第三章產品介紹

節 空氣源熱泵工作原理

利用設備內的吸熱介質（冷媒）從空氣或自然環境中采集熱能，并通過熱交換器使冷水迅速提溫，同時排放出冷氣。在運行中，蒸發器從空氣中吸取熱量和工質進行熱交換，使工質蒸發，工質蒸汽經壓縮機壓縮后壓力和溫度上升，高溫蒸汽通過冷凝器冷凝成液體，同時釋放出熱量，釋放出的熱量傳遞給了從工作水箱進入熱泵機組的冷凝器里的水。冷凝后傳熱工質通過電子膨脹閥節流，節流后再次回到蒸發器，然后再被蒸發，如此循環往復。

第二節 Wotech熱泵機組優勢及技術參數

3.2.1熱泵圖片

WBC-39.5H-A-S（BC）（10匹）           

3.2.2熱泵機組配置一覽表

空氣源熱泵機組配置一覽表

3.2.3熱泵機組性能參數

名義工況：環境干球溫度20.0℃，濕球溫度15.0℃；進水15℃，出水55℃

3.2.5熱泵機組主要部件剖析

   壓縮機————

壓縮機是熱泵工程機組的核心部件，相當于電腦的CPU。

熱泵工程機組采用世界谷輪柔性渦旋熱泵專用（ZW）高溫（KA）系列產品，它具有的特點有：（1）不易磨損；（2）使用壽命長；（3）過流保護（4）缺相保護；（5）過溫保護（6）抗液擊能力強；（7）高低壓保護等功能。谷輪壓縮機在機體內置卸壓閥，在高壓端壓力過高時可自動卸壓至低壓端。谷輪壓縮機可承受溫135℃，而一般壓縮機（KC中溫系列）的承受溫度115℃；之所以選擇此種優質的壓縮機，就是因它具有以上的七大優點使我司工程機組能在惡劣的環境下長時間工作。選用普通的空調壓縮機（VR系列）的熱泵熱水器只能使用壽命約一到兩年的時間，而專業的高溫壓縮機如谷輪壓縮機則可以在正常情況下使用十年以上的時間。

   電子膨脹閥———

   匹配日本三花的技術配合我司杰出的控制系統，研究出獨特的熱力

   膨脹閥控制方式，采用技術控制方式來控制工質達到的流速效果，從而提高COP值。

三花系列膨脹閥幾大優點：
1、防腐、防銹的不銹鋼動力頭
2、可調節范圍更廣更靈敏
3、大膜片設計使閥口的控制更加靈敏
4、用于四種R134a, R22, R404A&R507  

410A制冷劑

高效殼管式換熱器——

水壓降

1）選材精良—運行穩定
   殼管式冷凝器內管選用高效外肋內螺紋雙齒紫銅管，符合GB/T8890—1998標準：外管選用優質的流本無縫鋼管，符合GB/T81663—1987標準，并經熱鍍鋅處理。無縫鋼管具有優良的耐壓和抗震性能，無管道焊縫造成外管開裂和焊縫毛刺刺破銅管的危險，保證系統長期高效運行的可靠性，換熱效率高,承壓能力強,經實驗測試,換熱系數可達300W/m2·K。

2）抗震耐壓—不易變形
  殼管式冷凝器由于其圓管螺旋結構特點，具有撓性補償，抵抗壓力沖擊 ，溫度縮脹和承受高壓的能力都比較強，優于其它形式結構的換熱器，不會在系統啟停，熱泵融霜，膨脹閥調節器節時，內部壓力和溫度的頻繁交替變化，造成金屬疲勞和這形，更適應制冷系統復雜工況下的實際運行。

3）耐臟耐垢—不易堵塞
   殼管式冷凝器水側具有較大的通流截面積，能允許水中夾帶直徑較大的泥沙，纖維，金屬雜質通過。對水質也有較強的造就能力，由于殼管式冷凝器在工作中會有微小的顫動，即使在水質較硬的條件下，管壁結垢的可能性也很小，不會因雜質和結垢造成系統堵塞。

4）抵抗結冰—降低損失
    結冰對于冷水機組是致命的傷害，而殼管式冷凝器由于其結構特點，對系統短時間的結冰具有抵抗能力，不會造成系統損壞。降低了損失，提高了系統工作的安全性。

