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制热时，四通换向阀换 向，经压缩机排出的高温 高压工质蒸气首先进入板 式换热器4放出冷凝热， 并加热水，加热后的水进 入空调系统供暖。冷凝后 的工质液体经因中左下侧 的止回阀5进入贮液器10
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高压的工质液体经带换热器 的气液分离器过冷后．再经 过截止阀9、干燥过滤器8、 电磁阀12、视液镜11后，进 入热力膨胀阀7、节流降压后 的工质液体再经图中右上侧 的止回阀5进入空气侧换热 器，吸收空气中的热量而蒸 发，蒸发吸热后的工质蒸气 再经四通换向阀3、带换热器 的气液分离器6回入压缩机再 压缩，如此连续循环，即可 向空调系统不断地供应热水
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制冷量、功耗随环境温度和出水温度
水出水温度的增加而增加，并随环境 进风温度的增加而减少。这主要是由 的蒸发压力提高，压缩机的吸气压力 提高后，系统中的制冷剂流量增加 了，于是制冷量增大。相反，当环境 温度增加时系统中的冷凝压力提高， 压缩机的排气压力提高后使系统中的 制冷剂流量减少，于是制冷量也减少 于冷水出水温度增加时，相应于系统
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Bitzer
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復盛
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单螺杆压缩机
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Dunham-Bush
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涡旋式、转子式压缩机
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空气侧换热器
对于大于 116kW 的大、中型空气源热泵机组，多为顶出风，风机布置在 机组顶板上。 翅片管换热器布置主要有3种形式，即平直型、W 型和 V 型 空气换热器的高度不宜大于1. 2m，一般控制在 lm 以内 空气侧换热器的翅片形式一般有平片、波纹片、V形片和开槽片 翅片间距一般不应小于2mm 为强化换热器换热，用内螺纹铜管代替光管，较大幅度地提高传热系数 采用涂亲水膜的铝翅片可以减少空气侧风阻和防腐 翅片涂抗氧化层可以防止空气中的水分及酸性物质对翅片的腐蚀 对翅片进行涂层处理，可以增强翅片表面的换热系数
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从控制实现的角度来看，电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器 3 部分构 成，通常所说的电子膨胀阀大多仅指执行器，即可控驱动装置和阀体，实 际上仅有这一部分是无法完成控制功能的 电子膨胀阀控制器的核心硬件为单片机，如控制器同时要完成压缩机及风 机的变频等控制功能，一般采用多机级连的形式。电子膨胀阀的传感器通 常采用热电偶或热电阻 电子膨胀阀作为一种新型的控制元件，早已经突破了节流机构的概念，它 是制冷系统智能化的重要环节，也是制冷系统优化得以真正实现的重要手 段和保证，也是制冷系统机电一体的象征，已经被应用在越来越多的领域 中。由于电子膨胀阀的采用，突破了以前在空调机组设计过程中存在的某 种系统屈从热力膨胀阀的观念，进入膨胀阀为系统优化服务的新境界，对 于制冷行业的发展起着重要的作用
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节流装置
目前多数产品都采用制冷与制热各安置一个容量不同的膨胀阀来满足制冷 与制热循环的不同制冷剂流量的需求，也有很多中小型产品采用单一膨胀 阀，在制热时串联一毛细管来达到流量控制。采用电子膨胀阀系统，由于 控制精度高，反应灵敏，工况稳定的持点，已在大容量机组中取代两只不 问规格的热力膨胀阀，此时不仅流程简单，而且能充分发挥制冷效能，已 日益应用于新型热泵机组中 就节流装置的形式而言有：毛细管、手动节流阀、热力膨胀阀（内平衡热 力膨胀阀和外平衡热力膨胀阀）、孔板节流阀、电子膨胀阀 电子膨胀阀是按照预设程序调节蒸发器供液量，因属于电子式调节模式， 故称为电子膨胀阀。它适应了制冷机电一体化的发展要求，具有热力膨胀 阀无法比拟的优良特性，为制冷系统的智能化控制提供了条件，是一种很 有发展前途的自控节能元件。电子膨胀阀与热力膨胀阀的基本用途相同， 结构上多种多样，但在性能上，两者却存在较大的差异
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kW
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制热量修正曲线图
冷凝器侧
凝压力提高后，必然导致系统的制冷
kW
℃
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机组在制热工况下的输入功率是随热 水的出水温度增加而增加的，随环境 温度的降低而减少。这主要是由于热 水出水温度提高时要求冷凝压力相应 提高，此时如环境温度不变，则压缩 机的压力比增加、压缩机对每千克制 冷剂的耗功增加，导致压缩机的输入 功率增加。当环境温度降低时系统中 的蒸发温度降低，使压缩饥的制冷剂 流量减小，特别是环境温度降低到 0℃以下时由于空气侧换热器表面结 霜，传热温差大，此时流量减少更 快，相应压缩机的输入功率大大减小
制冷工况时，从压缩机2 排出的高温高压的工质气 体通过四通阀3进入主气 侧换热器l，冷凝后的工质 液体通过右下侧的止回阀 5进入贮液器10，从贮液 器出来的工质液体，通过 带换热器的气液分离器6 得到过冷
