常用新制冷剂

1. R134a(C2H2F4)

(1)氢氟烃制冷剂,常压下的蒸发温度为-26.20℃,无毒、不燃、不爆。ODP=0,GWP=0.24∽0.29。与R12相比,相同蒸发温度下,其蒸发压力略低,而在相同的冷凝温度下,其冷凝压力略高于R12。采用R134a的压缩机,其制冷量和单位功耗都下降2%∽5%;采用过冷和回热循环,可缩小这种差距。

(2)R134a的等熵指数比R12小,在同蒸发温度和冷凝温度下,其排气温度较低。

(3)在水中的溶解度比R12跟小,在低温系统中需采用吸水性更优良的干燥过滤器。

(4)换热性能比R12高,表面传热系数较R12高15%∽35%,有助于提高R134a系统的效率和性能。

(5)R134a对系统的干燥和清洁要求更高,而且不能用于R12相同的干燥剂,必须用与R134a相容的干燥剂,如XH-7或XH-9型分子筛。

(6)该制冷剂与矿物油不相溶,温度高时,能完全溶解于多元烷基醇类(PAG)和多元醇脂类(POE)合成润滑油;在温度较低时,只能溶解于POE合成润滑油。

2.R407C(R32/R125/R134a)

 (1)三元非共沸混合制冷剂,标准大气压下,沸点温度为-43.4℃,露点温度-36.1℃。

 (2)空调工况下(ET=7℃),容积制冷量及制冷系数,比R22略低约5%。在低温工况下(ET<-30℃)容积制冷量比R22低约20%。

 (3)溶于聚酯类合成润滑油。

 (4)使用压缩机与R22的相同,但必须更换润滑油。

3.R410A(R32/R125)

 (1)两元非共沸混合制冷剂,沸点与露点温差仅0.2℃,称为近共沸混合制冷剂,饱和蒸汽压力比R22和R407C均要高。

 (2)容积制冷量在空调工况时容积制冷量和制冷系数与R22接近;在低温工况时比R22高约60%,制冷系数比R22高约5%

 (3)使用专用压缩机,不能与R22混用。

 


春岛空调产品简介

 

  春岛水地源热泵空调采用先进的工业第三代高效率的螺杆式制冷压缩机,5:6非对称齿形,先进的径向轴承分力及α轴向推力平衡鼓设计,变流量调节,高效节能;人性化的PLC电脑控制系统,具有远程控制功能;十大运行保护功能确保机组安全可靠。产品具有结构合理紧凑、噪音低、高能效比、寿命长及维护简单等特点,广泛应用于宾馆、餐厅饭店、办公写字楼、商店购物中心、学校、医院等场所,也适用于冶金、化工、机械、食品和电子行业空调场所。

产品特点

  采用国际名牌压机,加工精度高,运转可靠,噪音低机组采用高效、可靠、稳定及可维护的半封闭螺杆制冷压缩机,压缩机结构合理、制作工艺精密,高低压之间串气量降低,压机运行压力范围宽,排气连续性高,脉动小,因此机组的振动和噪音小。采用压差供油方式,结构简单,维护便利,运行更为可靠。

换热器换热效率高、节能省电蒸发器和冷凝器均采用高效换热管,管束流程布置合理,确保冷媒有足够的过冷度,提高了能效比,降低了压机输入功率。机组可根据负载大小自行调节制冷能力,使运行容量与实际负载相匹配,以提高压机效率,降低能耗,延长了机组使用寿命。

控制采用PLC逻辑智能控制器全中文彩色显示画面,运行状态动态显示,具有故障自诊、能量自调、多重保护功能,通过RS485/RS232转换接口程序,可实现对机组的远程监控功能,确保机组高效、可控启停运行。

保护齐全,运行稳定机组设置了高低压保护、防冻保护、水流量保护、缺逆向保护、压机排气温度过高保护、压机过载保护,电源电压过高、过低、不平衡保护。机组运转可靠、寿命延长。

  机组结构类型多样化,便于用户合理选用

  春岛水地源热泵机组型式多样化、系列化:单机头水源热泵机组,双机头水源热泵机组,多机头水源热泵机组,水源热泵模块式机组,并有可供别墅家庭用的小型水源热泵机组(采用进口涡旋压机),可根据用户现场安装条件、居民入住情况及其它特殊使用要求,科学经济地选用设备,可有效降低初投资及运行费用。

  地埋管换热器环路形式选择

  地埋管换热器中流体流动的环路形式有串联和并联两种。

1)串联方式:一般采用较大直径的管子,单位长度埋管换热量略高于并联方式,容易排出空气;缺点:冬季气温低的地区需要充注的防冻液多,成本高;要求:管路系统不易太大,否则系统阻力损失大。

2)并联方式:一般用较小管径的管子,所需防冻液小、成本低。要求:(1)设计安装中必须注意确保管内流体流速较高,以充分排出空气;(2)各并联管路的长度尽量一致(偏差应≤10%),以确保每个并联回路有相同的流量,确保每个并联回路的进出口有相同的压力。

