过程流体机械 空气源热泵热水器.docx
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过程流体机械空气源热泵热水器
过程流体机械课程实习报告
题目:
空气源热泵热水系统
学院:
化学工程学院
系别:
过程装备与控制工程
班级:
姓名:
学号:
要求:
1.现场状况(照片等)
2.空气源热泵热水系统原理
3.现场的空气源热泵热水系统的具体性能参数(品牌,热水产量,温度等)
4.系统中的主要单元设备(蒸发器,冷凝器或称为热水换热器,压缩机)的情况
目录
一、现场状况-2-
1、项目名称:
-2-
2、空气源热泵热水系统项目简介:
-3-
3、项目系统要求-3-
4、机组配备:
-3-
5、工程项目完成后的现场照片-3-
二、空气源热泵热水系统原理-4-
1、空气源热泵热水器简介及构件组成-4-
A.简介-4-
B.构件组成-5-
2、空气源热泵热水器工作原理及系统简图-5-
A.工作原理-5-
B.空气源热泵原理图-5-
C.系统简图-6-
3、空气源热泵热水器特点-6-
三、现场的空气源热泵热水系统的具体性能参数(品牌,热水产量,温度等)-7-
1、空气源热泵热水机-7-
A.铭牌-7-
B.品牌及性能参数-7-
2、轻型立式多级离心泵-8-
A.铭牌-8-
B.品牌及性能参数-8-
四、系统中的主要单元设备的情况-9-
1、蒸发器-9-
2、压缩机-9-
3、冷凝器(热水换热器)-10-
4、节流装置-10-
A.毛细管-10-
B.膨胀阀-11-
五、参考文献及网站访问-11-
一、现场状况
为了四川大学江安校区学子有更好的学习生活环境,学校决定引热水进宿舍。
在2013年末2014年初,四川大学江安校区热泵热水工程由江苏天舒电器有限公司开始进行工程实施。
1、项目名称:
四川大学江安校区热泵热水工程
2、空气源热泵热水系统项目简介:
四川大学地处中国历史文化名城、“天府之国”——成都,是教育部直属全国重点大学,是国家“985工程”和“211工程”重点建设的高水平研究型综合大学。
该项目地处四川省成都市双流县川大路二段,为四川大学江安校区。
工程制热水240吨,可满足六千多人的热水使用要求。
3、项目系统要求
天舒空气能以《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003第五章第一节<热水用水定额、水温和水质>中的热水用水定额国家标准为依据,其中对学生宿舍盥洗室用热水定额为25~40L/人;设计要求满足至少6000人的热水使用要求,设计出水温度设置为55℃,热水设计量为40L/人。
4、机组配备:
天舒空气能热泵热水器DKFYRS-32II,14台;DKFXRS-33II,5台;DKFXRS-17II,4台;DKFXRS-64II,3台。
详细了解产品信息,可以登陆:
5、工程项目完成后的现场照片
蓄水箱
轻型立式多级离心泵
空气源热泵热水机和储液罐
二、空气源热泵热水系统原理
1、空气源热泵热水器简介及构件组成
A.简介
空气源热泵热水器是继燃气热水器、电热水器和太阳能热水器的新一代热水装置,是可替代锅炉的供暖水设备。
空气源热泵热水器是综合电热水器和太阳能热水器优点的安全节能环保型热水器,可一年三百六十五天全天候运转,制造相同的热水量,使用成本只有电热水器的1/4,燃气热水器的1/3,太阳热水器的1/2。
高热效率是空气源热泵热水器最大的特点和优势,在能源问题成为世界问题时,这是空气源热泵热水器成为“第四代热水器”的最重要的法宝之一。
B.构件组成
制冷四大件:
蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置四个部件。
稳定三大件:
储液罐(压缩机),膨胀阀(毛细管),干燥过滤器(过滤水份和杂质)
除霜一大件:
四通阀
2、空气源热泵热水器工作原理及系统简图
A.工作原理
(1)低温低压制冷剂经膨胀机构节流降压后,进入空气交换机中蒸发吸热,从空气中吸收大量的热量Q1
