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風冷(leng)熱泵(beng)冷熱水機組作為中(zhong)央(yang)空調系統的(de)核(he)心(xin)設備，在(zai)提供高(gao)效冷熱源方(fang)面(mian)具(ju)有(you)顯(xian)著優(you)勢(shi)。其設(she)備利用(yong)率(lv)高(gao)，壹機冬(dong)夏(xia)兩(liang)用，不僅省(sheng)去了水冷冷水機組所(suo)需(xu)的龐(pang)大(da)冷卻(que)水系統和(he)供(gong)熱鍋(guo)爐，還對(dui)節(jie)水、節能和環(huan)保具有(you)積(ji)極(ji)意(yi)義(yi)。此(ci)外(wai)，風冷(leng)熱泵(beng)冷熱水機組安(an)裝方(fang)便(bian)，可置(zhi)於屋頂(ding)，不占用(yong)寶貴的(de)建築(zhu)面(mian)積(ji)，這(zhe)些特點使得該(gai)類(lei)機組在(zai)長江流(liu)域(yu)及以南(nan)地區(qu)得到(dao)了廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。本(ben)文(wen)將(jiang)對(dui)風冷(leng)熱泵(beng)冷熱水機組的(de)總體布(bu)局(ju)及主要部(bu)件(jian)的配(pei)置(zhi)進(jin)行(xing)較(jiao)為全(quan)面(mian)的(de)分析(xi)，以期(qi)為這(zhe)類機組的(de)設計(ji)與(yu)選用提供參(can)考。
壹、 風冷(leng)熱泵(beng)冷熱水機組風側(ce)換(huan)熱器型(xing)式與(yu)總體布(bu)局(ju)
風冷(leng)熱泵(beng)冷熱水機組的(de)制冷量範圍(wei)廣(guang)泛(fan)，從別(bie)墅(shu)式(shi)的小(xiao)型(xing)機組（制冷量約為3-15RT）到(dao)中(zhong)大(da)型(xing)機組（制冷量範圍(wei)為20-400RT）不等。小(xiao)型(xing)別墅(shu)式(shi)機組的(de)風側(ce)換(huan)熱器型(xing)式與(yu)出(chu)風方(fang)式多樣，包(bao)括(kuo)斜側(ce)出(chu)風、平側(ce)出(chu)風以(yi)及頂(ding)出(chu)風等(deng)。其中(zhong)，平側(ce)出(chu)風方(fang)式下，壓(ya)縮機等(deng)部(bu)件(jian)可(ke)能(neng)位於下部或壹側(ce)，而頂(ding)出(chu)風方(fang)式下，翅片(pian)管(guan)直(zhi)立(li)到(dao)底(di)，壓(ya)縮機位於內(nei)側(ce)。
對(dui)於(yu)平側(ce)出(chu)風且(qie)使用(yong)上下兩個(ge)風機的(de)機組，當每(mei)個(ge)風機對(dui)應(ying)壹個(ge)獨(du)立(li)制冷系統時(shi)，需(xu)特別註(zhu)意(yi)在(zai)兩(liang)個(ge)系統交(jiao)替(ti)除霜(shuang)的(de)情況下，下部翅片(pian)換(huan)熱器的結(jie)冰問題(ti)。化(hua)霜(shuang)水落在下部翅片(pian)上會(hui)導(dao)致(zhi)嚴重結(jie)冰，影響(xiang)換熱效果。
整(zheng)體式機組空(kong)氣側(ce)換(huan)熱器的型(xing)式及布(bu)局(ju)同樣(yang)多樣，包(bao)括(kuo)上部直立翅片(pian)空(kong)氣(qi)側(ce)換(huan)熱器、V字型(xing)空氣(qi)側(ce)換(huan)熱器等。考(kao)慮到(dao)機組的(de)維修(xiu)性，將(jiang)壓(ya)縮機放(fang)在(zai)壹頭(tou)或兩(liang)頭(tou)是較為合(he)理的選擇(ze)。