应用:从国内外工程实践经验看,中、深埋管采用并联方式多;浅埋管采用串联方式多。

3)同程式系统:流体流过各埋管的流程相同,因此各埋管的流动阻力、流量和换热量比较均匀。而异程式系统由于流体流过的各埋管的路程不同,因此各埋管的阻力不相同,导致分配给每个埋管的流体流量也不均衡,使得各埋管的换热量不均匀,不利于发挥各埋管的换热效果,在实际工程中多采用同程式系统。

4) 地埋管系统的组成:

(1)供、回集管:为使管道当量长度的流体压降最小,集管宜采用大直径管子。

(2) 环路:管道从供给集管到一个孔洞或沟,转入相同孔洞或沟,在接到回流集管。

(3) 同程回流管:为保证并联系统中每个环路有相同的压降。它用于消除沿集管长度方向上压力损失的影响。

(4) U型弯头:使流体在孔洞底部或地沟端部产生180°转向的连接管件。

5) 地埋管选择

(1) 要求:化学稳定性好,耐腐蚀,流动阻力小、热导率大,有较强的耐冲击性,管道连接处强度高、密封性好,易于施工、连接方便。因聚氯乙烯(PVC)管材不易弯曲,接头耐压能力差,容易导致泄漏,而金属管材易腐蚀,所以在地埋管系统中,不应采用金属管道、金属塑料复合管或聚氯乙烯管材。

(2) 地埋管常用塑料管性能


名称

UPVC

PB

PP-R

PEX

PE

温度(长时间使用)/ 

45

90

70

90

70

公称压力/MPa

1.6

1.6-2.5(冷水)

1.0(热水)

2.0(冷水)

1.0(热水)

1.6(冷水)

1.0(热水)

1.25

热膨胀系数/K-1

7×10-5

13×10-5

11×10-5

15×10-5

15×10-5

热导率/[W/(m·k)]

0.16

0.22

0.24

0.41

0.49

弹性模量/MPa

3.5×103

3.5×103

1.1×103

0.6×103

8×103

管壁厚度

中间

最薄

最厚

中间

中间

单价

便宜

较贵

较贵

规格范围(外径)/mm

20-315

16-110

20-110

16-63

20-730

寿命/a

50

50

50

50

50

连接方式

 

 

 

 

 


地埋管换热器所需的地表面积    (单位:m2/kw)

水平式

垂直式

 

北方

南方

1.610.5

每管沟双管

52.9

92.4

每管沟四管

37

63.4

每管沟流管

37

63.4




 

工程勘察

 

1. 工程场地调查的主要内容

1) 场地规划面积、形状及坡度。

2) 场地内已有建筑物和规划建筑物的占地面积及其分布。

3) 场地内树木植被、池塘、排水沟及架空输电线和地下构筑物的分布及其埋深。

4) 场地内已有水井位置。

2. 岩土地地质勘察

1) 岩土体热物性(热导率、比热容及密度)。

2) 岩土体温度随深度和四季的变化。

3) 地下水静水位、水温、水质及分布。

4) 地下水径流方向、速度。

5) 了解冻土层厚度。

6) 采用水平地埋管换热器时,应通过槽深、坑探或矸探进行岩土体地质勘察,探槽的深度一般超过埋管深度1m。

7) 采用竖直地埋管换热器时,应通过钻探进行岩土体地质勘察。勘探孔深度应比钻孔至少深5m。

3. 地下水水文地质勘察

(1) 水文地质勘察

1) 地下水类型。

2) 含水层岩性、分布、埋深及厚度。

3) 含水层的富水性和渗透性。

4) 地下水径流方向、速度和水力坡度。

5) 地下水水温及其分布。

6) 地下水水质。

(2) 水文地质试验

1) 抽水试验。

2) 回灌试验。

3) 抽水和回灌试验时,测定静水位和动水位。

4) 测量井水水温。

5) 取水样并化验分析水质。

6) 水流方向试验。

7) 渗透率、流速试验。

4. 地表水水文勘察(江、湖、海、水库、工业废水、污水处理厂排放水、热电厂冷却水等)

