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摘要:百姓的生活水平日益提高,人们对生活品质的要求也在不断提高,尤其居住条件明显改善。随着节能、环保、美化的要求,原有房间空调器(分体式空调器),由于其送风温差大,室内空气品质较差,室外气温低时、供热大大下降,室外机多、影响美观等不足,已难以满足人民生活的要求。变频冷(热)水系统具有节能、舒适、环保的优点,越来越受到用户的欢迎。
关键词:风冷冷水机组;制冷系统设计;常见问题
风冷冷水机组都可以用在小系统上,大机组绝大部分都是水冷的。水冷初投资就主机而言,是比风冷的少一点.但加上冷却塔和机房电子水处理仪等,也少不到什么地方去!再说就长年运行来说,水冷机组的制冷效率相对会下降,风冷不会。风冷冷水机组采用空气冷却方式,省去了冷却水系统所必不可少的冷却塔、冷却水泵和管道系统,避免水质过差地区造成冷凝器结垢、水管堵塞,还节约了水资源,是目前冷水空调设备产品中,保养维修最经济、简单的机种。风冷冷水机组比水冷冷水机组一次性投资要稍高,但是全年运转费用要低于水冷式冷水机组,机房建筑费用在各种空调冷热源系统中为最少,维修保养费用约为水冷式或锅炉的一半费用。风冷冷水机组的噪音和体积较水冷的大,只能安装在室外。水冷机组大多安装在地下室内。
一、户用风冷冷水(热泵)机组主要由压缩机、风冷冷凝器、电磁四通换向阀、节流膨胀机构、板式换热器及附属部件气液分离器、油分离器、过滤器以及单向阀等各部件所组成。夏季制冷循环,系统内制冷剂按实线箭头所标的方向流动;冬季制热循环,系统内制冷剂按虚线的箭头所标方向流动。制冷剂方向的改变是由四通换向阀控制的。风冷冷凝器由轴流式风扇进行冷却,夏季为放热,冬季则相反。板式换热器夏季由制冷剂蒸发而变冷,其冷冻水由水泵抽送至室内的风机盘管,由风机盘管内的离心式风扇向室内吹冷风。冬季则相反,板式换热器变为加热器,热水由水泵抽送至室内的风机盘管,由风机盘管内的离心式风扇向室内吹热风。系统中的高低压开关起到压力保护作用,当压力过高或过低时,压力开关动作,将压缩机电路断开保护压缩机不致损坏。气液分离器的作用是使液态制冷剂和气态制冷剂分离以避免压缩机发生液击(湿冲程)。
二、关于制冷剂问题,有条件时尽可能选用对环境影响小的制冷剂,如R134a、R407C等,其中应优选R407C,其次是R134a;从制冷剂价格考虑,目前最便宜的是R22.热泵机组的位置热泵机组的位置有下列几种:一是置于裙楼顶,二是置于塔楼顶,三是置于窗台,四是置于净高较高的室内。
2.1考虑到吊装及日后更换等原因,热泵机组较多的置于裙楼顶。当热泵机组置于裙楼顶时,要评估其对主楼及周围环境的影响,较大的热泵机组(≥200RT),单机噪音在75~85db(A)左右。有必要时可加隔音屏障,或在主楼靠机组侧避免开门,做双层窗或高质量中空玻璃取代普通单层玻璃窗。布置于窗台的热泵机组往往是每层要求独立配置、单独计量的场所,只限于较小容量的热泵机组,宜采用侧进风侧排风的形式。选用上排风热泵机组时应安装导流风管,改成侧排风。即使室内有较高净空,热泵机组置于室内是不可取的,受条件限制必须设置于室内时,室内应有穿堂风可利用,要有足够的进风面积,并将排风通过风道有组织地排至室外,防止气流短路。加接排风管时,对风机应作相应的调整,避免因阻力的增加而减少通风量。比较理想的方法还是将热泵机组置于塔楼顶,使热泵机组有良好的通风条件,并使噪音影响面降为最小。
2.2要仔细确定变频制冷系统的制冷剂充灌量
我们就充灌量的改变对变频空调制冷系统各运行参数及性能参数的影响进行了分析,发现各个频率下制冷量及EER随充灌量的改变存在一个最佳值,并且最佳值的出现具有以下规律:①随着充灌量的改变,制冷量和EER几乎同时达到最佳值;②在各个频率下,与最佳充灌量相对应的蒸发器出口制冷剂状态为:过热度为0,干度为1;③高低频时所需的最佳充灌量不相等,并且高频时所对应的最佳充灌量比低频所对应的最佳充灌量大。变频空调制冷系统最佳充灌量的确定原则可以总结为:①应能使最大运行频率下蒸发器出口刚好达到饱和状态;②系统必须在压缩机入口配备足够大的气液分离器,否则低频时,压缩机将出现湿压缩现象;③在实际运行时,考虑到启动及停机过程的不稳定因素的影响,如有可能,气液分离器的有效容积应是最大液体量的1.5~2倍。
2.3、板换的防冻设计
