变速风机对空气源热泵热水器的影响.pdf

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1、四川建筑科学研究第41卷第3期234SichuanBuildingScience2015年6月变速风机对空气源热泵热水器的影响黄磊(西安建筑科技大学，陕西西安710055)摘要：对空气源热泵热水器不同蒸发器的风机风速进行实验研究，以实验数据为基础分析了不同风机风速对空气源热泵系统的压缩机耗功、吸排气压力、吸排气温度、蒸气过热度、液体过冷度等参数的影响，为空气源热泵热水器系统在夏季运行时风机风速的选择提供可供参考的实验依据。关键词：空气源热泵热水器；风机风速；实验分析；性能参数中图分类号：TU833文献标志码：B文章编号：1008—1933(2015)03—2

2、34—03用trFlO00铂电阻温度计在恒温水域进行了标定。O引言压缩机耗电量由DDS251型电子式单相电能表采空气源热泵热水器在环境温度较低时制冷剂蒸集，准确度为2％。压缩机吸气压力、排气压力、蒸发效率较低，在环境温度较高时制冷剂蒸发效率较发压力、冷凝压力分别由艾默生过程控制有限公司高，如果风机风速不变，则需要选择能满足冬季对蒸生产ROSTMOUNT一3051型二线制压力传感器读取，发风速要求的风机，即在设计时选取较高的风机风精度0．065％，可调量程比为100：1。为了实现对系速。夏季运行时由于不需要太高的风速就能满足制统各个参数的实时自动采集，作者编写

3、了专用的冷剂的蒸发需要，当风速较高时风机耗功较大，不利VisualBasic测试程序，通过计算机控制数据采集于节能。夏季热泵运行时机组的吸气过热度较大，仪，对有关参数(各测点温度、蒸发冷凝压力、耗电较大的过热度会使压缩机的吸排气温度和压力升量等)进行扫描测试与记录，记录时间间隔为3S，测高，导致压缩机耗功增大，高风速使制冷剂与环境充点布置如图1所示。分换热会增大机组的过热度不利于机组的安全、稳热定和高效运行。因此夏季风速的选择对机组的性能影响应是需要研究的问题。1实验装置与测试系统简介接本文实验样机的压缩机型号为艾默生VR30KS—图1实验装置及测点布黄示意

4、PFJ-582，其为艾默生2．5匹涡旋压缩机，额定输入功率2230W，制冷量为7400W。系统各主要部件2实验结果与分析的参数列于表1中。实验工况：环境温度为30~C±1oC，水箱温度均表1ASHP主要部件参数由20℃加热到55℃，风机风速1、风速2和风速3的名称规格及型号备注压缩机艾默生VR30KS-PFJ一582额定输入功率2230W风速分别约为3m／s、2．5m／s和1．5m／s，测出机组集热水箱360L非承压式保温水箱内置空气源热泵机组冷凝器各个性能参数，分析不同风速对机组性能的影响。冷凝器4o12．7mil紫铜盘管有效换热面积3．2m蒸发器强制对流

5、空气冷却式分两组，有效换热面积13．8nl／组实验中水侧换热器的制热功率计算可采用下气液分离器艾默生A—AS384式：热力膨胀阀艾默生TI—H．3Q=(t2一t)C。M／3600H(1)式中Q——制热功率，kW；环境温度、热水温度及热泵制冷剂管路上的温——加热开始时水的温度，oC；度均采用自制铜一康铜热电偶(T型)(精度为￡：——加热终止时水的温度，oC；±0．5℃)来测量，为了确保测温精度，所有热电偶加热时间，h；C。——水的比热容，取4．1868kJ／(kg·cc)；收稿日期：2014~6—23作者简介：黄磊(1988一)，男，硕士研究生，研究方向为制冷

6、技术。7水的质量，。E—mail：huanglei19880222@126．com机组性能系数COP的计算可以采用下式：2015No．3黄磊：变速风机对空气源热泵热水器的影响235COP=Q／No(2)式中Ⅳn——加热过程所消耗的电能，kWh。2．1不同风速对机组吸排气温度的影响风速对空气源热泵热水器的影响主要在于其对制冷剂在蒸发器出口处的温度影响，风速越大风量越大，蒸发器内的制冷剂与环境换热就越充分，蒸发器出口处制冷剂的温度就越高。图2为不同风速时压缩机的吸排气温度，从图2中可以看出随着风速的增大压缩机的吸排气温度呈现升高的走势。这是因为随着风速的增大热泵

7、热水器的制冷剂在蒸发器图3不同风速对应的压缩机吸排气压力内蒸发后与环境的显热交换量变大，显热交换量变不同风速时压缩机的压缩比如图4所示，前文大的直接后果就是使压缩机吸气温度升高，压缩机中随着风速的增大，压缩机的吸排气压力随之增大，吸气温度的升高使压缩机的排气温度也相应升高，随着风速的增大压缩机的压缩比也呈现增大的走所以图2显示风速越大压缩机的吸排气温度越高。势。可见风速对压缩机的压比也具有一定的影响，风速较低时压比较小有利于机组的稳定运行，所以夏季时低风速有利于降低压缩机的吸排气压力，提高压缩机的使用寿命。图2不同风速对应的压缩机吸排气温度涡旋压缩机工作时会

8、有一定的预留间隙，在一定温度下，涡盘的热变形会弥补这