小型熱泵型空調(diào)機組-上

1、第5章 小型熱泵型空調(diào)機組51 熱泵型房間空調(diào)器我國國家標(biāo)準(zhǔn)GBT 77252004房間空氣調(diào)節(jié)器將額定制冷量在14kW以下的家用 和類似用途的空調(diào)器稱為房間空調(diào)器。但在實際使用中，制冷量7kW以上的空調(diào)器大部分使用在辦公室、餐廳、賓館、公共娛樂等場所，屬于商業(yè)用途。正在修訂的房間空調(diào)器新國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備把制冷量的范圍擴大到28kw。本部分所述主要指7kw以下的房間空調(diào)器。 熱泵型房間空調(diào)器按其結(jié)構(gòu)形式不同可分為窗式和分體式，511 熱泵型窗式空調(diào)器窗式空調(diào)器可開墻洞裝入或直接安裝在窗口上。制冷量范圍一般為15006000w，電源為220V50Hz。室外側(cè)換熱器伸出窗外使其通風(fēng)散熱，室內(nèi)側(cè)換熱器在

2、窗內(nèi)使室內(nèi)空氣循環(huán)，壓縮機、風(fēng)機電機、離心風(fēng)葉(室內(nèi)側(cè))、軸流風(fēng)葉(室外側(cè))、換熱器等都安裝在一個殼體內(nèi)。特點優(yōu)點： 窗式空調(diào)器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，價格便宜，有新鮮空氣補充，安裝維修方便。缺點：由于窗式空調(diào)器自身結(jié)構(gòu)上的原因，其 噪聲較大，熱泵效果不是很理想，尤其是冬季在室外溫度低于O 以后室外換熱器不能從外界空氣中吸收足夠的熱量，使制熱效果顯著下降。因此，熱泵型窗式空調(diào)器較適用于冬季室外氣溫在O以上的地區(qū)。5112工作原理 窗式空調(diào)器又可分為冷風(fēng)型、電熱型和熱泵型3種。1）冷風(fēng)型窗式空調(diào)器只具有降溫、通風(fēng)、除濕等功能，而沒有升溫的能力。2）電熱型窗式空調(diào)器不但具備了冷風(fēng)型空調(diào)器的功能，而且還具

3、備了升溫的功能，只是熱量是利用電熱絲得到的。3） 熱泵型窗式空調(diào)器的功能與電熱型窗式空調(diào)器相同，只是制熱方式是通過使用換向閥將工質(zhì)流動方向反向，使原來制冷時的蒸發(fā)器(即室內(nèi)側(cè)換熱器)變?yōu)橹茻釙r的冷凝器，而原來的冷凝器(即室外側(cè)換熱器)則作為蒸發(fā)器，由此達(dá)到整個系統(tǒng)在冬季從室外吸熱并向室內(nèi)排熱的目的。512分體式家用熱泵型空調(diào)器家用分體式空調(diào)器大多數(shù)為熱泵型，其制冷或制熱量范圍一般為25007000w左右，電源為220V50Hz。它由單獨分開的室內(nèi)機組和室外機組兩部分組成。安裝使用時，用制冷劑配管把室內(nèi)機組和室外機組連接起來，用電線將室外機組的控制部分連接起來。 室內(nèi)機設(shè)有操作開關(guān)、室內(nèi)換熱器、

4、貫流風(fēng)機、電器控制箱等。 室外機則設(shè)有壓縮機、軸流風(fēng)機室外換熱器、換向閥、毛細(xì)管或膨脹閥等。特點缺點：分體式空調(diào)器與窗式空調(diào)器相比，雖然其價格要高得多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝也比較困難，但它越來越受到歡迎。具有以下一些優(yōu)點： 壓縮機單獨設(shè)在室外，故室內(nèi)噪聲很?。?只有制冷劑配管和電線穿過外墻或外窗，外墻或外窗開口面積小； 室外機組體積相對室內(nèi)機組可大一些，機組大多采用微電腦自動控制，故熱泵制熱效果較好。熱泵型分體式空調(diào)器由于具有以上優(yōu)點，在國外得到了很大的發(fā)展。我國也從1982年開始引進(jìn)國外樣機和技術(shù)，目前幾乎所有空調(diào)器制造廠都生產(chǎn)分體式空調(diào)器，并越來越得到消費者的青睞。 分體式家用空調(diào)器按其結(jié)構(gòu)形式

