小型空调热泵装置设计复习重点

1热泵与制冷机的区别1)使用目的的不同：热泵利用制冷系统冷凝器所放出的热量来制热，为采暖、空调和生活热水等提供热量；而制冷机则是利用蒸发器来吸取空调冷水或环境空气等介质的热量，为空调环境提供热量；2)工作温度区不同：热泵和制冷机的高温热源与低温热源都是相对环境温度而言的，由于二者的使用目的不同，环境温度是热泵的低温热源，也是制冷机的高温热源；2空调热泵装置的制冷系统的结构特点1.具有压缩机，冷凝器，膨胀装置和蒸发器四个基本部件，这些基本部件由管道连接形成闭环回路，通过制冷剂实现能量的传输与分配2.在压缩机吸气管，排气管，热源侧换热器和使用侧换热器之间设置有四通阀，通过转换制冷剂的流向，使使用侧换热器承担蒸发器或冷凝器功能，从而实现制冷或热泵运行3.为保证系统稳定，可靠，安全运行，格局系统容量大小，复杂程度不同，需设置必要的气液分离器，高压贮液器，过滤器等功能性辅助部件。3产品规划阶段的研究主要是解决产品的规划问题。需开展深入细致的调查研究：1.必要性研究：通过政策，市场调研，确定需开发产品的类型，功能和规格。2.可行性研究：全方位调研相关产品在国内外的技术进展（包括是否有所依据的产品标准），分析企业的技术储备状况和获取产品相关部件的可能性，研究产品的总体构思，确定初步技术方案（或解决途径）并警醒技术经济分析，最终确定研发目标。4为提高融霜时室内环境的舒适性，对空气源热泵提出的要求1、融霜过程中连续吹出热风（感觉不到融霜运行）2、融霜运行中室温降低幅度小于2℃，维持室内舒适性5融霜水排放与防冻主要措施1.在室外换热器底部设置防霜盘管2.在室外机底盘设置防冻盘管6热回收型多联机系统功能热回收型多联机系统不仅具有单冷与热泵型系统的功能（适用于室内对制冷/制热要求一致的情况），热回收型多联机系统可以自由地向室内环境输送冷量和热量，由于同时利用制冷系统的冷凝热和蒸发热，故大大提高了能源利用效率。7活塞式压缩机的热力性能计算方法1）效率法2）图表法3）十系数法8湿式风冷换热器根据肋片种类平板肋片、波浪肋片、百叶窗肋片、裂口肋片9制冷剂管路应高度重视的问题。10多联式空调热泵系统室内机的装机容量一般而言，室内机的装机容量为室外机组容量的30%-130%为宜11变频空调器性能评价指标应该体现的调节效果。评价指标应该体现其节能与舒适双重特性的调节效果12电子膨胀阀的控制目标1.过热度控制2.在冷度控制3.排气过热度控制13空调热泵装置季节性能评价的基本要素1.典型建筑的符合模型2.空调热泵专职的运行时间分布模型3.空调热泵装置的性能模型14在容量较大的系统（譬如3HP）中一般会考虑在冷凝器出口设置贮液器15空调热泵装置的调节因素1.压缩机运行频率（或理论输气量）2.室内机电子膨胀阀开度3.室外机换热器面积及风速4.室外机电子膨胀阀开度5.电子阀的开闭16APF体系的评价指标CSTL,CSTE,HSTL,HSRE（感觉是这几个）17试验方法确定原则1.实验方法尽量可能简单2.实验次数应尽可能少3.测试结果应具有一致性18控制器标准件PLC控制器、分布式网络控制器、工业PC控制器19旁通节流装置的逆向融霜方式相对于热力膨胀阀节流而言该融霜方式相对热力膨胀阀节流而言，无论是两相状态还是再冷状态，均增加了制冷剂的质量流量，使系统的高低压平衡时间缩短（只有20s左右），平衡过程的最低压力得到提高，高低压增长速度快，大大缩短了融霜时间。20采用热气旁通融霜方式自行看课本36页了解21滚动转子压缩机主要部件滚动转子压缩机主要由气缸，滚动转子，偏心轴和滑板等组成22滚动转子压缩机和涡旋压缩机可采用的容量调节方法。压缩机中段制冷剂泄出23并联设置的压缩机运行中需要考虑回油分配的问题，不合理处置可能导致部分压缩机失油烧毁24汽车空调涡旋压缩机中，可常用吸气回流旁通的方式调节输气量25滚动转子压缩机具有两种不同设计涡旋压缩机具有高压腔和低压腔两种不同设计26已确定了表面效率，如何获得换热器内外侧的平均换热系数只要获得了换热器的j值，便可求得换热器对流换热系数h。一般而言，J因子可通过换热器当前工况下的雷诺数求得。27小型空调制冷装置，现阶段常采用的翅片形式为平片28壳管式冷凝器和壳管式满液蒸发器采用的结构形式壳管式冷凝器和壳管式满液蒸发器均采用管侧走水壳侧走制冷剂的结构形式。