哈雷釬焊板式換熱器
                專業生產:換熱器;分水器;過水熱;冷卻器
                新聞動態

                戶式中央空調機組的蓄熱裝置性能研究

                點擊:1734 日期:[ 2014-04-26 21:39:33 ]
                                          戶式中央空調機組的蓄熱裝置性能研究                                 王志毅1,3南曉紅2王紅燕3     (1·浙江理工大學建筑工程學院杭州310018;2·西安建筑科技大學環境與市政工程學院西安710055;3·浙江盾安人工環境設備股份有限公司諸暨311835)     摘要:針對水側換熱器采用板式換熱器的戶式中央空調機組在部分負荷狀態啟動頻繁、冬季制熱化霜時供回水溫度波動大、化霜時間長的問題,設計了蓄熱裝置。蓄熱裝置由容積較大的桶體和內置套管換熱器、電加熱器及附屬設備組成,蓄存的熱量可以減少壓縮機的啟停次數,蓄熱-換熱裝置和電加熱器很好地解決了機組制熱量不足以及化霜的問題。實驗研究了兩種機組的性能對比,采用蓄熱裝置的機組部分負荷下小時啟停次數減少、化霜時間縮短、化霜時水溫比較穩定。通過對戶式中央空調水側換熱器的改進,提高了機組的性能,蓄熱裝置可以用于新型的戶式中央空調機組配置。     關鍵詞:熱工學;實驗;蓄熱裝置;板式換熱器     中圖分類號:TB657.2;TU831.3+1文獻標識碼:A     文章編號:0253-4339(2009)01-0039-04     近年來,商品房開始有越來越大的市場需求趨勢。隨著面積超過100m2以上的住宅、復式住宅的增加,介于大型中央空調系統與家用空調之間的空白點便顯露出來,戶式中央空調融合了傳統中央空調和家用空調各自的優點,與傳統的中央空調相比,在空間利用、安裝和節能等方面都具有優勢。我國的戶式中央空調走的是“水系統”的道路,主要發展的是冷熱水機組的型式,冷熱水機組的輸送介質通常為水或乙二醇溶液。以水為介質時,冷熱水機組的室外機組制出空調冷熱水,再由管路系統輸送至室內的各末端裝置,在末端裝置處冷熱水與室內空氣進行熱量交換,產生冷熱風,從而消除房間空調負荷。它是一種集中產生冷熱量,但分散處理房間的空調負荷的空調系統模式[1]。戶式中央空調一般根據峰值負荷設計系統容量,但事實上系統卻常常工作在部分負荷狀態下,定頻單機頭機組就需要依靠啟、??刂苼磉M行容量調節,這種間歇調節的能量消耗大于連續運行系統。這是因為停機時,系統壓力很快平衡,這樣在啟動階段一方面要重新建立運行冷凝壓力;另一方面要克服換熱熱阻,需要數分鐘的時間才能達到穩態制冷運行,系統的耗功比穩態時大而制冷或制熱能力卻比穩態時小。這種與外界負荷不匹配的變工況調節方式,使系統的部分負荷性能低下,造成啟停損失。水側換熱器采用板式換熱器的機組具有結構緊湊的特點,但是系統的水容量較小,部分負荷啟停頻繁,在冬季室外溫度低、相對濕度大的時候,制熱以及化霜效果差。為了解決機組部分負荷運行以及制熱量不足、化霜時水溫波動過大的問題,這里將戶式中央空調機組的水側換熱器設計成蓄熱-換熱裝置。     1·蓄熱-換熱裝置的構成     水側換熱器采用蓄熱-換熱裝置可以解決采用板式換熱器時頻繁啟停、機組制熱量不足以及化霜時水溫波動過大的問題。此時蓄熱-換熱裝置的換熱器采用套管換熱器,套管換熱器放置于蓄熱罐體裝置內部,分別與設于罐體的制冷劑進出口相連。罐體上設有排氣閥、安全閥和排污閥,同時還設有冷熱水進出口,罐體內置電加熱器。圖1所示為蓄熱-換熱裝置的結構圖。排氣閥可以排盡罐體內的空氣使套管換熱器與水充分接觸以增強換熱效果,安全閥的作用是當系統水膨脹時產生的壓力超過設定值時放水卸壓,從而保證系統的安全。當系統的循環水質變差時產生污垢在清洗時通過排污閥放掉。制冷劑通過套管換熱器與水發生熱量交換,使水溫降低或升高得到空調用冷水或熱水。由于罐體的容積較大,在空調末端非滿負荷運行時的一部分冷量或熱量可得以蓄存。冬季制熱時通過參數設定自動開啟電加熱以補充制熱量的不足,在化霜水溫下降,制熱效果差時電加熱器啟動,還可以減小水溫的波動。     2·采用蓄熱-換熱裝置與采用板式換熱器的機組性能對比                    性能對比實驗采用兩臺HLRS12.5的機組,水側換熱器1#機組采用板式換熱器,2#機組采用帶套管換熱器的蓄熱裝置,機組性能參數見表1。在人工氣候室進行實驗對比。制冷性能對比實驗中利用電加熱產生8.5kW的熱量模擬空調房間的負荷。測試工況室外側進口干球溫度為35.02℃,利用人工氣候室和電加熱使其穩定。