高(gāo)溫熱泵的(de)分類

般情況下，熱泵可(kě)用于大多數的(de)幹燥過程，即組成熱泵烘幹機（幹燥裝置）。由于幹燥器類型的(de)多樣性，就決定了熱泵幹燥裝置的(de)多類型。因此，這裏對常見的(de)熱泵幹燥裝置進行簡單的(de)分類。
(1)按幹燥器類型分類 盡管目前對幹燥器還沒有統一(yī)的(de)分類方法，但卻有傳統的(de)分類方法，因此，可(kě)以來用這種傳統的(de)方法對熱泵幹燥裝置進行分類，例如(rú)：
①按幹燥器的(de)操作方式可(kě)分為(wèi)間歇式和(hé)連續式熱泵烘幹機；
②按幹燥器的(de)傳熱方式可(kě)分為(wèi)傳導式和(hé)對流式熱泵幹燥裝置等。
(2)按熱泵工質與被幹燥物料的(de)接觸方式分類 按熱泵工質與被幹燥物料的(de)接觸方式可(kě)分為(wèi)直接式和(hé)間接式熱泵烘幹機兩種。
①直接式 熱泵工質與被幹燥物料直接接觸，熱泵的(de)工質又是幹燥介質。這樣的(de)工質有水蒸氣、空氣等。
②間接式 熱泵系統先将幹燥介質(如(rú)空氣、氮氣、二氧化碳等)加熱，再讓幹燥介質與被幹燥物科接觸。這種熱泵烘幹機目前用得較多。
(3)按幹燥介質的(de)循環情況分類 按幹燥介質的(de)循環情況可(kě)分為(wèi)開路式、閉路式和(hé)部分廢氣循環式3種。
①開路式 幹燥介質離(lí)開幹燥室進入熱泵的(de)蒸發器與熱泵工質換熱後直接排空，如(rú)圖21—6所示。
②閉路式 幹燥介質在幹燥器內(nèi)全部循環使用，如(rú)圖

③部分廢氣循環式 幹燥器排出廢氣的(de)一(yī)部分進人熱泵蒸發器後排空，另部分與新鮮生氣一(yī)起進人熱泵冷凝器被加熱後進入幹燥器內(nèi)循環使用，如(rú)圖

熱泵側出風還是上出風好？

具體采用側成風還是上出風，要根據熱泵的(de)應用場合而定，上出風的(de)優點是風從下而上，風機的(de)噪音不容易幹擾到旁邊的(de)環境。上出風有兩個缺點，一(yī)是對于北方下雪的(de)氣候不太合适，大雪容易造成風機的(de)堵轉；二是，經過蒸發器的(de)冷空氣下沉，容易造成局部環境溫度的(de)降低(dī)，從而降低(dī)機組的(de)能效。側成風則沒有上述兩個缺點，但是側成風的(de)氣流是向側面吹得，要注意遠離(lí)人居，否則會造成噪音的(de)投訴。

 

 

熱泵機組配何換熱器？

1、闆式換熱器

 

    闆式換熱器采用釺焊的(de)技術，将不鏽鋼闆片一(yī)片一(yī)片地(dì)疊加起來。具有換熱系數高(gāo)，換熱面積大，體積緊湊的(de)特點。但闆換的(de)優點也是它的(de)缺點，由于片距很小，隻有1-2mm,當應用在商用熱泵時，碰上自(zì)來水硬度較大時，闆換會很快結垢，先會堵住部分流道(dào)，這是，系統壓力會升高(gāo)，電流增大，這時，采用克垢劑清洗效果并不好，因為(wèi)有些流道(dào)通，有些流道(dào)不通，克垢劑無法清洗到被垢封閉的(de)流道(dào)。所以，不建議用闆式換熱器來做(zuò)商用熱泵熱水機組。

 

     2、殼管換熱器

    殼管換熱器的(de)水阻小，可(kě)以做(zuò)很大的(de)容量，但不适合做(zuò)大溫差的(de)工況，一(yī)般溫差隻能做(zuò)到10℃，另外，其體積較大也是其缺點。

 

    3、同軸套管換熱器

    同軸管換熱器又叫管套管換熱器，一(yī)般是一(yī)根鋼管套一(yī)條麻花銅管或**銅管。可(kě)以做(zuò)大溫差。但其缺點是氟路行程較長(cháng)，阻力較大，所以很難做(zuò)到很高(gāo)的(de)能效。同時，其體積也較大，形狀不容易做(zuò)成很工整。