(2)蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机,被压缩后,变成高温高压的制冷剂(此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分:
一部分是从空气中吸收的热量Q1,一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q2);
(3)被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器,将其所含热量(Q1+Q2)释放给进入热换热器中的冷水,冷水被加热到55℃(最高达65℃)直接进入保温水箱储存起来供用户使用;
(4)放热后的制冷剂以液态形式进入膨胀机构,节流降压......如此不间断进行循环。
B.空气源热泵原理图
C.系统简图
3、空气源热泵热水器特点
(1)超大水量:
水箱容量根据具体要求量身订做,水量充足,可满足不同客户不同时段需求。
(2)运行成本低:
节能效果突出,投资回报期短,空气源热泵可节省70%的能源;与燃气、电和电辅助加热的太阳能热水器相比,全年费用最低,比太阳能热水器(带辅助电加热)还要省,是燃气热水器的1/3左右、电热水器的1/4左右。
短期可收回投资。
每耗电1kw平均可以产生4kw的热能,同等耗电量比电热水锅炉多制热水3倍左右。
(3)适用范围广:
适用温度范围在-7至40℃,并且一年四季全天候使用,不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响,都可正常使用。
可连续加热,与传统太阳能储水式相比,热泵产品可连续加热,持续不断供热水,满足用户需求,适合各类团体热水工程使用,可实现无人值守,全自动运行,集中供应热水配有水温、水位显示。
(4)持久恒温:
使用非常简单,整个热水器采用自动化智能控制系统,用户只需在初次使用时开一下电源,在以后的使用过程中完全实现自动化运行,到达用户指定水温时自动停机,低于用户指定水温时系统自行开机运行,完全实现一天24小时随时有热水而不用等候。
(5)环保型产品:
无任何污染,无任何燃烧外排物,不会对人体造成损害,具有良好的社会效益。
并且性能稳定,不受环境影响,产品一年四季全天候运行,不受夜晚、阴天、下雨及下雪等恶劣天气的影响,可以实现全年365天,全天24小时制热水。
(6)防冻功能:
具有智能化霜功能,确保热水器在低气温环境下稳定运行,它可根据室外环境温度、蒸发器翅片温度和机组运行时间等多个参数综合、智能判断自动进入和退出化箱。
(7)方便:
空气能热泵占地空间很小,外形与空调室外机相似,可直接接保温水箱或与供暖管网连接,适合于大中城市的高层建筑,对于大型中央供热问题,是最好的选择。
不需要太阳能集热板,减少占地面积95%,与太阳能热水设备配套使用可以减少太阳能集热器的面积50%,节省大量太阳能集热器占地面积,减少蓄热水水箱的容积。
(8)安全性能好,无任何隐患:
与电和燃气热水器相不同,其采用间接加热方式与水交换热量,没有漏电、漏气等安全隐患。
(9)多组组合安装建立中央热水系统,可把多组相同型号的热泵机组并联使用,确保整组热水器一体工作,满足热水用量高峰要求,为大量用热水提供了保证。
热水使用量少时,可以只使用其中一组热水泵机组而把其它关闭,维修时也可关掉其中一组热泵机组而不影响其它热泵机组继续提供热水。
(10)实现系统运行自动化;自动运行,无需值守,自带温控装置和保温层,可自动补水、加热、断电,可24小时提供热水。
用户在任何天气条件下,在任何时候都可享用热水。
(11)使用寿命长、维护费用低,使用寿命长达15年以上,设备性能稳定。
运行安全,自动化程度高,该空气能热水器采用间接加热方式,运行安全靠;
三、现场的空气源热泵热水系统的具体性能参数(品牌,热水产量,温度等)
1、空气源热泵热水机
A.铭牌
B.品牌及性能参数
(1)品牌:
天舒
(2)性能参数:
名义1制热量:
38700W
名义1输入功率:
