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什么是复叠式空气能热泵热水器?

作者:baishente 时间:2020-5-30 18:30:01 浏览次数:

什么是复叠式空气能热泵热水器?和普通的热泵热水器有什么不同?

1)基本数据

热水温度为85,热水产率为200L/h,低温热源的平均温度为20,待加热的回水温度为45,热水加热负荷为

Qc=200×4.2×85-45/3600=9.33kW

复叠式热泵热水机组低温级工质采用R134a,其在蒸发器中的蒸发温度为10,在蒸发冷凝器中的冷凝温度为55,在蒸发冷凝器出口处的过冷度为0,在蒸发器出口处的过热度为0;高温级热泵工质采用R124,其在冷凝器中的冷凝温度为90,在蒸发冷凝器中的蒸发温度为50,在冷凝器出口处的过冷度为0,在蒸发冷凝器出口处的过热度为0;取高压级压缩机和低压级压缩机的效率均为wow=0.6

2)基本结构

其结构如图16-6所示。

复叠热泵热水机

16-6中,低温级热泵工质在蒸发器中吸收低温热源的热量后成为工质蒸气,进入低温级压缩机,被压缩机升压后进人蒸发冷凝器,在其中放热变为液态工质,经低温级膨胀阀节流后又回到蒸发器开始下一个循环。

高温级热泵工质液体在蒸发冷凝器中吸收低温级热泵工质的冷凝热而蒸发气化,进入高温级压缩机,被升压后进入冷凝器放热,将冷水加热为满足用户要求的热水,出口冷凝器的液态工质经高温级膨胀阀节流后,又产生温度较低的工质液体,进入蒸发冷凝器开始下一个循环。

3)高温级设计

R22的温度为10时,其饱和气的焙为410kJ/kg,比体积为0.03488m3/kg,等篇压缩至冷凝压力(1948kPa)时,其培为436kJ/kg,实际压缩时单位质量工质的能量消耗为(436-410/0.6=43.3kJ/kg.假设压缩机换用工质及工况适当变化时其体积输气量不变,则R22压缩机的功率消耗应为:

43.3×1.956×10-3/0.03488=2.428kW

R22压缩机性能参数表,可选C型压缩机(实际应用时需咨询压缩机生产商压缩机内部材料是否与R124相容,以及R124的实际工作参数是否在允许的工况范围之内)。

4)低温级设计

R134a在蒸发温度teD=10(其相应的蒸发压力pan=415kPa)下,其在低压级压缩机进口处的焓为hpn=404kJ/kg;等嫡压缩至冷凝压力(冷凝温度tcn=55对应的饱和压力为pco=1491kPa,饱和液的烙hun=279kJ/kg)时,压缩机出口处工质的常hd2s=431kJ/kg

复叠式系统的中间温度(蒸发冷凝器中高温级热泵工质的蒸发温度与低温级热泵工质的冷凝温度的平均值)对高温级循环和低温级循环各自的性能参数影响较大,对设备总体能源效率的影响相对较小,但在实际应用时需进行合理优化。


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