全面簡析風(fēng)冷模塊機組(原理、結(jié)構(gòu)、熱回收及安裝要點)
風(fēng)冷模塊機組的主要特點
1、是以空氣為冷(熱)源,以水為供冷(熱)介質(zhì)的 中央空調(diào)機組,即冷凝器為翅片式換熱器,蒸發(fā)器為水氟換熱應(yīng)用的換熱器,如套管、殼管及板式換熱器等。
v2、作為冷熱源兼用型的一體化設(shè)備,風(fēng)冷熱泵省卻了冷卻塔、冷卻水泵、鍋爐以及相應(yīng)管道系統(tǒng)等多種輔件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,安裝空間節(jié)省,維護管理方便而且節(jié)約能源,尤其適用于水源缺乏區(qū)域。
3、風(fēng)冷熱泵機組通常是許多冬冷夏熱,既無供熱鍋爐,又無供熱熱網(wǎng),或熱網(wǎng)供熱時間短、不穩(wěn)定,要求全年空調(diào)的暖通工程設(shè)計中優(yōu)先選用的有效補充。
4、其與風(fēng)機盤管、空調(diào)箱等末端裝置所組成的集中、半集中式中央空調(diào)系統(tǒng)具有布置靈活、控制方式多樣等優(yōu)點。
機組工作原理
制冷模式
壓縮機排出的制冷劑高溫氣體在風(fēng)側(cè)換熱器中冷凝成液體,經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流降壓,進入水側(cè)換熱器,吸收熱量蒸發(fā)后回到壓縮機,完成一個制冷循環(huán);同時,從室內(nèi)來的空調(diào)用水經(jīng)過水側(cè)換熱器后被冷卻降溫。
制熱模式
壓縮機排出的制冷劑高溫氣體在水側(cè)換熱器中冷凝成液體,經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流降壓,進入風(fēng)側(cè)換熱器,吸收熱量蒸發(fā)后回到壓縮機,完成一個制熱循環(huán);同時,從室內(nèi)來的空調(diào)用水經(jīng)過水側(cè)換熱器后被加熱升溫。
機組一般結(jié)構(gòu)及配置特點
渦旋壓縮機
渦旋壓縮機具有體積小、重量輕、效率高、振動與操作低、運行可靠、加工精度要求高等特點。
換熱器
雙系統(tǒng)板式換熱器:每個制冷劑回路都與水回路相鄰,部分負荷時凍冰風(fēng)險大為降低。部分負荷時傳熱溫差增加20%,COP增大4%。
套管式換熱器:制冷劑在換熱管內(nèi)強制對流沸騰并冷卻管壁,循環(huán)水在管束外強制對流并加熱管壁,兩種介質(zhì)通過換熱管壁傳熱。
風(fēng)冷翅片換熱器:采用優(yōu)質(zhì)銅管與由親水膜材料制成的強化鋁翅片經(jīng)漲管機漲管而成。管片結(jié)合緊密,傳熱效率高;運行維護、清潔方便。
四通換向閥
四通換向閥是一種兩進兩出的特殊電磁閥,用于壓縮式熱泵系統(tǒng)供暖與制冷工況轉(zhuǎn)換。當(dāng)熱泵從制冷工況轉(zhuǎn)為供暖工況時,四通換向閥動作(轉(zhuǎn)到供暖工況位置),于是室內(nèi)蒸發(fā)器作為冷凝器用,壓縮機排出的高溫制冷劑蒸汽經(jīng)四通流入室內(nèi)蒸發(fā)器(此時作冷凝器用),而冷凝器則成為蒸發(fā)器,完成工況轉(zhuǎn)換。
節(jié)流閥
熱力膨脹閥:是調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器中揮發(fā)性制冷劑流量的控制機構(gòu)。具有的作用:節(jié)流降壓、控制流量、控制過熱度。
電子膨脹閥是按照預(yù)設(shè)程序調(diào)節(jié)蒸發(fā)器供液量,因?qū)儆陔娮邮秸{(diào)節(jié)模式,故稱為電子膨脹閥。對于熱力膨脹閥,當(dāng)環(huán)境溫度較低,其感溫包內(nèi)部的感溫介質(zhì)的壓力變化大大減小,嚴重影響了調(diào)節(jié)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(zhǔn)確反應(yīng)出過熱度的變化。因此,在冷藏庫的凍結(jié)間等低溫環(huán)境中,電子膨脹閥也能提供較好的流量調(diào)節(jié)。
