空气能的工作效率主要踉天气状况、 蒸发器表面积、 压缩机的工作效率、 冷凝器的换热效率、 冷媒是否充足有关。 随着时间的增加, 蒸发器面积不会减少, 蒸发器表面会有污垢, 但污垢清理后, 不会影响蒸发器的换热效率。 压缩机虽然有使用寿命, 但在使用寿命周期范圈内工作效率不会降低。只要系统中的水是纯水, 不产生水垢, 就不会影响冷凝器的换热效率, 如果水质较硬, 后期产生水垢, 一定要对冷凝器进行定期清理。 冷媒在密闭的环境中一般不会挥发, 即使挥发使冷媒减少,也可以加注冷媒, 所以从理论上讲, 如果能科学地使用空气能, 换热效率不会有太大的衷减。

7、空气能正常运行的环境温度是多少?

因为空气能冷媒的沸点为 -51.6 °C, 所以理论上空气能在制热的清况下,只要室外溫度高于 -51.6°C, 液态冷媒都可以吸收热量气化成气体。只是室外溫度越低,室外温度与冷媒的温差就越小, 温差越小、 吸热能力就越低。 如果冷媒吸收的热量低于自身消耗的电能时, 就失去了空气能存在的价值, 不如直接用电热器转化了。

针对上述清况, 空气能在采暖时, 人为设定其工作环境溫度为 -35°c至 43°c。最低运行环境溫度为 -35°c, 不是意昧着低于这个温度空气能不能开机使用了, 而 是低于这个温度, 冷媒吸收的热量低于自身的耗能, 工作起来非常费电, 就失去了空气能节能、 省电的意义了。

空气能制热时的, 运行最高环境温度为 43°c, 有人会间环境温度 43°c的时候还需要制热吗?有些特殊环境确实霖要, 比如冷冻肉的解冻车间—年四季都霖要采暖。

空气能在制冷时, 运行环境温度为 5°C至 55°C,制冷时运行环境温度范围远远超过了空调的使用范围。

现在空气能领域出现了热风机、 热泵空调等超低溫 "氝机” 产品。 热泵空调由于制冷、 制热时, 工作环境溫度更广, 工作效率更高, 更节能、 更舒适, 有加速取代传统空调的趋势。

8、空气能采暖时最高出水溫度达到多少?

空气能压缩机能把冷媒压缩到 135 度左右,所以在理论上空气能能把水加热到 135 度。 由于系统水溫越低, 与冷媒的溫差就越大, 换热效率越高、 越省电。所以在不影响空气能使用效果的前提下, 为了保证空气能的节能性, 人为把最高出水温度设置的比较低。

为了保证空气能较高的换热效率, 将空气能出水温度最高设定为 60 °C。 60 °C的热水基本能满足各种场所的采暖和生活热水霖求。

采暧末端是暖气片的时候, 水温—般设置为 45°C至 55°C; 采暧末端是风机盘管时, 水温—般设置为 40 °C至 50 °C; 采暖末端是地暖时, 水溫—般设置为 35°c至45°c。由于水温每升高 1 度, 耗能要增加 2%左右,所以从各种末端需要的热水温度来看, 地暖是最节能、 最省电的。

9、空气能制冷时最低出水温度是多少?

空气能制冷时, 系统要反转, 冷媒不再吸收空气能的热量把水加热, 而是开始吸收系统水中的热量把室外空气 ”加热" 。液态冷媒的沸点是-51.6°C, 理论上能把水制冷到 -51.6°C变成冰。 如果水变成了冰, 就会把冷凝器冻坏,所以就霖要大量的水把 “冷" 换走。

所以为了确保主机能正常工作, 不被冻坏, 人为把最低回水温度设置到 5°C。最低回水温度可调至5°C, 10 °c左右的冷水通过风机盘管吹出16 度左右的 “春风” ,室内温度最低能降至18度左右。空气能制冷时,吹出的风比较柔和,直吹人的身体时,有种春风拂面的感觉, 不像空调的冷风刺骨。

同样, 空气能在制冷时, 设置的回水温度越低, 冷凝器的换冷效率也就越低,空气能的换热效率也就越低, 空气能越费电。所以空气能在制冷时, 在满足室内制 冷霖求的清况下, 回水温度设置的越高越好。

10、什么是空气能两联供、三联供?