 

    4、盤管殼式換熱器

 

熱泵機組用何制冷劑？
目前熱泵常用的(de)制冷劑有R22，R407C，R410a，R134a和(hé)CO2。從性價比來講，R22仍然是*佳的(de)制冷劑。但由于R22會在幾年(nián)內(nèi)在全球範圍內(nèi)被禁止使用。目前，臨時替代的(de)制冷劑有R407C，R410a和(hé)R134a，暫時，這幾種制冷劑都可(kě)以稱為(wèi)“環保””制冷劑。這幾種制冷劑之所以叫做(zuò)臨時的(de)替代方案，原因是這幾種制冷劑不會破壞臭氧層，但仍然屬于溫室氣體，會造成地(dì)球的(de)溫室效應。CO2是完全環保的(de)制冷劑，但是，采用CO2 的(de)系統壓力是普通R22的(de)5倍以上，這樣，會造成成本的(de)上升，消耗的(de)鋼材和(hé)銅材也是增加的(de)。這又意味着CO2排放的(de)提高(gāo)，意味所有的(de)材料都是要消耗能源才能産生的(de)，如(rú)果在未使用前，已經提前将所節約的(de)能源全部消耗掉，不知道(dào)是真節能還是假節能，熱泵機組用什麽制冷劑好？是真環保還是假環保？有時隻不過是一(yī)些壟斷企業為(wèi)了獲得超額利潤的(de)一(yī)個噱頭罷了
 

如(rú)何辨别化霜好壞？

空氣中含有大量的(de)水蒸氣，當水蒸氣遇到較冷的(de)物體，并低(dī)于露點溫度時，就會結露。空氣源熱泵風側的(de)換熱器是蒸發器，液态冷媒在管翅式蒸發器中膨脹蒸發，需要吸收空氣中大量的(de)熱量，這些熱量來自(zì)空氣中的(de)顯熱和(hé)潛熱。其中吸收潛熱部分會導緻翅片上結露。當環境溫度低(dī)于5℃甚至更低(dī)時，此時的(de)蒸發溫度低(dī)于0℃，翅片也會低(dī)于0℃，結露的(de)水就會變成細細的(de)冰，這就是結霜。冰是熱的(de)不良導體，當蒸發器的(de)表面覆蓋上蓬松的(de)霜時，就像穿上了“一(yī)件保暖的(de)衣服”，換熱能力急劇下降，這又導緻了霜的(de)進一(yī)步凝結。如(rú)此惡性循環，熱泵的(de)制熱能力就急劇衰減。這是，如(rú)果不把霜除掉，輕則導緻産水量下降，重的(de)導緻壓縮機的(de)回氣量大幅減小，而導緻壓縮機排氣溫度過高(gāo)，*終燒毀壓機。因為(wèi)回氣不僅是壓縮機做(zuò)功的(de)載體，同時也是壓縮機機械和(hé)電器部分的(de)冷卻劑。所以化霜是空氣源熱泵無法回避的(de)一(yī)個課題，如(rú)果一(yī)台機組的(de)除霜效果不好，其功能如(rú)何說得天花亂墜都是惘然。

 

我們應該看到，結霜具有不好的(de)一(yī)面，也要看到其有利的(de)一(yī)面。畢竟空氣中的(de)水蒸氣凝結成水，變成冰，釋放出大量的(de)熱量被熱泵吸收了，如(rú)果沒有水蒸氣，單純的(de)空氣，其熱容量是比較小的(de)。假如(rú)我們每次霜的(de)重量是1kg，那麽我們已經吸收了1kg水的(de)汽化潛熱（2300kJ）和(hé)凝固熱(330kJ)，總供大約是2630kJ的(de)熱量。但我們化掉1kg的(de)霜需要消耗多少熱量呢(ne)？理(lǐ)論上講，也就是330kJ就可(kě)以了，考慮到一(yī)部分熱量損失，應該也不會超過600kJ。

1．結霜的(de)速度
結霜是不可(kě)避免的(de)，但是，減緩結霜的(de)速度是有可(kě)能的(de)。結霜的(de)速度和(hé)蒸發器，節流方式，風量和(hé)冷凝溫度有關系。