其中,1#機組從上午10點6分1秒開機,進出水溫度到達7~12℃的時間為上午10點10分13秒,歷時4分12秒。2#機組從下午14點11分53秒開機,進出水溫度到達7~12℃的時間為下午14點20分11秒,歷時8分18秒。1#機組從上午10點6分1秒到11點5分7秒,啟停6次。2#機組從下午14點11分53秒到13點15分41秒,啟停4次。測試中,1#機組的冷水流動阻力為105.4kPa,遠遠大于2#機組的冷水流動阻力70.17kPa??梢?,采用蓄熱-換熱裝置的機組部分負荷下小時啟停次數有所減少,阻力并不增加。                   3·化霜性能對比     3.1對比實驗裝置     戶式中央空調機組作為一種風冷熱泵機組,在冬季制熱運行時,由于室外溫度低,,其蒸發器表面會逐漸結霜。當霜層積累到一定程度時制熱量顯著衰減,必須進行化霜[2~5],這是保障戶式中央空調機組正常運行的必要步驟。目前常用的化霜方法是采用四通換向閥換向逆循環化霜,通過四通閥換向使機組從制熱運行狀態轉變為制冷運行狀態,蒸發器和冷凝器功能互換,從而達到化霜的目的。這種化霜方式化霜時要從水側換熱器吸熱,影響室內的舒適性;切換制熱和化霜模式時,系統壓力波動劇烈,產生的機械沖擊比較大;化霜時水側換熱器作為蒸發器,水溫降低。板式換熱器機組(1#)、帶蓄熱-換熱裝置(電加熱不啟用)的機組(2#)、帶蓄熱-換熱裝置(電加熱器啟用)的機組(3#)在同一人工氣候進行結化霜測試,測試環境參數見表2。                   由于化霜時間短,系統參數變化劇烈,因此數據采集系統的采集間隔為6s,測試儀器見表3。                   3.2實驗結果分析     通過數據采集儀得到化霜工況下的機組吸排氣壓力、進出水溫度參數如圖2~5?;^程中系統的參數變化極限值見表4,從實驗中機組在化霜時的吸排氣壓力和機組進出水溫度的變化可以看出:                                   1)三個系統開始平穩運行,在四通換向閥換向的同時,系統的吸排氣壓力都有所波動,3#系統吸排氣壓力升高最快,有利于化霜,此時膨脹閥開度較大,冷媒流量較大,吸氣壓力升高快,不易產生低壓保護,對制冷系統的沖擊小,減少了化霜時間。2#系統略差于3#系統,但是吸排氣壓力變化與3#系統相仿,時間有所滯后。而1#系統則吸排氣壓力升高慢,吸氣壓力低,化霜速度慢,效果差。     2)2#、3#系統在化霜運行時制冷劑可以從蓄熱裝置桶體吸收熱量,3#系統的電加熱同時啟動,增加了化霜的熱量來源,增強了化霜效果。機組的冷水進口溫度在化霜時有所下降,但仍然能夠保持在35℃左右,1#系統則進水溫度降低為30.73℃。水溫波動大。     3)1#、2#、3#機組的化霜時間分別為:192、114、108s,可見2#、3#系統化霜時間短,制熱時間延長,提高了機組運行的經濟性。     4)在除霜過程中,機組瞬時輸入功率沿時間的積分為除霜過程中所消耗的電能。各個除霜過程所消耗的電能大小取決于除霜時間的長短和瞬時耗功率的大小,通過數據采集儀得到化霜工況下的各個機組功率如圖6,3#機組由于采用電加熱器,耗能明顯大于1#、2#機組,同時由于蓄熱作用,2#機組化霜耗能最少。                    4·結論     1)戶式中央空調的蓄熱-換熱裝置能夠減緩水溫波動,儲存一定的冷熱量,減少壓縮機的啟停次數,節電的同時延長了機組的使用壽命。     2)蓄熱裝置和其中設置的電加熱器提高了機組冬季的供熱效果,克服了戶式中央空調機組在冬季供熱時易結霜而影響機組正常使用的缺陷。在化霜階段水溫下降時蓄熱-換熱裝置的蓄熱作用和電加熱器的啟動,對于減少水溫的波動具有重要的作用。     3)帶蓄熱-換熱裝置的戶式中央空調冷熱水機組化霜時系統的壓力上升快、溫度波動小,具有較高的可靠性和穩定性,化霜效果好,化霜時間短。     參考文獻:略
                上一篇:旋流高效管殼式換熱器應用 下一篇:土壤源熱泵系統長期運行最優化模擬與設計

                相關資訊

                Copyright ?2008 哈雷換熱設備有限公司 All Rights Reserved. 地址:奉化外向科技園西塢金水路 電話:0086-574-88928255 傳真:0086-574-88916955
                換熱器 | 板式換熱器 | 釬焊板式換熱器 | 冷卻器 | 分水器 | 地暖分水器 | B3-14B板式換熱器 | 網站地圖 | XML 浙ICP備09009252號 技術支持:眾網千尋
                国产在线无码视频一区二区三区