5）回油順暢—安全性高
    殼管式冷凝器的制冷劑流程中，沒有豎直向上的通道，所以即便是在小流量情況下，潤滑油也能可靠的返回壓縮機。不必擔心冷凝器滯油而導致換熱面積減少，管道堵塞，運行失常，毀壞壓縮機等危險。

6）工藝性好—不易泄漏
    殼管式冷凝器在制造過程中只有管道進出口的少數地方需要進行連接，而連接工藝遠比其它冷凝器簡單可靠，降低了泄露系數，確保了產品品質，減少了故障率。

7）降低成本—提高效能
    由于殼管式冷凝器不需要大量的貴重金屬，鋼材和銅材消耗量少加工工藝簡單，與相同容量的其它型式換熱器相比價格低廉。而且殼管式換熱器經久耐用，可以為廣大整機制造商節約大量的制造費用和售后服務費用

8）產品多樣—適應性強
    由于整機設計趨于精巧化，安裝結構各異。而殼管式冷凝器在結構上具有獨特的優勢，外形幾乎可以根據所生產的機組的需要加工成任意形狀。中空的結構更適合于將壓縮機或其它部件放置在內部。降低了整機高度，提高了空間利用率，便于整機結構設計。

納米金鍍蒸發器——

1）換熱效率高
   選用優質波紋型納米金鍍蒸發器，導熱能力好，配置合理，換熱能力比普通親水鋁箔提高10～20%，管內制冷劑的蒸發溫度和環境溫度溫差小，蒸發溫度增高，壓縮機能效比增加，能耗減少，節能效果顯著。
   2）結構設計合理
   翅片片距采用2mm而管排數對換熱系數和摩擦系數沒有明顯的影響；而在高雷諾數下，換熱系數會隨著管排數的增加而增加，外表面積普通平型翅片的1.15倍；采用合理的管徑，不但可以減小管排的拖曳作用，而且增大管外換熱系數，并能夠減小壓降損失，合理的管徑的多排管結構同時提高了換熱器的換熱性能，并能夠減小10%的壓降損失。

3）重量輕
   單位蒸發面積的鋁排相對其他材料的蒸發器而言重量輕，因而安裝方便，支護成本降低。

4）工藝性好

翅片裝配平整、均勻，脹管擴口到位，管路焊接平整，無堆焊、氣孔等焊接缺陷，脹管后的翅片與銅管緊密貼合，無松動，蒸發器開口端塞橡皮塞，有效的防止灰塵的進入。
   5）放大性設計

為了使冬季換熱蒸發效果更好，蒸發器在設計時采用放大性設計，在原有的100%蒸發面積的基礎上，再增加15～20%的蒸發面積即蒸發面積為120%，這樣可有效的保證冬季環境溫度過低的情況下，制冷劑可充分完全的蒸發。

   微電腦控制系統——

采用摩托羅拉芯片的智能控制系統，具有以下特點：

    ◆通道AD溫度傳感器檢測點。

   ◆兩壓縮機高壓、低壓開關檢測 、電流過流保護、水箱高、中、低水位檢測等。

◆ 2個膨脹閥輸出口。

◆ 三相輸入相位、缺相檢測。

◆ 六只5A繼電器輸出，三只30A繼電器輸出。

◆ 機型選擇拔位開關，不同機型可通過開關選擇。

◆ 模式選擇拔位開關，可選擇定時供水模式，直出水模等。

◆ 可控制補水閥、回水閥、供水泵、電加熱等。

◆ 工程密碼控制

3.2.6熱泵機組特有功能說明

   1、定時開

若設置了定時開功能，則控制器的時間到達設定的定時開的時間后，執行開機命令。定時開機后，定時開功能取消。若在定時開時間尚未到達前執行了開機操作，則定時開功能也將取消。

2、定時關

若設置了定時關功能，則控制器的時間到達設定的定時關的時間后，執行關機命令。定時關機后，定時關功能取消。若在定時關時間尚未到達前執行了關機操作，則定時關功能也將取消。

