家用空气源热泵热水器设计经验总结
原理：压缩机将冷媒压缩成高压高温气态经过换热器高压液态经过毛细管或膨胀阀，低压气态和液态共存经过蒸发器成低压气态计算公式：?????热量Q=4.2?x?M?x?ΔT?????(千焦耳)????????焦耳定律Q=I2?x?R?x?t?????(焦??耳)
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????????能效比=(?4.2?x?M?x?ΔT?)?/?(?3600?x?用电度数?)????????加热时间=(?4.2?x?M?x?ΔT?)?/?(?3600?x额定功率?)
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????????1度电?=?1千瓦时?=?3600千焦????????1千卡?=?1大卡?=?4.187?千焦耳1.供热类型：a.?循环储热式：商用、家用暖通在线b.?直接加热式：家用c.?直供即热式：家用d.?相变即热式：商用2.结构型式：a.?一体式热水器：圆柱形水箱，占用空间较大b.?分体式热水器：圆柱形水箱，占用空间较大c.?分体式热水器：壁挂式水箱，占用空间较大，相对前两者占用空间小ehvacr.com3.水垢：a.?循环储热式：容易在盘管处形成水垢，影响热量交换，进而影响能效比COPb.?直接加热式、直供即热式：不容易形成水垢，水流直接贴冷媒管流动，可冲刷水垢4.?压缩机：现在众多厂商都直接借用家用空调压缩机：其特点：a.?家用选择功率：1～3P，运行时间2～3小时/每天,滚动转子式压缩机版权为ehvacr.comb.?商用选择功率：>3P，运行时间10小时/每天，涡旋式机组c.?家用压缩机冷媒R22压力值：夏天低压是0.4MP～0.6MP冬天是0.2MP～0.4MP夏天高压(风冷)1.8MP～2.4MP,(水冷)1.4MP～1.8MP冬天(风冷)1.6MP～2.0MP,(水冷)1.4MP～1.8MPd.?压缩机过压力：低压过低使汽缸或轴衬过热?压缩机回油减少?长时间运转?使活动部位集碳由于冷热不均产生抱轴?或卡死?不利于长期使用。高压过高使压缩机工作在高温状态?减少冷循环量?使电机工作在超荷状态?容易烧毁电机?而且也不经济。暖通在线5.?提高空调能效比的三种主要技术解决方案是：a.?增加热交换表面积。有关资料的数据表明：空调能效比的增加基本上与两器（蒸发器和冷凝器）换热面积的增加成正比。因此采用多折式高效蒸发器和冷凝器、优质的铜管及铝箔来增加空调产品的热交换表面积及换热效率，可大幅提高空调的制冷果，达到节能的目的。
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b.?采用高效变频压缩机。我国空调厂家的产品目前主要采用定频定速压缩机，而由于运行状态和环境温度适应性的不同，采用变频压缩机的变频空调比同等能效比的传统定频定速空调节能30%左右。c.?采用节能环保的新制冷剂。据检测，在室外温度不超过35时，R410A空调系统的能效比较R22空调系统高，并且R410A制冷剂为近共沸混合物，温度滑移微小，对臭氧层破坏系数近乎为零，是R22的理想替代物。在美国和日本，R410A已成为房间空调和组合空调系统中R22的主要替代物。版权为ehvacr.com6.?换热器套管盘管：（如何计算传递热量Q值，内管尺寸及长度，外管尺寸及长度）7.?热泵冷媒R22剂量计算：（注入量的计算）8.?蒸发器面积：9.?冬季除霜：a.?解决除霜问题主要从以下三个方面着手（1）改进换热器，延缓结霜或降低结霜对热泵性能的影响。（2）除霜方法的研究。（3）除霜控制方法的研究。下面主要讨论一下空气源热泵热水器的除霜方法及其除霜控制方法。?
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b.?除霜方法?目前比较常见的空气源热泵的除霜方法有两种：四通阀换向除霜和热气旁通除霜。?四通阀换向除霜即：采用四通阀换向，将室外换热器转换成冷凝器来进行。故除霜系统比较简单。除霜所需的热量是从室内环境的吸热量、室内换热器蓄热量、压缩机消耗电力和压缩机蓄热量这四部分热量之和。?