冻胀损坏板式换热器的根本原因是水温达到0℃以下。对与安装在室外的板式换热器,冬天待机时,可通过机组防冻保护运行防止板换冻结。其他冻胀损坏很少发生在机组稳定运行时,大多发生在系统切换,如开停机阶段。 板式换热器中水侧发生冻结,说明该换热器中全部或局部蒸发温度已底于0℃。引起蒸发温度降低的原因有:水流量太小或水流道局部堵塞而引起流量减小,水温变的更低;制冷剂侧流道堵了或制冷剂在各流道分配不均匀;过低的冷凝温度。防止板换冻结,主要在水侧和制冷剂侧采取一定的保护措施。
水侧保护措施有:1)在进水管路上安装过滤器,保证能滤掉1mm以上的杂质;2)在进出水管路上设置流量开关或压差感应开关,未达到设定流量时使压缩机停机;3)在进出水管路上设置温度感应器,进水管上设置>7℃,或出水管上设置>2℃,低于此值时压缩机停机。
2.4两器的设计
两器(水侧换热器和风侧换热器)是户用变频风冷冷(热)水机组重要的两大关键部件,它们设计是否合理将影响变频空调机组的高效运行。冷凝器传热面积偏小,冷凝压力增高,导致变频压缩机电流过大,引起变频模块过热过流保护,压缩机运行频率无法上升,其能力发挥不出来。蒸发器传热面积偏小,蒸发温度降低,压缩机的能力同样得不到发挥,同时低的蒸发溫度有引起板换冻结的危险。变频空调机组一般按照制冷名义工况下,压缩机以最高频率运行,来确定两器的传热面积。同时通过试验验证在制冷、制热最大运行工况,压缩机能以最高频率(或接近最高频率)运行。有些厂家为降低成本,两器设计的偏小,环境温度低时,压缩机还能以较高频率运行,一旦气温升高,压缩机便过热过流降频保护。当然变频模块偏小也会导致这一情况,但适当增大传热面积对压缩机、变频模块都是有利的。
三、蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发,最终制冷剂与水之间形成一定的温度差,液态制冷剂亦完全蒸发变为气态,后被压缩机吸入并压缩(压力和温度增加),气态制冷剂通过冷凝器释放热量,凝结成液体。通过膨胀阀(或毛细管)节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器,完成制冷剂循环过程。水泵负责将水从水箱抽出泵到用户需冷却的设备,冷冻水将热量带走后温度升高,再回到冷冻水箱中。包括电源部分和自动控制部分。电源部分是通过接触器,对压缩机、风扇、水泵等供应电源。自动控制部分包括温控器、压力保护、延时器、继电器、过载保护等相互组合达到根椐水温自动启停,保护等功能。
关键词:风冷冷水机组;制冷系统设计;常见问题
风冷冷水机组都可以用在小系统上,大机组绝大部分都是水冷的。水冷初投资就主机而言,是比风冷的少一点.但加上冷却塔和机房电子水处理仪等,也少不到什么地方去!再说就长年运行来说,水冷机组的制冷效率相对会下降,风冷不会。风冷冷水机组采用空气冷却方式,省去了冷却水系统所必不可少的冷却塔、冷却水泵和管道系统,避免水质过差地区造成冷凝器结垢、水管堵塞,还节约了水资源,是目前冷水空调设备产品中,保养维修最经济、简单的机种。风冷冷水机组比水冷冷水机组一次性投资要稍高,但是全年运转费用要低于水冷式冷水机组,机房建筑费用在各种空调冷热源系统中为最少,维修保养费用约为水冷式或锅炉的一半费用。风冷冷水机组的噪音和体积较水冷的大,只能安装在室外。水冷机组大多安装在地下室内。
一、户用风冷冷水(热泵)机组主要由压缩机、风冷冷凝器、电磁四通换向阀、节流膨胀机构、板式换热器及附属部件气液分离器、油分离器、过滤器以及单向阀等各部件所组成。夏季制冷循环,系统内制冷剂按实线箭头所标的方向流动;冬季制热循环,系统内制冷剂按虚线的箭头所标方向流动。制冷剂方向的改变是由四通换向阀控制的。风冷冷凝器由轴流式风扇进行冷却,夏季为放热,冬季则相反。板式换热器夏季由制冷剂蒸发而变冷,其冷冻水由水泵抽送至室内的风机盘管,由风机盘管内的离心式风扇向室内吹冷风。冬季则相反,板式换热器变为加热器,热水由水泵抽送至室内的风机盘管,由风机盘管内的离心式风扇向室内吹热风。系统中的高低压开关起到压力保护作用,当压力过高或过低时,压力开关动作,将压缩机电路断开保护压缩机不致损坏。气液分离器的作用是使液态制冷剂和气态制冷剂分离以避免压缩机发生液击(湿冲程)。
二、关于制冷剂问题,有条件时尽可能选用对环境影响小的制冷剂,如R134a、R407C等,其中应优选R407C,其次是R134a;从制冷剂价格考虑,目前最便宜的是R22.热泵机组的位置热泵机组的位置有下列几种:一是置于裙楼顶,二是置于塔楼顶,三是置于窗台,四是置于净高较高的室内。
