空氣源熱水器
一:基本引數
氣象引數貴陽(冬天)平均氣溫10℃
進水溫度:10℃ 出水溫度:55℃ 進出水管dn25 直流式 260㎏/h
製冷劑為r22
壓縮機為渦旋式電源規格:220v-50hz
二:設計選型
1初步設計
1 設計引數和裝置結構的約定
由基本引數選擇單機壓縮式熱幫浦,水通過冷凝器一次性加熱到55℃,熱幫浦工質的蒸發冷凝溫度分別為5℃、60℃,蒸發器為翅片管式,節流部件選用毛細管。基於上述約定的基本型空氣源熱水器裝置示意圖如下:
基本型空氣源熱幫浦熱水裝置示意圖
進水溫度ti=10℃,出水溫度to=55℃,定性溫度tm=32.5℃,工作壓力0.4mpa,流量m1=0.
072㎏/側冷凝溫度tc=60℃,壓力pc=2.428mpa;蒸發溫度te=5℃,pe=0.584mpa。
查物性表知水及r22的物性引數如下表。
2 各部件的確定
1 壓縮機的確定
熱幫浦工作時的熱水產率應不小於260l/h,則熱水加熱所需的熱量至少為:qc=m1*cp1*(to-ti)=0.072*4.1786*(55-10)=13.53kw.
由此可選用制熱量為17.4kw,功率為5.0kw的渦旋式壓縮機,熱幫浦工質從蒸發器中的吸熱量為qe=17.4-5.0=12.4kw.
2 冷凝器的確定
管路及冷凝器等部位的熱損失較小,冷凝器的傳熱量約等於壓縮機的制熱量,即qc=17.4kw,選取冷凝器的傳熱系數k』=235w/(㎡*k),冷凝器中工質與水的對數平均溫差:
δtm===19.5℃ 進而求得冷凝器的傳熱面積為:fc』==3.79㎡
3 蒸發器的確定
傳熱量qe=12.4kw,取蒸發器的傳熱系數為ke=35w/(㎡*k)。蒸發器進口側工質與空氣傳熱溫差為δtmax=10-5=5℃,出口側工質與空氣的傳熱溫差為δtmin=6-5=1℃,蒸發器中工質與水的對數平均溫差為:
δtme===2.5進而求得蒸發器的傳熱面積為:fe==141.7㎡
4 毛細管
單位質量熱幫浦工質流經蒸發器時的吸熱量為:
qe=hev-hel=408.3-275.8=132.5 kj/㎏=132.5j/g
則熱幫浦中r22的質量流量為:m2==93.6g/s
熱幫浦工質的冷凝溫度為60℃,冷凝壓力為pc=2.428mpa;蒸發溫度為5℃,蒸發壓力為pe=0.584mpa,冷凝壓力與蒸發壓力之差為:
p=pc-pe=2.428mpa-0.584mpa=1.844 mpa
取毛細管內徑d=2.0mm,可得到毛細管的長度l:
0.34m
5 壓縮機的排氣溫度
設壓縮機出口處熱幫浦工質的焓為hco,則有
qc=m2*(hco-hcl)
可得: hco=hcl+=275.8+=461.7 kj/㎏
又已知壓縮機出口處熱幫浦工質的壓力約等於冷凝壓力2.428mpa,查表可得壓縮機出口處熱幫浦工質的溫度為:101℃.
2冷凝器設計計算
(1) 管殼式冷凝器計算**如下:r22走殼程,水走管程
附圖:管束排列截面圖
(2)板翅式冷凝器計算**如下:
最後定形尺寸就是,水側6通道,r22側5通道,
通道長度0.647m,板束寬0.33m,板束厚0.1155m
一通道水接一通道r22再一通道水
逆流方式
附圖:各通道的橫截面圖
空氣源熱水器與其他熱源熱水器執行費用比較
熱值 千卡 產水量 噸 日 40000加熱方式20b cd燃煤鍋爐 e太陽能電輔 f熱幫浦熱水器 g太陽能熱幫浦 電熱水燃油鍋爐燃氣鍋爐器a 能源種類環保指數 電柴油天然氣燃煤汙染不節能 陽光 電環保節能 空氣或水 電高效環保節能 空氣或水 電高效環保節能 環保不汙染不節能汙染不節能節能 安全指數安...
空氣能熱水器常識
六 熱幫浦機組與其它供熱方式相比有什麼優勢?熱幫浦機組供熱主要體現在 高效 節能 環保 安全。無可燃 可爆氣體,無電器推動元件,絕對安全 無任何廢氣 廢水 廢渣排放,絕對環保,熱幫浦機組全年平均執行成本只需電直接加熱的1 4,燃油 燃氣加熱的1 3 1 2。七 首期投資和 週期如何?熱幫浦機組的首期...
空氣源熱幫浦熱水器控制器設計
摘要本文介紹了一種基於微控制器的空氣源熱幫浦熱水器控制器。該控制器以智慧型化簡單操作來達到空氣源熱幫浦熱水器的精確控制。概述了熱幫浦技術 空氣源熱幫浦技術歷史和技術優勢。並且在介紹空氣源熱幫浦熱水器工作原理以及蒸汽壓縮式製冷迴圈原理的基礎上,提出了控制器設計總體方案。在軟體設計方面,本文詳細介紹了空...