空气能两联供指空气能具有采暖和制冷两种功能。冬天可以采暖,夏天可以制冷,—机两用, 可以彻底取代空调。

空气能三联供指的是—台空气能具有采暖、 制冷、 生活热水三个功能。 三联供 优点是—机多用, 但缺点也非常明显, 由于各地区水质不同, 生活热水换热器每天都流入新水, 对换热器的耐腐蚀能力要求很高, 好多三联供机组因生活热水换热器腐蚀穿透,造成水进入氮路系统,导致整套空气能机组报废。如想尽量杜绝蚀穿问题,生活热水霖要做二次换热系统, 冷凝溫度至少需要提高 5°C ,不但增加安装成本,还使空气能COP值降低,f导不偿失。 另外, 三联供产品无论是使用效果还是后期系统的稳定性, 都远远不及两联供。

市面上常见的都是两联供产品,三联供产品很少。有个别厂家为了走差异化营销、找出自己空气能的卖点, 会推出几款三联供产品。 但无论是前期的安装成本, 还是后期的使用成本都会比两联供有明显的增加。所以一般渭况下, 本书不推荐使用三联供产品。

11、什么是超低溫空气能压缩机的双喷技术, 二者有什么区别?

双喷技术指的是喷气增熔和喷液增熔。 两种技术都是为了在严寒天气下, 提高空气能的换热效率。

冬季温度达到零度以下, 会导致常规的热泵蒸发温度低、 吸气比重小、 系统流量小、 过热度无法保证等, 使f导系统制热量低, 系统运行不可靠, 甚至导致压缩机 液击等故障, 为了保障压缩机在超低温环境下能正常工作, 发明了补气增焓技术。

补气增焓是采用两级节流中间补气技术, 采用闪蒸器进行气液分离, 实现增熔效果。 它通过中低压时边压缩边喷气, 进行混合冷却, 然后在高压时正常压缩, 提高压缩机排气量, 达到低温环境下提升制热能力的目的。

补气增焓压缩机多了 个补气口, 通过喷射液体来冷却主循环内的制冷剂。 液体就是从喷液口进入压缩机的,其压缩过程被补液分割成两段,变为准二级压缩过程。

补气增焓是把从储液罐出来的过冷制冷剂分一小部分出来,经过适当的节流后( 经补气增焓是把从储液罐出来的过冷制冷剂分一小部分出来,经过适当的节流后(经节流后一般变为湿蒸汽)从喷液口进入压缩机;进来的湿蒸汽与经过一级压缩的过节流后一般变为湿蒸汽)从喷液口进入压缩机;进来的湿蒸汽与经过一级压缩的过热蒸汽进行混合,混合后一起进行二级压缩。在低温环境工作的热泵,喷液可以降 热蒸汽进行混合,混合后一起进行二级压缩.在低温环境工作的热泵,喷液可以降低压缩机的排气温度,确保润滑油的润滑效果,提高压缩机的稳定性和延长使用寿命; 低压缩机的排气温度,确保润滑油的润滑效果,提高压缩机的稳定性和延长使用寿命;

喷液增焓与补气增焓的主要区别 喷液增焓与补气增焓的主要区别

  1.  喷液增焓是通过湿蒸汽来冷却主回路;喷气增焓是通过产生饱和蒸汽来冷却主路。
  2. 在没有经济器的喷液增焓热泵中,COP明显比喷气增焓低。当有经济器时, 2、在没有经济器的喷液增焓热泵中,COP明显比补气增焓低.当有经济器时,如果喷液支路经过经济器后变为饱和蒸汽时喷液增焓和补气增焓是完全一样的。

其实喷液增焓和补气增焓目的是一样,原理也是一样的;而且喷液增焓效能最 其实喷液增焓和补气增焓目的是一样,原理也是一样的;而且喷液增焓效能最好的时候是有经济器,且进入压缩机的是饱和蒸汽。 好的时候是有经济器,且进入压缩机的是饱和蒸汽。

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