3、組合定時

組合定時是一次定時開和一次定時關組合在一起的定時方式。當S3=0時，若同時選擇了定時開和定時關，則選擇了組合定時模式。

在組合模式下，控制器執行完一次定時開和一次定時關操作后，定時功能取消。

4、循環定時

循環定時也是定時開和定時關的組合，但是它不是一次有效，而是長時間24小時的循環。當S3=1時，若同時選擇了定時開和定時關，則選擇了循環定時模式。

設置了循環模式后，控制器可以每天在設定時間段內工作。

   （1）雙速風調節功能

WBC-39.5H-A-S（BC）型主機采用兩個電機，電機的型號為258，電機的轉速根據環境溫度和排氣溫度的變化對風機投入運行的個數和風機的轉速進行調節，當環境溫度<28℃的時候，高速風運行；當環境溫度≥28℃，排氣溫度≤85℃，低速風運行；排氣溫度≥105℃，風機停轉。雙電機運行狀態：當環境溫度<28℃的時候，風機1和風機2運行；當環境溫度≥28℃，排氣溫度≤85℃，風機1運行，風機2退出；排氣溫度≥105℃，風機停轉，風機的高低速風調節符合上述的調節方式。這樣的風速調節避免了風機在一個轉速下運行，一是換熱效果不好，二是風機功耗大。

   （2）主板功能齊全

主機的微電腦智能控制主板具有多種功能，主板具有自來水自動補水、自動回水的功能。自動補水具有浮球控制法、時間控制法、溫度控制法三種模式；回水具有流量開關控制法、溫差控制法、定時控制法三種模式。

3.2.7熱泵機組運行保護功能

一、高壓保護

機組氟路系統中，在高壓側安裝高性能優質的高壓壓控開關，通斷壓力2.4～3.15MPa,當系統壓力超過高壓壓控的額定數值時，高壓壓控斷開，機組保護停機，當壓力恢復到正常水平時，高壓壓控自動復位，機組自動開機工作。

二、低壓保護

機組氟路系統中，在低壓側安裝高性能優質的低壓壓控開關，通斷壓力0.05～0.15MPa,當機組存在漏氟、蒸發壓力過低、系統存在臟堵等故障時，系統壓力低于低壓壓控的額定數值，低壓壓控斷開，機組保護停機，當壓力恢復到正常水平時，低壓壓控自動復位，機組自動開機工作。

三、壓縮機過流過載保護

機組壓縮機選用世界的谷輪壓縮機，在壓縮機內部裝有過載保護機構，在壓縮機的輪轂與主軸之間采用平鍵連接；平鍵基層采用金屬材料，外層鍍有具有一定硬度和彈性的非金屬材料。運用實用新型的技術方案，使壓縮機過載保護機構滿足了結構簡單、加工方便、裝配工藝簡單、成本低并且在壓縮機啟動和關閉的時候過載保護機構具有緩沖作用，降低噪音的需求。

四、水流保護

機組主板設有水流保護功能，當機組上電開機，進水水流壓力已達到設計的數值，即水流開關已閉合，機組開啟。

五、啟動延時

機組在上電開啟30秒后，循環水泵開啟循環工作，在循環循環水泵運行2分鐘后，風機(化霜運行除外)和壓縮機同步運行，避免了啟動電流過大和冷凝器中無水使機組干燒的問題。

六、排氣溫度保護

機組在上電檢測到斷開則立即報警并顯示故障，恢復后繼續運行；正常運行時，排氣溫度超過排氣保護設定溫度值即95℃在三次/小時內時，在恢復后壓縮機延時3分鐘再啟動，系統恢復運行，超過三次/小時，系統立即停機，同時報警并顯示故障。(注:保護在三次/小時內時,出現保護時同時顯示故障代碼;保護恢復后,故障代碼延時5分鐘后恢復不顯示，在查詢狀態下)。

