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空氣源熱泵熱水器蒸發器
2018-08-07 15:45
       空气源热泵热水器有四大组件:蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置四个部件。蒸发器是空气源热泵中不可缺少的部分,空气源热泵热水器是运用热泵工作原理,通过压缩机让冷媒工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量) →压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中。

空氣源熱泵熱水器蒸發器
 

       蒸發器種類:

       一種是蒸發器從空氣中吸收熱量,通過轉換將冷凝器中的水溫逐步升高來制熱水的設備,稱爲空氣源熱泵熱水器;

       另一種是蒸發器從水中吸收熱量,通過轉換將冷凝器中的水溫升高來制熱水的設備,稱爲水源熱泵熱水器。

       蒸發器的作用:

       空氣源熱水器的蒸發器是實現從空氣中吸收熱能關鍵的部件。制冷劑從節流裝置裏噴出後溫度是非常的低(低于常溫的),經過蒸發器的時候就制冷劑就通過銅管和翅片吸收空氣中的熱量,帶著這些吸收來的熱量,制冷劑又進入壓縮機進行下一次的循環。

空氣源熱泵熱水器蒸發器
 
       蒸發器的計算選用:

       根據傳熱公式,在不增大換熱溫差的條件下,唯有提高換熱系數和傳熱面積,由于空氣源熱泵熱水器的工作溫度範圍,遠大于普通空調,工作環境也更加惡劣,所以它的選擇方式,也和普通的空調器有所不同。

       在風冷冷凝的空調器中,設計上選擇10℃溫差爲標准設計溫差,這在空調器上是合理的,因爲大氣的溫度一般很少超過43℃,加上10℃的傳熱溫差,這時的冷凝溫度也不過53℃,離R22的臨界溫度還很遠,管內的換熱狀態爲凝結換熱狀態,換熱系數較高,但是在作爲蒸發器使用,尤其是在低溫狀態下工作時(如環境溫度爲5℃時),10℃的換熱溫差顯然太大了,這樣使用會使管內的蒸發溫度較低,翅片的結霜傾向加強,使蒸發器的結霜發生得更快、更早、降低了機組的工作能力。

       空氣源熱泵的蒸發器,都是“非滿液”式蒸發器:制冷劑經過節流裝置(毛細管或熱力膨脹閥等)後直接進入蒸發器,在蒸發器內制冷劑處于液-氣轉換並共存的狀態,所以有一部分換熱面積是和“氣態”的制冷劑接觸換熱的,換熱系數很低,因此,這部分的換熱面積如果過大,就會使蒸發器的換熱能力降低。

       在理想的蒸發器工況中,制冷劑經曆以下狀態的變化:過冷液-飽和液-氣液共存-飽和液-過熱蒸汽,氣態部分的換熱系數對整個蒸發器的影響是很明顯的,但是由于沸騰部分的換熱系數較高,所以,限制蒸發器換熱能力更多的是管外的空氣側,由于空氣側的換熱系數僅爲20~50W/(m²·℃),所以一般用計算管外翅片的總換熱面積來校核蒸發器的選用更爲合理。


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