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热气旁通除霜是指利用压缩机排气管和室外换热器与毛细管之间的旁通回路,将压缩机的高温排气直接引入室外换热器中,通过蒸汽液化放出的大量热将换热器外侧的霜层融化的除霜方法。在除霜时,四通阀不需换向,室内外换热器风扇停止运行。?空气源热泵热水器的除霜与空调系统空气源热泵的除霜不同，空调系统空气源热泵的除霜需考虑除霜过程是否对室内人体的热舒适性构成影响，是否影响空调效果，故空调系统空气源热泵的除霜采用热气旁通除霜较为合理，而空气源热泵热水器的除霜采用四通阀换向除霜较为合理。
压缩机需要保证在制取较高水温时的可靠性。但不是水温可以无限提高。热泵专用压缩机有R417A和R134a冷媒两种，下面以R134a冷媒为例进行说明：
??????1、由于是低压冷媒，R134a冷媒冷凝温度可高达80度，按照换热温差5度计算，最高出水温度可到75度。但也不是所有条件下都可以达到75度，针对不同的环境温度，水温需要控制：在低温环境下，需要适当降低冷凝温度，当室外温度降低至-15度左右时，建议将冷凝温度控制在不超过70度（水温65度左右）。
??????2、低温下遇到的问题是高压缩比。热泵专用压缩机可以承受很高的压缩比，最大压比在10以上（建议在11~13范围内是安全的），而空调压缩机最大压比5~6。但是压缩比不可无限提高，过高的压比导致压缩机内部局部温度可能过高，从而超过压缩机极限而损害压缩机。
??????3、建议对热泵热水器系统运行模式进行设置，在环境不太低（春秋夏季）时将最高水温设高一点，低温下水温设得低一点。即使是65度，也比国标规定的55度要高很多，完全可以满足国标和消费者的需求。这样既可以保证较高的出水温度，能效较高，又可以保证整个系统的安全可靠性。北方寒冷地区产品对应方案
新冷媒解决空气源热泵排气温度过高难题
时间：2009-7-90:00来源：慧聪网?手机免费访问：http://3gbao.hvacr.cn
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空气源热泵能把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能。空气能是一种广泛存在、平等给予和可自由利用的低品位能源，利用热泵循环提高其能源品位，是一项极具开发和应用潜力的节能、环保新技术。空气源热泵热水器具有高效节能的特点，其耗电量是同等容量电热水器的1/4，是燃气热水器的1/3；并且水电分离，无废烟、废气排出，因而无触电、中毒危险，安全可靠；其应用范围广泛不受天气限制，全天侯无间断制热，机组安装施工方便。目前生产空气源热泵热水机的企业大致分为五大类：1.专业生产热泵热水机的厂家；2.空调转型的厂家；3.太阳能跨过来的厂家；4.家电类的厂家；5.贸易类OEM贴牌的厂家。产品质量良莠不齐，所以产品在应用中也必然会存在很多问题。最为普遍的问题就是冬、夏季排气温度过高的问题，这严重影响了压缩机的运行环境，导致压缩机耗功增加，整机效率下降；并且假如系统设计不合理的话，还会有排温超高，压缩机无法正常启动甚至烧毁的现象发生。究其根本原因是：冬季吸气压力过低，使压缩机压比增加导致排气温度升高；夏季环境温度升高，夏天时的吸气温度相对较高，制热量也相对较高，一旦系统设计不合理，很容易出现排气温度过高的现象。目前行业内普遍的解决方案为冬季靠补气来提高吸气压力，夏季用喷液来降低吸气温度，同时增加吸气量。但是这种解决方案使系统复杂化，控制复杂化，成本随之增加，故障率自然也会随之增加。当然也有很多业内公司都在渴望找到一种合适的冷媒来从根本上解决这个问题。性能优良的新型冷媒可以从根本上解决了空气源热泵排气温度过高的技术瓶颈。高低温环境下机组的运行情况数据表
室内温度/ 主机高压/MPa 主机低压/MPa 排气温度/ 水箱温度/ 42 2.11 0.56 87.5 54.3 40 1.92 0.57 78.6 48.6 38 2.02 0.58 82.2 50.7 35 1.85 0.57 54.8 45.2 -3 1.91 0.25 69.1 52.6 -6 1.91 0.23 66.4 53.0 -9 1.85 0.17 91.4 51.2 -12 1.87 0.16 85.2 52.9 -15 1.99 0.13 88.9 55.4 ????备注：高低压均为表压
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