七、相序逆相或缺相保護

機組上電后，30秒內檢測電源相序，當相序逆相或缺相，控制板切斷所有輸出電源，同時報警并顯示故障。

八、傳感器故障保護

環溫傳感器、管溫傳感器同時損壞關機；

管溫傳感器有一個壞，將以好的傳感器值為準；

環溫傳感器壞，根據管溫和運行時間化霜；

   管溫傳感器壞，當環溫傳感器≤6℃時，定時化霜；

排氣溫度有一個壞，將以好的傳感器值為準，兩個同時傳感器壞，取消排保護；進水溫度和水箱溫度1傳感器有一個壞，將以好的傳感器值為準；如果兩個同時   斷路，則關機。（防凍運行除外）

   水箱溫度2傳感器壞，取消其相關動作；

回水溫度傳感器壞，取消溫差回水控制；除水箱溫度傳感器和進水傳感器同時損壞或環溫傳感器、管溫傳感器同時損壞時報警并顯示故障代碼外，其余傳感器壞時不報警不顯示故障代碼，只有進入查尋態查尋。

九、冬季防凍運行

冬季待機時為了防止水管﹑水泵凍裂，機組滿足以下條件時，自動進入防凍運行。

當進水溫度≤2℃且停機時間超過60分鐘，啟動循環水泵5分鐘，如進水溫度仍≤4℃，則啟動壓縮機和風機，直到進水溫度≥10℃或工作10分鐘退出。

    注：如進水溫度傳感器損壞，只要滿足環境溫度≤0℃，則停機后，每過60分鐘，啟動循環水泵5分鐘。

十、漏電保護

機組內部裝有漏電保護開關，在機組運行存在漏電時，機組保護關機。

   十一、接地保護

嚴格按照GB4706.1-98中電氣要求的“I類器具其電擊防護不僅依靠基本絕緣而且包括一個附加安全防護措施的器具。其防護措施是以萬一基本絕緣失效，易觸及的導電部件不會帶電的方法是將易觸及的導電部件連接到設施固定布線中的接地保護導體”，裝有接地導線起到保護作用。

3.2.8熱泵與其它熱泵的對比：

第三節  熱水系統輔材的選用

3.3.1水泵在熱水系統中扮演非常重要的角色：

?        它是熱水系統中熱水壓力直接的提供者；

?        它是熱水系統中耗電的主要成員之一；

?        它是熱水系統中主要的易耗件之一；

?        它是熱水系統中主要的噪音源之一；

選擇水泵主要考慮三個因素：功率、揚程、流量。

根據酒店熱水壓力要求（大于2.0Mpa），我們比較某國產品牌泵和德國威樂水泵的參數如下表：

從對比不難看出，國產泵功率明顯大于進口水泵，而且國產水泵大多采用高轉速電機而進口水泵多數采用低轉速電機，葉輪設計也比較差，所以噪音控制的也不是很好。

?        材料，材料直接決定了產品質量

?        加工精度，這個直接決定了泵的效率

?        流體性能研究和實際應用

?        電機匹配性能

     從性價比方面考慮建議采用德國威樂水泵。

1）機組加熱循環泵的選用

根據空氣源熱泵機組的循環水流量，單臺WBC-39.5H-A-S（BC）型機組的循環水流量為6.85m³ /h，水側壓力損失為70kPa，據上述數據，循環水泵采用“威樂”品牌水泵，型號為：PUN-600E(KFXRS-36II)；

水泵參數：

水泵曲線圖：

2）熱水增壓泵的選擇

按照酒店（不配備洗衣房）給排水設計標準，熱水系統流量要大于0.06L/秒（即21.6T/小時），壓力0.2MPa~0.5MPa，我們設計酒店供水泵采用威樂PH2200Q型號的水泵。水泵參數：

水泵曲線圖：

增壓水泵 變頻控制：采用恒壓變頻供水系統，變頻控制優點：一是保持恒定熱水壓力；二是保護水泵電機，減少水泵維修；三是根據用水量的大小調節水泵的轉速，達到節能的效果，事實證明節能效果達到30%。

3）保溫水箱的選用

   熱水系統之中的熱損耗點就是——水箱，管路的熱損耗主要在客房內部管網，熱泵系統天面的鏈接管路很短，熱損耗并不大。

水箱材質上大多數廠家沒有太大的區別，主要在水箱設計上考慮如何提高提高保溫性能。

水箱檢測報告：

4）管材閥門等輔材選用

  5）電控部分的選用

控制柜示意圖

變頻柜示意圖