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空气源热泵热水器蒸发器
2018-08-07 15:45
       空气源热泵热水器有四大组件:蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置四个部件。蒸发器是空气源热泵中不可缺少的部分,空气源热泵热水器是运用热泵工作原理,通过压缩机让冷媒工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量) →压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中。

空气源热泵热水器蒸发器
 

       蒸发器种类:

       一种是蒸发器从空气中吸收热量,通过转换将冷凝器中的水温逐步升高来制热水的设备,称为空气源热泵热水器;

       另一种是蒸发器从水中吸收热量,通过转换将冷凝器中的水温升高来制热水的设备,称为水源热泵热水器。

       蒸发器的作用:

       空气源热水器的蒸发器是实现从空气中吸收热能关键的部件。制冷剂从节流装置里喷出后温度是非常的低(低于常温的),经过蒸发器的时候就制冷剂就通过铜管和翅片吸收空气中的热量,带着这些吸收来的热量,制冷剂又进入压缩机进行下一次的循环。

空气源热泵热水器蒸发器
 
       蒸发器的计算选用:

       根据传热公式,在不增大换热温差的条件下,唯有提高换热系数和传热面积,由于空气源热泵热水器的工作温度范围,远大于普通空调,工作环境也更加恶劣,所以它的选择方式,也和普通的空调器有所不同。

       在风冷冷凝的空调器中,设计上选择10℃温差为标准设计温差,这在空调器上是合理的,因为大气的温度一般很少超过43℃,加上10℃的传热温差,这时的冷凝温度也不过53℃,离R22的临界温度还很远,管内的换热状态为凝结换热状态,换热系数较高,但是在作为蒸发器使用,尤其是在低温状态下工作时(如环境温度为5℃时),10℃的换热温差显然太大了,这样使用会使管内的蒸发温度较低,翅片的结霜倾向加强,使蒸发器的结霜发生得更快、更早、降低了机组的工作能力。

       空气源热泵的蒸发器,都是“非满液”式蒸发器:制冷剂经过节流装置(毛细管或热力膨胀阀等)后直接进入蒸发器,在蒸发器内制冷剂处于液-气转换并共存的状态,所以有一部分换热面积是和“气态”的制冷剂接触换热的,换热系数很低,因此,这部分的换热面积如果过大,就会使蒸发器的换热能力降低。

       在理想的蒸发器工况中,制冷剂经历以下状态的变化:过冷液-饱和液-气液共存-饱和液-过热蒸汽,气态部分的换热系数对整个蒸发器的影响是很明显的,但是由于沸腾部分的换热系数较高,所以,限制蒸发器换热能力更多的是管外的空气侧,由于空气侧的换热系数仅为20~50W/(m²·℃),所以一般用计算管外翅片的总换热面积来校核蒸发器的选用更为合理。


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