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工质的过冷液体再经过截 止阀9、干燥过滤器8、电 磁阀12、视液镜11进入热 力膨胀阀7。节流后的工 质低温低压气体经止回阀 5进入板式换热器4，蒸发 后的制冷剂蒸气经四通换 向阀3进入带换热器的气 液分离器6，分离后的工 质蒸气回入压缩机2再压 缩，如此连续循环不断地 制取冷水
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冬季，机组在制热工况下 运行一段时间后，空气侧 换热器的翅片管表面会结 霜，影响传热，以致制热 量越来越小，此时会自动 转换成制冷工况。压缩机 排气直接进入空气侧换热 器进行除霜，经短期融霜 后，机组又能转换成制热 工况运行
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第6章 空气源热泵冷热水机组
Air-source heat pump unit
了解空气源热泵冷热水机组的结构 掌握空气源热泵冷热水机组的变工况特性
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6.1 空气源热泵冷热水机组工作原理与结构
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6.1.1 空气源热泵冷热水机组工作原理
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7.3.2 空气源热泵冷热水机组冬季的制热量，应根据室外空气调节计算温 度修正系数和融霜修正系数，按下式进行修正：
Q = qK 1 K 2
式中：Q —— 机组制热量（kW）； q —— 产品样本中的瞬时制热量（标准工况：室外空气干球温度 7℃、湿球温度6℃），kW； K1 —— 使用地区室外空气调节计算干球温度的修正系数，按产品 样本选取； K2 —— 机组融霜修正系数，每小时融霜一次取0.9，两次取0.8。
kW
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制冷量修正曲线图
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位制冷剂的耗功减少、但是由于系统
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加而增加，并也随环境温度的增加而
机组的风冷热泵冷热水机组的制热量 随环境温度和热水出水温度变化的特 性曲线 风冷热泵冷热水机组的制热量是随热 水出水温度的增加而减少，随环境温 度的降低而减少。这主要是由于机组 制热时，如要求出水温度的增加，则 必须相应提高冷凝压力，当压缩机冷 剂流量减少，制热量也相应减少。当 环境温度降低到 0℃ 左右时空气侧换பைடு நூலகம்热器表而结霜加快，此时蒸发温度下 降速率增加，机组制热量下降加剧， 必须周期地除霜，机组才能正常工作
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6.2 空气源热泵冷热水机组变工况特性
《蒸气压缩循环冷水（热泵）机组》GB/T 18430.1-2001
名义工况的其他规定
机组名义工况时的使用侧和水冷式热源侧污垢系数为0.086m2℃/kW 机组名义工况时的额定电压，单相交流为220V 、三相交流为380V，3000V，6000V 或 10000V，额定频率为50Hz 大气压力为101kPa
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（条文说明）
2 机组多数安装在屋面，应考虑机组噪声对周边建筑环境的影响，尤其是 夜间运行，若噪声超标不但会遭到投诉，还会被勒令停止运行。 3 在北方寒冷地区采用空气源热泵机组是否合适，根据一些文献分析和对 北京、西安、郑州等地实际使用单位的调查。归纳意见如下: (1) 日间使用，对室温要求不太高的建筑可以采用； (2) 室外计算温度低于-10℃的地区，不宜采用； (3) 当室外温度低于空气源热泵平衡点温度(即空气源热泵供热量等于建 筑耗热量时的室外计算温度)时，应设置辅助热源。在辅助热源使用 后，应注意防止冷凝温度和蒸发温度超出机组的使用范围。 以上仅从技术角度指出了空气源热泵在寒冷地区的使用，设计时还需从经 济角度全面分析。在有集中供热的地区，就不宜采用。……
kW
风冷热泵冷热水机组的制冷量是随冷
kW
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制冷量修正曲线图
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变化的特性曲线
机组的功耗是随冷水的出水温度的增 增加。这主要是由于当冷水出水温度 增加时蒸发压力提高，此时如环境温 度不变，则压缩机的压比减小，对单 中制冷剂的流量增加，因而压缩机的 耗功仍然增大。当环境温度升高时， 使系统的冷凝压力升高，导致压缩机 的压力比增加，对单位制冷剂的耗功 增加，此时虽然由于冷凝压力提高后 使系统中的制冷剂流量略有减少，但 压缩机的耗功仍然是增加的
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四通换向阀
属于电磁换向阀，是用电磁铁的推力来推动阀芯运动以变换流体流动方向 的控制阀 四通换向阀的主要性能要求为
换向性能：在规定的工作条件下，四通换向阀通电后能否可靠地换向，断电后 能否可靠地复位 压力损失：四通换向阀的压力损失由流体流过电磁换向阀的阀口时产生的流动 损失和节流损失组成 内泄露量：四通换向阀的内泄露量是指在规定的工作条件下，处于各个不同工 作位置时，从高压腔到低压腔的泄露量 换向和复位时间：从电磁铁通电到阀芯换向终止所需要的时间，复位时间是指 从电磁断电到阀芯回复到初始位置所需要的时间 换向频率：在单位时间内所允许的最大换向次数 使用寿命：四通换向阀使用到主要零部件损坏，不能进行正常的换向和复位动 作，或者使用到其主要性能指标明显恶化超过了规定指标所经历的换向次数