29对于容量系统中常采用的执行器热力膨胀阀和电子膨胀阀等30电子膨胀阀阀体的选择与热力膨胀阀主要区别主要区别是驱动和过热度检测方式不同31从冷凝器至贮液器的液管，是靠重力使液体制冷剂自流进入贮液器，管中液体流速应小于0.5m/s.32增大冷凝器风量和蒸发器风量可改善系统的能效比EER。33压缩机的容量控制在制热运行时可根据压缩机排气压力的大小来调节压缩机运行台数或或压缩机运转频率。35在采用M台压缩机的制冷系统中，可采用1台调速压缩机和M-1台定速压缩机组合调节压缩机的容量。37换热器风扇是换热器容量控制的执行器38除霜控制过程是一个典型的动态过程。39空调热泵产品的可靠性可靠性是指产品在规定的条件下，在规定的时间内完成规定功能的能力。空调热泵产品的可靠性，目前采用与可靠性有关的一系列环境舒适性试验或指标来代替，即在试验室内模拟空调热泵装置的极端恶劣的工况条件，考察产品在这些极端条件下的运行状况，并达到相应的要求。主要的环境舒适性试验有：制冷时的最大运行、凝露、凝结水排放能力、低温运行，制热时的最大运行、融霜性能等40实现低温热泵的基本的技术1）双级压缩制热循环2）液体喷射制热循环3）闪发蒸汽喷射制热循环4）蒸汽喷射制热循环41空调热泵装置的设计原则1.明确装置的运行气候条件，环境与负荷特征2.选择合理的制冷（供热）形式，构建适宜的循环形式3.采用适宜的制冷剂，选用适宜的压缩机形式和膨胀装置，设计高效过滤器4.采用合理的调控措施，提高装置长期运行的节能性5.考虑装置全生命期的经济性6.提高装置的安全性42对数平均温差法的换热器设计过程1）由传热量计算出两侧流体的出口温度，讲而计算出P和R值；2）查表或计算获得温差修正系数F；3）由两种流体出入口温度计算理想纯逆流对数平均温差△Tlm4）由公式A=Q/(UF△Tlm)计算出所需换热器面积43减小压缩机启／停损失的措施1.防止压缩机带载启动2.采用可快速关闭的电子膨胀阀3.采用转速可控型压缩机44涡旋压缩机的特征1.效率高2.振动小，噪声低3.结构简单，可靠性高4.涡旋式压缩机采用了轴向与径向间隙的柔性调节机构，可避免液击造成的损失及破坏，因此允许少量的制冷剂液体进入压缩腔5.由于斡旋盘的包络线为高维曲线，因此加工和装配过程精度要求高，导致成本较高。45空调热泵装置的控制策略控制策略可看成是控制规则和控制算法的总称。控制规则是告知软件工程师产品应该如何控制才能实现各种功能要求，控制算法则是告知如何控制才具有良好的控制品质，故前者是基于产品系统稳态特性而推出的方向性控制策略，后者是建立在产品系统动态特性基础上的品质改善性控制策略。前者是根本，后者是精华。1)单台定速压缩机2)单台调速压缩机3)多台压缩机46制冷循环设计的任务1.提出完整的满足产品功能的工作原理图1）绘制产品的工作原理图2）绘制产品的制冷循环压焓图2.确定满足性能指标要求的制冷循环工况点1）节能性与经济性的综合平衡2）保证空调器的舒适性功能3）保证压缩机的安全运行4）估算能效比时，考虑风扇的电耗47冷循环管网系统与单相不可压缩流体网络系统相比具有的特点1.具有相变。制冷剂在沿程管路内存在压力损失，且与外界环境具有热交换，会发生相变（凝结与蒸发）；管网工况稳定运行时，流入与流出节点的质量流量相等，二体积流量不相等2.网络系统无定压点。3.各管道的阻力特性系数并非常数4.制冷剂的动力特性和传热特性存在耦合关系。48分析液体喷射制热循环原理图并画出其压焓图.49分析闪发蒸汽喷射制热循环特点及应用并画出其压焓图50根据曲线图说明扰动与调节因素对系统制冷量的影响制冷量：从图4-3(a)所示的计算结果可以看出，当Tcain降低时，制冷量Qe明显提高，当Tcain降至28℃(35℃×80%)以下时，Qe的提高速度减慢；Teain与Qe几乎呈线性关系，Teain升高，其Qe也得到提高。ψeain在60%以上时，对制冷量Qe有明显的影响，这是由于蒸发器表面除湿效果增强，管外换热系数提高所致。当Mea、Mca减小时，蒸发器和冷凝器管外换热系数减小，Qe下降，特别是在风量极低时这种趋势更为明显；当Mea和Mca增大到一定程度后，对Qe的影响逐渐减弱。因此，室内外工况（扰动因素）对制冷量Qe影响非常大，而Mea和Mca（调节因素）对制冷量的调节作用则比较小。当空调器定频运行时，仅依靠调节Mea和Mca两个因素米改善系统制冷量Qe并不理想，而必须通过改变压缩机频率来大幅度地调节系统制冷量Qe。