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    空气源热泵的设计原则添加时间:2019-08-19

    空气源热泵的设计原则


    1、运行气候、环境与负荷特征
    任何运行良好的空调热泵装置,其必然与装置运行的气候、环境和负荷较为全面地契合。因此,全面清楚地认识空调热泵装置的运行气候、环境和负荷特征,是开展设计的基础。如:面向高温地区的空调系统的设计就要更多地考虑空调装置在高温工况下的特殊运行问题,装置需满足该类气候带空调设计规范,需选择能适应更高压缩比的压缩机;而对于船载空调热泵装置的设计,则需要更多地考虑盐雾和振动的影响,同时还需考虑利用海水作为制冷装置的冷却水或热泵装置的热源以提高装置能效水平的可行性;而对于需要全年制冷的环境,由于空调制冷装置的运行时间长,故特别需要考虑装置的可靠性和关键部件的选用。
    2、选择合理的制冷(制热)形式,构建适合的循环形式
    制冷(制热)形式的选择是实现高效制冷(制热)的关键和基础。错误的制冷(制热)形式选择将直接导致装置设计的失败。在制冷(制热)形式选择中,需要考虑的因素包括该制冷(制热)形式的适用温度范围,制冷(制热)能力范围以及是否能满足全生命期内的制冷(制热)需求。在选定制冷(制热)形式后,还需构建合适的循环形式。譬如:对于蒸气式压缩式制冷装置而言,需要考虑是否采用多级压缩,是否采用复叠式循环,是否采用回热循环或者经济器循环等。
    3、采用适宜的制冷剂,选用适宜的压缩机形式和膨胀装置,设计高效的换热器
      制冷剂选择需要考虑的问题较多。除了热力性能、安全性、动力特性和换热性能外,温室效应潜能和臭氧层破坏潜能也是现阶段必须考虑的因素。就热力性能而言,选择的制冷剂应具有较高的临界温度、适宜的工作压力、较小的绝热指数、较大的汽化潜热、较低的凝固点、较小的吸气比容、较低的黏度和良好的导热特性。

    4、采用合理的调控措施,提高装置长期运行的节能性
      中小容量的空调热泵装置在人们日常生产和生活中广泛使用,并且随着生活水平的提高其使用范围和使用时间将不断增长。由此,这类空调热泵装置需要考虑的问题不仅仅是设计工况的节能性,更多的还需考虑设备长期运行的节能问题,即全运行期的节能性问题。这其中关键的问题是考虑提高空调热泵装置在非设计工况(变工况和部分负荷工况)的能效水平。如:根据空调热泵装置在不同工况下的系统压缩比的变化情况,考虑采用能主动调节压缩机内压缩比从而提高压缩机性能的调控技术。

    5、考虑装置全生命期的经济性
      除了装置的节能性,空调热泵装置设计中需要考量的另一个因素是全生命期的经济性。譬如:对于使用时间很短的空调装置而言,可以考虑较为简单的制冷和制热循环,或者选用一般能效水平的系统形式,这样由于它耗用更少的资材而可能具有更好的全生命期经济性表现。

    6、提高装置的安全性
      空调热泵装置的安全性是实现其功能性的基础。在系统形式选择、部件选用和调节控制中,均需要考虑装置运行的安全性问题。在容量较大的空调热泵装置中,还需考虑在控制系统中设置故障诊断、在线监测等功能。


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