5、不同主要分為掛壁式、落地式、吊頂式與立柜式等。其結(jié)構(gòu)區(qū)別主要在于室內(nèi)機組的形式不同，而室外機基本結(jié)構(gòu)都差不多。5122 功能家用分體式熱泵空調(diào)器除具有制冷及制熱功能外，還具有其他的功能。 除濕功能。在獨立除濕運行狀態(tài)下，微電腦控制室外機運行，同時令室內(nèi)機的風(fēng)機處于間歇運行狀態(tài)，從而使得在有效除去室內(nèi)空氣中水分的過程中對室內(nèi)氣溫的影響降低到最小程度。 定時功能。定時控制功能可以使空調(diào)器在設(shè)定的時間自動投入運行或者停機。使用者上班后家里的空調(diào)器自動停機，下班回家時空調(diào)器已經(jīng)自動把溫度調(diào)節(jié)好。 靜電過濾。靜電過濾器能夠有效地除去煙霧、塵埃等，保持室內(nèi)空氣潔凈。 自動送風(fēng)。導(dǎo)風(fēng)板位置可利用遙控器設(shè)定，

6、使得送風(fēng)狀態(tài)有利于充分發(fā)揮空調(diào)器的性能，并且進(jìn)一步改善室內(nèi)環(huán)境舒適性。 睡眠運行。當(dāng)空調(diào)器處于睡眠運行狀態(tài)時，控制器按照人體睡眠過程的生理特點自動調(diào)整運行設(shè)定值，確保運行舒適性，同時也可以減少運行能耗。 熱風(fēng)啟動。在冬季制熱運行狀態(tài)時，在啟動開始的前數(shù)分鐘時間內(nèi)室內(nèi)機不送風(fēng)或只送微風(fēng)，待空調(diào)器進(jìn)入正常制熱狀態(tài)才送風(fēng)或正常送風(fēng)，這就避免了在啟動階段向室內(nèi)送出冷風(fēng)而使人們感到不舒適。5123工作原理分體式空調(diào)器的基本工作原理與窗式空調(diào)器相比最大的特點是將壓縮機、冷凝器、軸流風(fēng)機、毛細(xì)管以及部分電器和蒸發(fā)器、離心風(fēng)機、溫控開關(guān)等分為兩個組件。5124 系統(tǒng)毛細(xì)管的安排 理論與實踐證明，對同一個系統(tǒng)來

7、說，制冷劑的流量在制冷與制熱時是不同的。在額定工況下，機組的制熱量往往大于制冷量，而制冷劑的質(zhì)量流量則相反。此時，如只用一根毛細(xì)管，不能實現(xiàn)制冷與制熱運行時有不同的最佳制冷劑流量。為了解決這個問題，使同一系統(tǒng)在制冷及制熱時都能達(dá)到較佳狀態(tài)，很多廠商在分體式熱泵型空調(diào)器中往往采用“雙回路”系統(tǒng)，單回路系統(tǒng)與雙回路系統(tǒng) “單回路”系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，只用一根毛細(xì)管完成制冷及制熱的節(jié)流，可以省去一根毛細(xì)管和止回閥等附件。但其缺點是制冷量和制熱量不能同時在一個系統(tǒng)中達(dá)到最佳值，因此不得不以犧牲制冷量或制熱量來換取系統(tǒng)的簡化。 “雙回路”系統(tǒng)在“單回路”系統(tǒng)中增加了一根副毛細(xì)管和一個止回閥等附件，使系統(tǒng)制冷時