8750W
名义1输入电流:
16.5/16.2/16A
名义工况1:
干球温度20℃,湿球温度15℃,初始水温15℃,终止水温55℃
名义2制热量:
30500W
名义2输入功率:
8260W
名义2输入电流:
16/15.5/14.8A
名义工况2:
干球温度7℃,湿球温度6℃,初始水温9℃,终止水温55℃
最大功率/电流:
12600W/23A
额定水流量:
6m³/h
进出水管径:
DN40
电源:
380V/3N~/50Hz
防水等级:
IPX4
防触电保护类别:
I
制冷剂型号:
R22
制冷剂充注量:
1.7Kg
2
高/低压侧最大允许压力:
3.0/1.0MPa
高/低压侧最高工作压力:
3.0/1.0MPa
机组重量:
380Kg
机组噪声:
58dB(A)
外形尺寸(长
宽
高):
1282mm
692mm
1460mm
生产许可证编号:
XK06-015-01264
2、轻型立式多级离心泵
A.铭牌
B.品牌及性能参数
(1)品牌:
南方泵业
(2)性能参数
型号:
CDL42-40-2FSWPC
效率η:
69.8%
流量Q:
42m³/h
高度H:
73cm
功率P:
15kW
NPSH:
2.5m
转速n:
2900r/min
重量Wt:
197Kg
出厂编号:
0006266973
四、系统中的主要单元设备的情况
1、蒸发器
翅片式蒸发器
(1)翅片形式:
开窗式,提高了传热面积
(2)表面材料:
纳米亲水铝箔,具有耐腐蚀不氧化,不粘水,通风流畅的性能。
(3)铜管:
Φ7mm内螺纹高效管,降低换热器成本;在相同的系统中,采用小管径铜管换热器替代原有较大管径的换热器,能够减少制冷剂的充注量;采用强化内螺纹的小管径铜管,制冷剂在管内流速更快,换热效率也更高。
2、压缩机
热泵专用压缩机
(1)ZW热泵专用压缩机采用了ScrollHeatingTM(涡旋制热)技术以及多种新型产品设计特征。
他可以将热泵热水机制热范围可靠地扩展至-20℃的环境温度,并将制热能力提高约40%,能效提高22%。
(2)ZW涡旋涡压缩机独有的轴向柔性压力平衡装置使ZW涡旋压缩机可以在比普通热泵空调压缩机更宽的工况下运行,配备高效大功率电机,可以满足热泵热水机在极端应用工况下的需求。
3、冷凝器(热水换热器)
螺旋式换热器
(1)高效外螺纹管,管外表面设计增加了泡核沸腾所需的汽化核心,提高了管外蒸发换热效率,而管程由于管内的里脊作用,不仅增大了换热面积,而且造成了稳流二次流,管内换热得到提高,因此提高了整体换热效率。
(2)独特的加工工艺,盘管紧凑的结构保证冷媒的充分换热。
(3)独特的双螺旋结构,保证水路的畅通和均匀的流速,不易出现冰堵和结垢。
4、节流装置
A.毛细管
毛细管是一根长度在0.5~5m、内径0.5~3mm的细铜管,结构十分简单,成本较低,焊接在冷凝器和蒸发器之间,一般不会出现泄漏等故障。
毛细管具有一定程度的自动调节制冷剂流量的功能,适用于中小型的热泵热水装置。
但是由于管径较小,通道狭长,容易发生脏堵和冰堵;对流量的调节能力也有限。
B.膨胀阀
艾默生热力膨胀阀
(1)调节制冷剂流量:
在不同的蒸发温度和变化的蒸发负荷下仍能保持稳定和较精确的运行及控制。
(2)不锈钢动力头杜绝了腐蚀造成的影响,延长阀的使用寿命。
(3)全封闭结构,有效的防止泄漏。
(4)外平衡阀口结构,最大限度的补偿由于变化的环境温度、融霜、热回收或变化的蒸发负荷所造成的运行压力的变化,使系统保持稳定的运行。
(5)UL/CUL认证:
认证号SA5312
五、参考文献及网站访问
(1)空气热泵热水器XX百科
(2)天舒热能官网/空气热泵热水器/循环加热低温型/DKFXRS-30II顶出风循环加热型热泵
(3)空气源热泵热水器工作原理及特点-XX文库
(4)搜房网-四川大学江安校区热泵(俗称空气能热水器)热水工程
(5)过程流体机械(第二版)李云姜培正等主编(化工工业出版社)
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