2.1考虑到吊装及日后更换等原因,热泵机组较多的置于裙楼顶。当热泵机组置于裙楼顶时,要评估其对主楼及周围环境的影响,较大的热泵机组(≥200RT),单机噪音在75~85db(A)左右。有必要时可加隔音屏障,或在主楼靠机组侧避免开门,做双层窗或高质量中空玻璃取代普通单层玻璃窗。布置于窗台的热泵机组往往是每层要求独立配置、单独计量的场所,只限于较小容量的热泵机组,宜采用侧进风侧排风的形式。选用上排风热泵机组时应安装导流风管,改成侧排风。即使室内有较高净空,热泵机组置于室内是不可取的,受条件限制必须设置于室内时,室内应有穿堂风可利用,要有足够的进风面积,并将排风通过风道有组织地排至室外,防止气流短路。加接排风管时,对风机应作相应的调整,避免因阻力的增加而减少通风量。比较理想的方法还是将热泵机组置于塔楼顶,使热泵机组有良好的通风条件,并使噪音影响面降为最小。
2.2要仔细确定变频制冷系统的制冷剂充灌量
我们就充灌量的改变对变频空调制冷系统各运行参数及性能参数的影响进行了分析,发现各个频率下制冷量及EER随充灌量的改变存在一个最佳值,并且最佳值的出现具有以下规律:①随着充灌量的改变,制冷量和EER几乎同时达到最佳值;②在各个频率下,与最佳充灌量相对应的蒸发器出口制冷剂状态为:过热度为0,干度为1;③高低频时所需的最佳充灌量不相等,并且高频时所对应的最佳充灌量比低频所对应的最佳充灌量大。变频空调制冷系统最佳充灌量的确定原则可以总结为:①应能使最大运行频率下蒸发器出口刚好达到饱和状态;②系统必须在压缩机入口配备足够大的气液分离器,否则低频时,压缩机将出现湿压缩现象;③在实际运行时,考虑到启动及停机过程的不稳定因素的影响,如有可能,气液分离器的有效容积应是最大液体量的1.5~2倍。
2.3、板换的防冻设计
冻胀损坏板式换热器的根本原因是水温达到0℃以下。对与安装在室外的板式换热器,冬天待机时,可通过机组防冻保护运行防止板换冻结。其他冻胀损坏很少发生在机组稳定运行时,大多发生在系统切换,如开停机阶段。 板式换热器中水侧发生冻结,说明该换热器中全部或局部蒸发温度已底于0℃。引起蒸发温度降低的原因有:水流量太小或水流道局部堵塞而引起流量减小,水温变的更低;制冷剂侧流道堵了或制冷剂在各流道分配不均匀;过低的冷凝温度。防止板换冻结,主要在水侧和制冷剂侧采取一定的保护措施。
水侧保护措施有:1)在进水管路上安装过滤器,保证能滤掉1mm以上的杂质;2)在进出水管路上设置流量开关或压差感应开关,未达到设定流量时使压缩机停机;3)在进出水管路上设置温度感应器,进水管上设置>7℃,或出水管上设置>2℃,低于此值时压缩机停机。
2.4两器的设计
两器(水侧换热器和风侧换热器)是户用变频风冷冷(热)水机组重要的两大关键部件,它们设计是否合理将影响变频空调机组的高效运行。冷凝器传热面积偏小,冷凝压力增高,导致变频压缩机电流过大,引起变频模块过热过流保护,压缩机运行频率无法上升,其能力发挥不出来。蒸发器传热面积偏小,蒸发温度降低,压缩机的能力同样得不到发挥,同时低的蒸发溫度有引起板换冻结的危险。变频空调机组一般按照制冷名义工况下,压缩机以最高频率运行,来确定两器的传热面积。同时通过试验验证在制冷、制热最大运行工况,压缩机能以最高频率(或接近最高频率)运行。有些厂家为降低成本,两器设计的偏小,环境温度低时,压缩机还能以较高频率运行,一旦气温升高,压缩机便过热过流降频保护。当然变频模块偏小也会导致这一情况,但适当增大传热面积对压缩机、变频模块都是有利的。
三、蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发,最终制冷剂与水之间形成一定的温度差,液态制冷剂亦完全蒸发变为气态,后被压缩机吸入并压缩(压力和温度增加),气态制冷剂通过冷凝器释放热量,凝结成液体。通过膨胀阀(或毛细管)节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器,完成制冷剂循环过程。水泵负责将水从水箱抽出泵到用户需冷却的设备,冷冻水将热量带走后温度升高,再回到冷冻水箱中。包括电源部分和自动控制部分。电源部分是通过接触器,对压缩机、风扇、水泵等供应电源。自动控制部分包括温控器、压力保护、延时器、继电器、过载保护等相互组合达到根椐水温自动启停,保护等功能。