8、制冷劑只走主毛細(xì)管，使系統(tǒng)制冷量達(dá)到最佳狀態(tài)。在制熱時，由于蒸發(fā)溫度較低，流量較小，制冷劑先經(jīng)過副毛細(xì)管后再經(jīng)過主毛細(xì)管節(jié)流，使其達(dá)到設(shè)定的最佳流量和蒸發(fā)溫度，從而使系統(tǒng)的制熱量達(dá)到最佳。但是整個系統(tǒng)與“單回路”相比要復(fù)雜一些，成本也較高。513 家用變頻式熱泵型空調(diào)器 所謂變頻，一般是把公共電網(wǎng)供應(yīng)頻率為50Hz的交流電轉(zhuǎn)換為大約在30130Hz之間的交流電。 變頻空調(diào)器內(nèi)設(shè)有變頻電源系統(tǒng)，空調(diào)中壓縮機、風(fēng)機由變頻電源供電。原來的風(fēng)冷熱泵型空調(diào)器，壓縮機基本上由ONOFF(開一關(guān))控制。變頻器控制方式是控制壓縮機的轉(zhuǎn)速，使熱泵型空調(diào)器在其能力的40120左右的范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)。 它一般可以包括3個

9、方面的內(nèi)容：變頻式壓縮機、變頻器和控制系統(tǒng)。變頻器是將供電的交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源之后再將直流電轉(zhuǎn)換為不同頻率的交流電裝置。優(yōu)點節(jié)能效果明顯。傳統(tǒng)的空調(diào)器電源頻率為固定的50Hz，房間溫度達(dá)到后停機，溫度下降或上升后就開機。譬如，在一個晚上需要啟動10次，在每次啟動壓縮機過程中需要消耗很大的啟動電流，浪費電能相當(dāng)可觀。而變頻式空調(diào)器經(jīng)常在3060Hz的電源頻率下運轉(zhuǎn)，是根據(jù)室內(nèi)設(shè)定溫度參數(shù)進(jìn)行連續(xù)調(diào)速，因此一個晚上只需啟動一次，節(jié)能可達(dá)30%。.舒適 空調(diào)器的制熱量或制冷量大致對應(yīng)于壓縮機的轉(zhuǎn)速，而壓縮機的轉(zhuǎn)速對應(yīng)于供電電源的頻率。空調(diào)器啟動階段，變頻系統(tǒng)可以把空調(diào)器的能力大幅度提高，使開機后

10、可快速達(dá)到設(shè)定溫度。因為高頻運轉(zhuǎn)時制冷或制熱能力增加，故達(dá)到設(shè)定溫度所需時間縮短。 而且，在潮濕季節(jié)時，變頻式空調(diào)器可以進(jìn)行高效除濕運行，有效地除去空氣中的水分，同時基本上不會引起室內(nèi)的舒適溫度變化。室溫變化小。普通空調(diào)器的室溫波動大約為34，而變頻式空調(diào)器大約為115，減少12以上。 因不經(jīng)常開、停壓縮機，噪聲及振動小。 啟動性能好。一般空調(diào)器的壓縮機啟動時，在O105s時間內(nèi)電流比正常電流高34倍，因此室內(nèi)和空調(diào)器內(nèi)電氣元件均需要按此電流設(shè)計。由于變頻器可在低頻范圍低速啟動，啟動電流低，同時動力損失小，因此可避免上述缺點。 可以提高制熱能力。 一般的熱泵型空調(diào)器，當(dāng)冬季室外溫度下降時，空調(diào)器制熱力也隨之明顯降低，使房間的舒適程度受到很大影響。然而，這時房間內(nèi)恰恰要求空調(diào)器較大的供熱能力運行。采用變頻式空調(diào)器，利用改變壓縮機供電的電源頻率提高壓縮機的轉(zhuǎn)速，可以提高制熱能力，不受室外氣溫影響，較好地解決了這個問題，所以在相當(dāng)大的范圍內(nèi)空調(diào)器可以基本不受室外氣溫的影響，穩(wěn)定地供熱。降低了對供電系統(tǒng)的干擾。 對電源頻率與電壓敏感度低。 耐用。壓縮機的使用壽命是影響空調(diào)器壽命的關(guān)鍵，而壓縮機的壽命與啟動次數(shù)關(guān)系很大。在相