電磁閥
防止液擊
干燥過濾器
機組系統(tǒng)的清潔衛(wèi)士
視液鏡
均液器
平均分配制冷劑
過濾器
有效改善水質(zhì)條件
水流開關(guān)
有效改善水流條件,合適的水流量是空調(diào)主機可靠工作的必要保證。
控制器
安全保護、遠程控制等功能。
幾種換熱器比較
機組設(shè)計安裝及應(yīng)用
設(shè)備選型(估算)
通常根據(jù)制冷負荷估算:房間制冷量=單位負荷指標(biāo)×房間面積
根據(jù)計算負荷、進出水溫度、環(huán)境溫度等值查選樣本選擇能滿足條件的機型!(條件需要重點考慮)
水系統(tǒng)形式及對比
水系統(tǒng)形式一般有:同程式、異程式、混合式。
同程式連接示意圖
異程式連接示意圖
混合式連接示意圖
水泵的選擇與水系統(tǒng)配件
所謂水泵的選取計算其實就是估算(很多計算公式本身就是估算的),估算分的細致些考慮的內(nèi)容全面些就是精確的計算。暖通南社在推送的課件中多次提到。
水泵揚程簡易估算法:
Hmax=△P1+△P2+0.05L(1+K)
△P1為冷水機組蒸發(fā)器的水壓降。
△P2為該環(huán)中并聯(lián)的各占空調(diào)未端裝置的水壓損失最大的一臺的水壓降。
L為該最不利環(huán)路的管長。
K為最不利環(huán)路中局部阻力當(dāng)量長度總和和與直管總長的比值,當(dāng)最不利環(huán)路較長時K值取0.2~0.3,最不利環(huán)路較短時K值取0.4~0.6。
水流量計算
1、冷卻水流量:一般按照產(chǎn)品樣本提供數(shù)值選取,或按照如下公式進行計算,公式中的Q為制冷主機制冷量:
L(m3/h)=[Q(kW)/(4.5~5)℃x1.163]×(1.15~1.2)
2、冷凍水流量:在沒有考慮同時使用率的情況下選定的機組,可根據(jù)產(chǎn)品樣本提供的數(shù)值選用或根據(jù)如下公式進行計算。如果考慮了同時使用率,建議用如下公式進行計算。公式中的Q為建筑沒有考慮同時使用率情況下的總冷負荷。
L(m3/h)=Q(kW)/(4.5~5)℃×1.163
3、冷卻水補水量一般1為冷卻水循環(huán)水量的1~1.6%。
水系統(tǒng)配件
安裝方式與安裝空間
安裝方式及優(yōu)缺點
安裝空間
熱回收模塊水管路安裝示意圖
熱回收概念及其形式
關(guān)于風(fēng)冷熱回收,暖通南社在相關(guān)課件多次提到。這里簡單闡述下。
熱回收概念
如下圖,在lgP-H圖中
2點到5點的過程為整個冷凝過程
2點到3點是制冷劑的過熱段顯熱放熱過程
3點到4點是制冷劑的潛熱放熱過程
4點到5點是制冷劑的過冷段顯熱放熱過程
部分熱回收指部分利用制冷劑的冷凝熱加熱生活用水,水溫高于冷凝溫度(上圖2—3過程);
全部熱回收指制冷劑過熱蒸氣冷卻、冷凝和過冷,冷凝熱全部回收加熱生活用水,水溫低于冷凝溫度(上圖2—5過程)。
部分熱回收:只利用壓縮機出口蒸汽顯熱,蒸汽顯熱一般占全部冷凝熱的15﹪左右,其它的冷凝熱在冷凝器中被風(fēng)機帶走;
全熱回收:利用全部的冷凝熱。
機組熱回收內(nèi)部結(jié)構(gòu)與特點
機組熱回收內(nèi)部結(jié)構(gòu)與特點
風(fēng)冷熱泵全熱回收—制冷
此時與普通風(fēng)冷冷水機組一樣使用,提供空調(diào)用冷凍水。制冷劑直接流入風(fēng)冷冷凝器冷凝。
風(fēng)冷熱泵全熱回收—制冷+熱回收
高溫高壓的制冷劑直接從壓縮機至熱回收器,機組在提供7℃凍水的同時又提供55℃生活熱水。COP極高,最節(jié)能。
風(fēng)冷熱泵全熱回收置—空調(diào)制熱
此時與普通風(fēng)冷熱泵機組一樣使用,提供空調(diào)用熱水。制冷劑直接流入水側(cè)換熱器,從空氣中吸取熱量。