1) 地表水源性质、水面用途、深度、面积及其分布。

2) 地表水水温、水位动态变化。

3) 地表水流速和流量动态变化。

4) 地表水水质及其动态变化,引起腐蚀与结垢的主要化学成分。

5) 地表水利用现状。

6) 地表水取水和回水的适宜地点及路线。

完成工程勘查后,应编写工程勘察报告,为下一步确定地源热泵系统提供依据


壳管式换热器

壳管式换热器是最典型的间壁式换热器,由壳体、管束、管板、折流挡板、管箱及封头等组成。

优点:单位体积设备 所提供的传热面积大,传热效果好,结构简单,适用性较强,在大型装置中普遍采用。

壳管式冷凝器制冷剂在管外流动,水在管内流动。特点:换热系数高、易清洗、加工简单。

蒸发器根据制冷剂在管内或管外流动,可分为干式蒸发器和满液式蒸发器两种。

(1)干式蒸发器   节流后的制冷剂液体从一侧端盖的下部进入蒸发器,经过几个流程后,从端盖的上部引出,制冷剂在管内随着流动而不断蒸发,所以壁面有一部分为蒸汽所占有,因此,它的传热效果不如满液式。但是它无液柱对蒸发温度得影响,且由于制冷剂流速较高(≥4m/s),回油好。由于管外是大量的载冷剂,从而减缓了冻结的危险。制冷剂的充注量只需要满液式的1/2-1/3或更少。目前大多数的大中型制冷设备都用这种蒸发器。

(2)满液式蒸发器   结构紧凑、液体与传热表面接触好、传热系数高。但它需要充入大量的制冷剂,液柱对蒸发温度将会有一定的影响;当水泵因故停机时,水在管内有被冻结的可能。此外,清洗时需停止运行。


板式换热器

板式换热器主要有拼装式、半焊接式、全焊接式、钎焊式等结构类型。

(1) 板式换热器的特点

1) 传热效率高。板片波纹式的设计具有较高的薄膜热导率。板片波纹所形成的特殊流道,使流体在极低的流速下即可产生强烈的扰动流。扰动流的自净效应,以防止污垢生成,传热效率高。一般板式换热器的传热系数K值在3000~6000W/(m^2oK)范围内。

2) 使用安全可靠。在板片间的密封装置上设计了2道密封,同时又设有信号孔。一旦发生泄漏,可将其排出换热器外部,即防止了两种介质想混,又起到了安全报警的作用。

3) 占地小、易维护。结构极为紧凑,在传热量相等的条件下,所占空间仅为壳管式换热器的1/2-1/3,并不像壳管式那样需要预留空间以便用来拉出管束检修。只需要松开夹紧螺杆,即可在原空间拆装维护。

4) 有利于低温热源的利用。由于两种介质几乎是全逆流流动,及高度的传热效果,板式换热器的两种介质的最小温差可达到1℃。用于回收低温余热,或利用低温热源都是最理想的设备。在相同传热系数的条件下,板式换热器通过合理的选择流速,阻力损失可控制在管壳式换热器的1/3范围内。

5) 阻力损失小。因结构紧凑和体积小,换热器的外表面积也很小,因此热损失也很小,通常设备不在需要保温。

6) 冷却水量小。板式换热器由于其流道的几何形状所致,以及两种液体都有很高的热效率,故可使冷却水量大为降低。同时又降低了管道、阀门和泵的安装费用。

7) 投资费用低。相同传热量的前提下,板式换热器与壳管式换热器相比较,由于换热面积、占地面积、流体阻力、冷却水量等项目数值的减少,使得设备投资、基建投资、动力消耗等费用大大降低,特别是当需要采用昂贵的材料时,由于效率高和板材薄,设备更显经济。

(2) 板式换热器的结构类型

1) 拼装式板式换热器。主要用于水源热泵机组的水源侧的水-水换热器。

2) 钎焊板式换热器。 主要应用于小型热泵机组中。以纯铜为钎料,在真空钎焊炉中,将相邻不锈钢波纹板片钎接而成。耐温可达250℃,耐压可达30MPa,组装面积最大达8m^2,但换热效率约是普通板换的2-3倍。特点:结构紧凑、体积小、重量轻、传热效率高、制冷剂填充总量小,以及适用范围广性价比高等优点。

 

水源热泵水井设计

 

1. 氧气与井内存在的铁反应形成铁的氧化物,也能产生气体粘合物,引起井阻塞,因此,热源井设计时,应采取有效措施消除氧气侵入现象。

2. 回灌点应低于回灌井静水位至少3米。

3. 总的设计取水量,应超过预期饮用水水量和地下水热泵系统所需最大水量之和。

4. 在系统未运行时,通过使用连通管消除水井间的虹吸作用。

5. 当供水井数量大于一口井时,每口井应安装井源逆止阀。

6. 应采取措施,使地下水排水管维持较小的正压状态,以防止空气进入管道、降低噪声、防止水锤发生。可以使用重锤式逆止阀或稳压阀,使系统运行更平稳,但价格更高,系统更复杂,维护工作量也会增加。

7. 在每个回灌井的井口,稳压装置的后面安装一个排气阀。排气阀的作用是排出空气,以避免空气被带入回灌区域。

8. 使用适当的材料,确保水井具有合理的使用寿命。

9. 在确保抽水和回灌不相互影响的前提下,抽水井尽可能靠近回灌井,以减少对地下水正常分布的影响。同时,较小井间距离,可降低成本和节约浅层地能资源。通常热源井的位置靠近机房,便于检修和维护。

10. 供水井越深,打井费用越高。同时深层水质较好,适于引用。通常井深不宜超过200m。

 


 

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