模(mo)塊化機組的(de)風側(ce)換(huan)熱器大(da)多數為V字型(xing)結(jie)構(gou)。然而，這種(zhong)結(jie)構(gou)存(cun)在中(zhong)部(bu)換熱器的換(huan)熱效果不如(ru)兩側(ce)的(de)問題(ti)，主要原因(yin)是中(zhong)部(bu)模塊的(de)進風量不足，風速小(xiao)。因此(ci)，在設計(ji)和選用模塊化(hua)機組時(shi)，應充分考(kao)慮(lv)這壹點，並(bing)采(cai)取相應措(cuo)施改(gai)善中(zhong)部(bu)換熱器的換(huan)熱效果。
大(da)型(xing)空氣(qi)側(ce)翅片(pian)換(huan)熱器的風機選配(pei)至(zhi)關重要。要達(da)到(dao)預(yu)期的(de)換熱效果，必(bi)須(xu)充分考(kao)慮(lv)換熱器表面(mian)進(jin)風不均勻的(de)情況。足夠(gou)的(de)進(jin)風量對(dui)夏(xia)季高(gao)溫(wen)運行(xing)及冬(dong)季解(jie)翅片(pian)表(biao)面(mian)結(jie)霜(shuang)均(jun)有利。必(bi)要時(shi)，可(ke)考慮采(cai)用變速風機以(yi)適(shi)應(ying)不同工(gong)況的(de)要求(qiu)。
翅片(pian)型(xing)式方(fang)面(mian)，平片(pian)、波(bo)紋片(pian)和(he)開(kai)窗翅片(pian)各(ge)有(you)優(you)缺(que)點。從總體使用(yong)效率(lv)看(kan)，中(zhong)大(da)型(xing)翅片(pian)換(huan)熱器以使(shi)用波(bo)紋片(pian)為好。翅片(pian)間(jian)距壹般應(ying)不小(xiao)於2mm，以(yi)強(qiang)化翅片(pian)管(guan)內(nei)側(ce)的(de)傳熱，可(ke)采用內螺紋管代(dai)替(ti)光(guang)管(guan)。此(ci)外(wai)，翅片(pian)管(guan)表(biao)面(mian)處(chu)理如(ru)塗親(qin)水膜(mo)、塗抗氧(yang)化(hua)層以及塗黑處(chu)理等，均(jun)可提高(gao)翅片(pian)的(de)表(biao)面(mian)傳(chuan)熱系數。
二、 水側(ce)換(huan)熱器
小(xiao)型(xing)別墅(shu)式(shi)及模塊(kuai)化風冷(leng)熱泵(beng)冷熱水機組的(de)水側(ce)換(huan)熱器型(xing)式多樣，包(bao)括(kuo)套管(guan)式(shi)、板(ban)式及立式(shi)盤管(guan)式等。熱泵(beng)型(xing)冷熱水機組中(zhong)的(de)制冷劑(ji)-水換熱器以采(cai)用波(bo)紋狀(zhuang)的(de)內螺紋管比(bi)較(jiao)合適(shi)。
套(tao)管式和立(li)式(shi)盤管(guan)式換熱器在設(she)計(ji)與(yu)制造時(shi)需(xu)註意(yi)解(jie)決(jue)其(qi)主要問題(ti)，如(ru)防止泄漏(lou)、提高(gao)換(huan)熱效率(lv)等(deng)。使(shi)用(yong)板(ban)式換熱器時，應(ying)重視水質問題(ti)，避免水質不佳導(dao)致(zhi)的換(huan)熱器堵塞或腐(fu)蝕(shi)。同時，水側(ce)換(huan)熱器應有(you)有效的防(fang)凍(dong)保護措(cuo)施，以(yi)確(que)保機組在(zai)寒(han)冷季節(jie)的正常(chang)運(yun)行。
三、 節(jie)流裝置(zhi)
小(xiao)型(xing)風冷(leng)熱泵(beng)熱水機組通(tong)常(chang)使(shi)用壹個(ge)熱力(li)膨脹(zhang)閥，由(you)4個(ge)單(dan)向閥控制制冷、制熱走(zou)向。中(zhong)大(da)型(xing)機組由(you)於制冷、制熱不同工(gong)況制冷劑(ji)循環(huan)量變化大(da)，需(xu)兩個(ge)或多個(ge)熱力(li)膨脹(zhang)閥以適(shi)應(ying)工(gong)況要求(qiu)。在液(ye)態管路(lu)阻力大(da)的場合(he)，如(ru)分液(ye)頭(tou)阻力大(da)，應適(shi)當加大(da)相應膨脹(zhang)閥的容量，以(yi)避免供液(ye)不足的情況。
