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變流程換熱器原理

2014-09-23 01:09

　　目前，在我國(guó)北方寒冷地區(qū)，傳統(tǒng)的集中采暖方式以燃煤為主，由于煙塵排放，導(dǎo)致北方城市在冬季高頻度出現(xiàn)霧霾和PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)等惡劣天氣現(xiàn)象，所以近年來國(guó)家大力推廣清潔供暖方式，很多建筑采用水源熱泵機(jī)組作為供暖主機(jī)來取代傳統(tǒng)的燃煤鍋爐，且以水-水型水源熱泵機(jī)組為主。市場(chǎng)上現(xiàn)有的水-水型水源熱泵機(jī)組制冷、制熱模式轉(zhuǎn)換大都是采用水路切換的模式：夏季制冷時(shí)水源水(地下水、江、河、湖泊水等)進(jìn)入機(jī)組冷凝器內(nèi)與制冷劑進(jìn)行換熱并帶走冷凝熱，末端空調(diào)水進(jìn)入機(jī)組蒸發(fā)器內(nèi)與制冷劑換熱并放出熱量;冬季制熱時(shí)水源水進(jìn)入機(jī)組蒸發(fā)器內(nèi)與制冷劑進(jìn)行換熱并放出熱量，末端供暖水進(jìn)入機(jī)組冷凝器內(nèi)與制冷劑換熱并帶走冷凝熱;在夏季和冬季經(jīng)過蒸發(fā)器和冷凝器的水流量是互換的，且蒸發(fā)器和冷凝器額定水流量差別很大，也就是說經(jīng)過同一個(gè)換熱器的水流量在夏季和冬季是有很大變化的，而現(xiàn)有換熱器大都是按定流程設(shè)計(jì)的，水流量變化后換熱器流程并沒有變化，則換熱器內(nèi)的水流速會(huì)發(fā)生變化，從而影響換熱性能或使水阻力增大，從而使水源熱泵機(jī)組及系統(tǒng)的運(yùn)行能耗增加。

　　其次，隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排的重視，為有效降低建筑能耗，很多建筑采用了變水量的中央空調(diào)系統(tǒng)，特別是一次泵變流量系統(tǒng)的運(yùn)用越來越多。一般中央空調(diào)系統(tǒng)大部分都使用水冷式冷水機(jī)組作為主機(jī)，現(xiàn)有的水冷式冷水機(jī)組均采用定流程換熱器作為蒸發(fā)器和冷凝器，這種定流程換熱器用于變流量系統(tǒng)中，當(dāng)水流量隨著負(fù)荷變化后其水流速和水阻力會(huì)發(fā)生變化，從而影響換熱器的換熱效果和系統(tǒng)運(yùn)行能耗。

　　另外，在現(xiàn)實(shí)使用中，一些水源熱泵機(jī)組或水冷冷水機(jī)組的某些運(yùn)行工況(如在過渡季節(jié)空調(diào)工況、長(zhǎng)年制冷或長(zhǎng)年制熱的工藝工況等)由于蒸發(fā)器出水溫度較高或冷凝器進(jìn)水溫較低，且壓縮機(jī)往往又在最小負(fù)荷下運(yùn)行，從而導(dǎo)致出現(xiàn)蒸發(fā)溫度較高或冷凝器溫度較低的現(xiàn)象，蒸發(fā)溫度較高和冷凝壓力過低會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)過載、壓縮機(jī)供油壓差不足、加載困難等不安全問題的存在，而在某些使用場(chǎng)合又需要機(jī)組在這些惡劣工況下運(yùn)行，如果在這些工況下，可以減小換熱器的換熱面積則可實(shí)現(xiàn)降低蒸發(fā)溫度和提高冷凝溫度的目的，從而保證機(jī)組在惡劣工況下運(yùn)行的可靠性和安全性，而現(xiàn)有的換熱器在使用過程中是無法實(shí)現(xiàn)換熱面積的改變的。

　　有鑒于此，市場(chǎng)上出現(xiàn)一種可流程轉(zhuǎn)換及可變換熱面積的換熱器，可安裝在水源熱泵機(jī)組和水冷冷水機(jī)組上作為冷凝器使用，也可安裝在滿液式機(jī)組上作為蒸發(fā)器使用;當(dāng)水流量發(fā)生較大變化時(shí)，通過水室分程和轉(zhuǎn)換閥門的作用，使換熱器水側(cè)流程發(fā)生變化，從而提高換熱效率;當(dāng)需要減小換熱面積時(shí)，通過水室分程和轉(zhuǎn)換閥門的作用，使換熱器內(nèi)部分換熱管不參與換熱，從而降低蒸發(fā)溫度或提高冷凝溫度。該換熱器通過流程的改變從而使機(jī)組運(yùn)行效率明顯提升，能耗明顯降低，且可以通過換熱面積的調(diào)整來提高機(jī)組在惡劣工況下運(yùn)行的可靠性和安全性，其還具有安裝方便、使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可廣泛用于各種水源熱泵機(jī)組和水冷冷水機(jī)組等變流量系統(tǒng)上。

變流程換熱器原理