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空气能热泵换热器和空调换热器到底有什么区别

2018-1-28 13:16| 发布者: 南召修电视| 查看: 204| 评论: 0

摘要: 空气能热泵主机和空调主机外观类似,功能也类似,但是二者还是有一些差别,比如换热器。空气能热泵换热器和空调换热器基本差异 空调制冷时,是通过冷媒在蒸发器中的相态变化吸收室内的热量,再通过室外冷凝器的放 ...

空气能热泵主机和空调主机外观类似,功能也类似,但是二者还是有一些差别,比如换热器。

 

空气能热泵换热器和空调换热器基本差异



        空调制冷时,是通过冷媒在蒸发器中的相态变化吸收室内的热量,再通过室外冷凝器的放热来实现制冷的,它的换热设备主要是翅片式换热器。




        而空气源热泵一般是通过蒸发器里制冷剂的相态变化(吸热)从空气中吸收热量,再通过室内的冷凝器(或套管换热器)放热而实现取热的。其经常采用水为载热体,通过套管换热器实现换热的。


 

空气能换热器和空调换热器主要差异




        1、风冷空调器设计上都选择温差10度为标准设计温差(大气温度一般很少超过43度),即使加上10度的传热温差,空调冷凝温度也超不过53度,同R22的临界温度还相差很远,此时蒸发器管内为凝结换热状态,因此换热系数较高。但是作为空气能蒸发器,尤其是在冬季低温状态时,10度的换热温差就太大了,这样会使管内的蒸发温度更低,蒸发器翅片结霜会发生得更快,更早,反而降低了机组的工作能力。

 

        2、空气能蒸发器是“非满液“式蒸发器,制冷剂经过节流装置进入蒸发器处于气液状态时,有一部分换热面积同“气态”制冷剂接触换热,换热系数因此很低,蒸发器换热面积如果过大,就会使蒸发器的换热能力降低。



 

       制冷剂在蒸发器理想工况中,经历了过冷液一饱和液一气液一过热蒸汽的升华过程。静态的气体由于沸腾部分的换热系数比较高,所以,限制蒸发器换热能力更多的是管外流动的空气,由于空气侧的换热系数仅为20-50W(㎡/℃),一般用管外翅片的面积作为计算蒸发器总换热面积的依据,来核对蒸发器的选用是否合理。


       如果要想空气能在更低的环温下工作,就要把换热温差值选得更小一些,5度的温差最理想(40-50W//℃),比如:已知:蒸发器换热量:10000WK值:50W(㎡/℃),∆t值:5度,代入下式中:   

  F--换热面积

  Q--换热量

  K--换热系数

  ∆t--换热温差

解:F=10000/50×5=40

答:10000W蒸发器外表换热面积应该不小于40㎡。


       因为铝翅片的两侧都与空气发生亲密接触,在实践工程应用中,一般经验估算蒸发器的外表面积是以铝翅片的总面积乘以2倍来确定的,对铜管和翅片穿孔传热部分可以忽略不计。


        蒸发器铝片片距的间隔过窄是不利于空气能低温工作的,但限于成本考虑,目前还没有迹象表明有厂家愿意将片距扩大,其主要原因是因为片距的增加,蒸发器的外形也会相因增加,从电机、钣金、铜管、制冷剂等方面空气能制造成本也会增加不少。  


 

析湿、结霜、结垢是空气能热泵和空调共同的技术难点



        不管是空气能热泵空气侧换热器还是空调换热器,他们都可能要面对3大问题,那就是析湿、结霜、结垢。如果环境湿度较大,或者气温降低、或者使用时间长了后换热器上覆盖了厚厚的尘垢,这些都会造成压降增加、换热下降,还容易堵塞翅片条缝,使之失效。



 

空气能空气侧换热器和空调换热器优化方向


 

        空调换热器技术研究较多,相对更为成熟,目前主流的优化方向为小管径、流路设计优化等。



        空气能热泵空气侧换热器和空调换热器在这方面有相似的,但也有差异。比如结霜方面,空气能换热器如果相同翅片间距,随着结霜时间增加,空气侧换热量逐渐减少,不同翅片间距,空气侧换热量随着翅片间距的增大而减小。因此目前结构优化主要是小管径、大间距方向的研究。

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