A）蒸發器
蒸發器是決定熱泵的(de)吸熱能力*重要的(de)因素之一(yī)。由于熱泵的(de)工作範圍遠比空調的(de)寬，而且空調主要側重于制冷，一(yī)般設計室外換熱器時是以制冷國标工況來選擇的(de)，也就是側重于優先冷凝的(de)設計。但熱泵是需要優先蒸發的(de)設計。蒸發器的(de)設計要注意以下幾點：
面積要比傳統空調冷凝器大30%~50%，确保在環境溫度較低(dī)時，仍能吸收到足夠的(de)熱量；
翅片間距盡可(kě)能寬一(yī)些，要用波紋片或平片，不要用開窗片。片距推薦在2.5mm以上。
制冷劑分路盡可(kě)能多一(yī)些，要注意每路分配的(de)均勻性。注意分配毛細管的(de)尺寸的(de)選擇；
冷凝器的(de)排數不宜超過4排。

B）節流方式
節流方式推薦用電子(zǐ)膨脹閥，不推薦采用熱力膨脹閥和(hé)毛細管。由于環境溫度範圍跨度很大，從-15℃~43℃，熱力膨脹閥很難滿足如(rú)此大的(de)溫度範圍，毛細管基本是固定流量的(de)，更不推薦使用。

C）風量
常規空調冷凝器的(de)風量一(yī)般設計在1馬力的(de)壓縮機在800~1000m3/h左右，但對于熱泵蒸發器，其風量會受到冷凝水的(de)影響，所以，熱泵蒸發器的(de)風量要1馬力的(de)壓縮機1200m3/h以上，在噪音能被接受的(de)情況下，越大越好。需要注意的(de)是，這是裝在機器上實際的(de)風量，而不是風機的(de)标稱值。

D）冷凝溫度
冷凝溫度也會影響結霜的(de)速度。熱泵是一(yī)個熱量轉移的(de)裝置，理(lǐ)想的(de)狀況是吸熱能力和(hé)放熱能力是匹配的(de)。但當水溫過低(dī)的(de)時候，會出現過冷凝的(de)情況，特别是循環式熱水機在初始加熱階段，都會出現過冷凝的(de)現象。當出現過冷凝現象時，冷凝壓力降低(dī)，供液量增加，這時，如(rú)果這時環境溫度在0-5度時，結霜速度就很快，系統反複地(dì)結霜和(hé)化霜，這是一(yī)種惡性循環。表現就是機器的(de)能力明顯下降，無法滿足用戶的(de)使用要求，往往要靠輔助電加熱，這又導緻電費急劇上升，這也是所有低(dī)配置的(de)循環式熱水機的(de)普遍現象，甚至在市場上給用戶造成熱泵夏天出水可(kě)以，冬天不行的(de)印象。給熱泵的(de)推廣造成很大的(de)困惑。由于直熱式熱水機的(de)冷凝溫度和(hé)冷凝壓力是基本恒定的(de)，不存在過冷凝的(de)現象，杜絕了因為(wèi)過冷凝造成的(de)結霜過于頻繁的(de)現象。提高(gāo)了熱泵的(de)整體能效。

2、進入化霜的(de)準确度

1）時間
按照國标，除霜間隔應在45分鍾以上，但是首次啓動應該不受此限制，避免由于上次運行的(de)累積結霜造成的(de)化霜不良。
2）溫度
在一(yī)般情況下，工廠出廠設置的(de)除霜進入點是-7℃，當環境溫度是2~5℃時，環境濕度比較大時，應設置為(wèi)-3℃.
制熱量衰減

3） 結霜對熱泵的(de)*大影響是制熱量衰減，如(rú)果能以制熱量的(de)衰減來判斷進入除霜的(de)時機，應該是比較準确的(de)。目前PHNIX的(de)直熱是熱泵是有制熱量顯示的(de)。因為(wèi)每個機器都有流量傳感器，這樣，機器在時間和(hé)溫度條件的(de)基礎上，增加了制熱量的(de)判斷條件，減少了誤除霜的(de)判斷。
2．化霜的(de)速度
影響化霜速度（效率）的(de)因素主要有化霜的(de)模式和(hé)排水的(de)順暢程度。

4、化霜的(de)模式

1）熱氣旁通化霜
熱氣旁通化霜就是壓縮機排氣通過電磁閥切換至室外管翅式蒸發器的(de)管道(dào)裏來化霜。由于沒有外部熱源，其熱量全部來自(zì)壓縮機停機前的(de)一(yī)些能量和(hé)壓縮機本身的(de)電機運轉發出的(de)熱量。該熱量是有限的(de)。碰上環境溫度降低(dī)且結霜較厚時，有化霜不淨的(de)風險，而且除霜時間過長(cháng)會導緻壓縮機液擊現象。其*大的(de)優點是系統簡單，同時，由于避免了四通閥的(de)洩露，提高(gāo)了機組的(de)能效比。PHNIX小型家庭整體式熱泵采用的(de)是該除霜模式。