風冷(leng)熱泵(beng)的生產(chan)廠家應關註電子膨脹(zhang)閥的應用研究。電子膨脹(zhang)閥可以控制各回(hui)路(lu)的(de)吸氣壓(ya)力及過(guo)熱度(du)，控(kong)制制冷劑(ji)循環(huan)量，比(bi)熱力(li)膨脹(zhang)閥更(geng)為有(you)效地適(shi)應(ying)負荷的變化，從而提高(gao)機組的(de)部分負(fu)荷(he)性能。在(zai)除霜(shuang)循環(huan)中(zhong)，電子膨脹(zhang)閥也可及時達(da)到(dao)除霜(shuang)所(suo)需(xu)的開(kai)度(du)，提高(gao)機組的(de)除霜(shuang)性能。
四、 壓(ya)縮機的(de)型(xing)式
小(xiao)型(xing)別墅(shu)式(shi)與(yu)模(mo)塊化(hua)機組通(tong)常(chang)使(shi)用全封(feng)閉往復(fu)式壓(ya)縮機或全(quan)封(feng)閉渦旋(xuan)式(shi)壓(ya)縮機。整(zheng)體式機組則壹般使(shi)用(yong)半封(feng)閉往復(fu)式壓(ya)縮機或半(ban)封(feng)閉螺桿式(shi)壓(ya)縮機。
目前使用較(jiao)多的全封(feng)閉壓(ya)縮機是往復(fu)式壓(ya)縮機。然而，在別(bie)墅型(xing)機組和(he)模塊(kuai)化(hua)機組中(zhong)使(shi)用全封(feng)閉渦旋(xuan)壓(ya)縮機的(de)優(you)勢(shi)日益(yi)明(ming)顯(xian)。渦旋(xuan)式(shi)壓(ya)縮機零(ling)件(jian)少、能(neng)效比高(gao)、對(dui)濕壓(ya)縮不敏感，且在(zai)高(gao)壓(ya)縮比(bi)下可采用噴(pen)液(ye)冷(leng)卻(que)。與(yu)往復(fu)壓(ya)縮機相(xiang)比(bi)，渦旋(xuan)壓(ya)縮機由(you)於其(qi)泄露小(xiao)、無(wu)余隙(xi)容(rong)積(ji)、流(liu)動損失(shi)小(xiao)，在熱泵(beng)運行的高(gao)壓(ya)比下仍可有較(jiao)高(gao)的(de)容(rong)積(ji)效率(lv)。因(yin)此(ci)，渦旋(xuan)壓(ya)縮機更(geng)宜(yi)用(yong)於熱泵(beng)運行，將(jiang)成(cheng)為該(gai)範圍(wei)內往復(fu)壓(ya)縮機的(de)替(ti)代機種(zhong)。
對(dui)於(yu)整(zheng)體式機組，半(ban)封(feng)閉螺桿壓(ya)縮機的(de)性能也優(you)於(yu)往復(fu)壓(ya)縮機。其(qi)夏(xia)季制冷運(yun)行(xing)季節(jie)能效比比(bi)往復(fu)壓(ya)縮機高(gao)6-8%，冬(dong)季運(yun)行供熱性能系數比(bi)往復(fu)壓(ya)縮機提高(gao)12-13%。因(yin)此(ci)，在(zai)比(bi)較寒(han)冷、工(gong)況條(tiao)件(jian)較差的地區(qu)，使(shi)用螺桿壓(ya)縮機是更(geng)為合(he)適(shi)的(de)選擇(ze)。
綜(zong)上所述，風冷(leng)熱泵(beng)冷熱水機組的(de)總體布(bu)局(ju)及主要部(bu)件(jian)配(pei)置(zhi)對(dui)機組的(de)性能和(he)使用效果具(ju)有(you)重要影(ying)響(xiang)。在設計(ji)和選用機組時(shi)，應充分考(kao)慮(lv)機組的(de)特點和使(shi)用環(huan)境(jing)，合理選擇(ze)風側(ce)換(huan)熱器型(xing)式、水側(ce)換(huan)熱器型(xing)式、節(jie)流(liu)裝置(zhi)以(yi)及壓(ya)縮機型(xing)式等(deng)關(guan)鍵部件(jian)，以(yi)確(que)保機組的(de)高(gao)效、穩定運行(xing)。