 

2）四通閥換向化霜
四通換向閥化霜是系統采用四通閥換向的(de)功能，使蒸發器和(hé)冷凝器調換，這樣，系統就可(kě)以從熱水中吸收熱量，連同壓縮機的(de)輸入功率，一(yī)起用于蒸發器的(de)化霜。其優點是化霜速度快，化霜幹淨。缺點是由于四通閥的(de)有少量的(de)洩露，會降低(dī)機組的(de)的(de)能效，當然影響取決于四通閥的(de)質量，一(yī)般影響是很小的(de)；另外就是由于要從熱水中吸收熱量，會對水箱的(de)溫度有一(yī)定影響，但其影響是有限的(de)。比如(rú)對于一(yī)個5噸的(de)熱水，13P的(de)熱水機要化霜，一(yī)般情況下化霜的(de)時間為(wèi)5分鍾以內(nèi)，需要吸收的(de)熱量約為(wèi)3kWh，相當于5噸的(de)水降溫0.5度左右。這是可(kě)以接收的(de)。PHNIX的(de)商用熱泵的(de)采用的(de)是四通閥換向化霜模式。

3）電加熱化霜
電加熱化霜主要應用在冷庫的(de)應用。一(yī)般在熱泵應用較少。原有用熱泵做(zuò)輔助加熱的(de)，以減少對水箱溫度的(de)影響。但由于電加熱的(de)功率有限，即使是輔助電加熱，其所起的(de)作用也是有限的(de)。由于輸入功率的(de)限制，采用電加熱化霜的(de)時間都會很長(cháng)，化霜的(de)時間越長(cháng)，能耗就越大。所以，一(yī)般很少熱泵采用電加熱來化霜。

4）自(zì)然停機化霜
自(zì)然停機化霜主要應用在0度以上的(de)環境溫度下的(de)熱泵的(de)應用。其優點是系統簡單可(kě)靠，缺點是化霜速度慢，尤其是霜層較厚時。一(yī)般應用在高(gāo)溫熱泵上。

5、排水的(de)順暢度
一(yī)個良好的(de)化霜還要注意化霜結束後，排水是否順暢。在環境溫度低(dī)于0度時，如(rú)果流水不順暢，會産生累積結冰現象，*終造成化霜不良，甚至會造成機器無法工作。

1）翅片形狀
為(wèi)了使水順暢地(dì)沿翅片流下來，不建議采用開窗片，片距盡可(kě)能寬一(yī)些，一(yī)般建議片距＞2.5mm，采用親水片替代光片，可(kě)以提高(gāo)水的(de)流暢性。另外作為(wèi)翅片的(de)防護網和(hé)翅片的(de)距離(lí)要足夠寬，如(rú)果無法提供足夠的(de)空間，甯可(kě)不要防護網。因為(wèi)防護網的(de)存在，有可(kě)能成為(wèi)累積結霜的(de)罪魁禍首。

2）排水通道(dào)
盡可(kě)能多的(de)排水口，如(rú)果不需要收集化霜後的(de)水，甚至可(kě)以設計讓翅片換熱器懸空，讓水直接流到地(dì)面。注意流水的(de)行程盡可(kě)能短(duǎn)。

3）底盤加熱帶
對于既要收集化霜水的(de)場合，底盤加熱帶是必須的(de)。另外，對于在寒冷氣候條件下使用的(de)熱泵，底盤加熱帶甚至排水管保溫加熱都是必須的(de)。

6、退出化霜的(de)準确度
退出化霜的(de)條件一(yī)般有兩種，一(yī)種是壓力，一(yī)種是溫度。壓力會比較準确，溫度比較直觀和(hé)方便。不管采用溫度還是壓力，蒸發器的(de)分配要盡可(kě)能均勻，這也是提高(gāo)蒸發器利用效率*好的(de)辦法。一(yī)般情況下，盤管溫度應放置在靠蒸發器的(de)底部的(de)幾根U管。
芬尼克茲小管家提示您：除霜時間短(duǎn)，耗能小，除霜幹淨，才是節能王道(dào)。

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