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8.3.1.1 空气-空气热泵机组(1)课程教案、知识点、字幕

冷热同源设备

是一套设备 同时具有制冷与制热两种功能

是既可以利用 蒸发器制取的冷量

也可以利用 冷凝器制取的热量的设备

它主要包括 各类热泵设备 冷凝热回收利用设备

还包括 直燃机这种夏季制冷 冬天制热的设备

下面我们来看看 “冷热同源设备”

有哪些类型以及它们的应用特点

为了对 “冷热同源设备”进行分类

我们先来看看 热泵的分类

根据前面的单独热源

或单独冷源设备的分类方法

热泵 仍可以按照热源侧

和用户侧的冷热介质的种类不同 进行分类

由于热源侧和用户侧介质 多为水或者是空气

两两组合

就可以把热泵分为四种类型

他们分别称为“水-水热泵” “水-空气热泵”

“空气-水热泵”和“空气-空气热泵”

四种介质之间的横线(-)

前面的介质表示 热源侧介质

后面的介质呢 表示用户侧介质

例如

“空气-水热泵”表示热源侧为空气

用户侧为水的空气源热泵冷热水机组

目前

采用蒸发式冷凝器的冷水机组

与热源塔热泵类似

冬季 可以通过喷淋溶液的方式 来作为热泵使用

但由于其产量还不够大

所以 行业内还将这类设备

纳入到“空气”热源进行管理

这里给出了 各种热泵的主要设备类型

根据建筑冷热源设备 能否同时进行供冷和供热

我们将它分为

分时制冷或分时制热机组

以及同时制冷和制热的机组 两大类

所谓 分时制冷或制热机组

就是在某个时刻 只能实现制冷

或者制热功能的机组

它们往往是 随着季节的变化而改变功能

它是建筑冷热源设备的主体

它包括 上述四类热泵机组

还包括 直燃机

同时制冷和制热的机组

是在某个时刻能够向用户

同时提供冷量和热量的设备

它主要是冷凝热回收的制冷设备

目前有 冷凝热回收冷水机组 热回收型多联机等

还有一类重要的设备

就是 同时利用制冷量和冷凝热的冷冻除湿机

它可以 实现升温除湿 恒温除湿和降温除湿

故 我们也将这类机组纳入

同时提供冷热量机组的范畴

下面

我们来看看 分时制冷或制热机组的类型和特点

这类机组主要包括 空气-空气 水-水

空气-水和水-空气四类热泵机组

还包括LiBr吸收式直燃机

首先 我们来认识这些热泵机组

在实际工程中

用量最大的热泵类型是 空气-空气热泵机组

常见的设备有

房间空气调节器 简称 空调器

单元式空气调节机 我们一般简称 单元机

还有 多联式空调热泵机组 我们简称 多联机

多联机 包括常见的

采用电驱动的空气源热泵多联机 即“EHP”

以及 燃气发动机驱动的多联机 即“GHP”

首先 我们来看看 房间空调器

按照制取冷热量的类型

房间空调器 可以分为 单冷型 热泵型

和电热辅助型三类

其中 电热辅助型 是在热泵型空调的室内机中

适当增加辅助电热器

以弥补热泵制热量不足的那部分

在特殊情况下 启动电热辅助热泵制热

按照结构形式分

又可分为 整体式和分体式

整体式 主要是将热泵系统的所有部件

装在一个壳体内

目前的穿墙式 窗式空调器就是这种

在国内的产量较少

但 将热泵系统的部件 分成两部分

分别安装在室内机和室外机中的分体空调器

是目前的主流产品

其室内机可以做成 挂壁式 落地式

嵌顶式等多种形式

按照压缩机电机是否变速调节

又可以分为 定速型和转速可控型

目前的空调器 主要为直流调速空调器

业内简称它为“变频空调器”

单元式空调机

是名义制冷量大于14kW的

单一末端直接膨胀式空调系统

我们可以将它理解为 一台大容量房间空调器

但其末端型式的种类较多

可以向一个空间 或者向多个房间提供冷热量

由于单元机 具有一个室内末端

为了对多个房间供应冷热量

它可以通过 风管送风的方式

将冷热量输送到多个房间

因此 这类空调也叫“风管机”

这类空调机组 还可以将室内机

制作成一种 直接膨胀式空调箱

则可引入新风 并实现集中排风

成为了 一次回风的全空气系统

主要应用于公共场所 便利店等地方

在欧美国家

它是常用的户用空调系统

但存在 各房间不能独立调节的缺点

所以 它的能耗较大

在前面我们提到

近年我国多联机产品的总产值

已占据中央空调市场的50%以上

下面我们来看看 什么是多联机

多联机空调热泵系统 简称为 多联机

它是由一台或数台风冷式室外机组

连接有数台不同或相同型式与容量的

直接膨胀式室内机 所组成的单一制冷循环系统

多联机 有以下几个基本特征

第一个特征

多联机 是一个单一制冷循环的制冷系统

系统中所有的室内 外机组

通过制冷剂管道连接而成

室内外机组及其连接管道内部

是一个弥漫制冷剂的密闭空间

第二个特点

多联机的室内 外机组和控制系统

是在工厂研发 制造而成的

第三 这些室内外机组的容量和形式

是根据工程设计选型确定的

并严格按照制冷系统施工要求 在现场安装而成

第四 多联机的室内外机组能够实现容量调节

通过调节压缩机的制冷剂循环量

和进入室内换热器的制冷剂流量

适时地满足 室内冷热负荷需求

基于上述特征

我们可以将多联机系统 通俗地理解为

“大容量 多末端变频空调器”

这已成为了

中小型集中式空调系统的重要空调系统形式

以此为基础

除空气源热泵形式以外

目前也逐渐发展出了

电驱动的水源热泵多联机

燃气发动机驱动空气源热泵多联机等

多种型式的多联机系统

无论是电驱动 还是燃气发动机驱动的

风冷式 水冷式多联机

其制冷剂侧的工作原理 都是相同的

下面 我结合这个动画来简要说明

多联机在制冷与制热模式下的制冷剂流程

这里给出了 一台采用一台变频压缩机1

和一台定速压缩机2的多联机系统

它由室外机部分和室内机部分构成

中间 用气体和液体连接管将两部分

连接成一个制冷系统

我们跟着制冷剂的流向 来看看

制冷模式下的制冷剂的流程

压缩机1 2的排气 分别进入各自的油分离器4

分离出的润滑油 经减压后返回压缩机吸气管

两股汇合的高压气体

经过四通阀7 进入室外换热器9

冷凝成高压液态制冷剂

再通过全开的室外机电子膨胀阀10

再冷却器11 增大其再冷度

再经过液体连接管 进入各室内机电子膨胀14

节流降压后

进入室内换热器内 蒸发吸热制冷

蒸发后的低压过热蒸气 经过气体连接管 四通阀

返回气液分离器3

再被压缩机1和2吸入

完成一个完整的制冷循环

多联机 有很多的辅助回路

在系统中发挥不同的作用

例如

在室外换热器出口 设置有再冷却器11

它利用小部分高压液态制冷剂 经电子膨胀阀12

节流降压后

冷却高压液态制冷剂后 返回气液分离器3

其目的是 让液态制冷剂获得较大的再冷度

以防止液态制冷剂

在进入室内机电子膨胀阀之前 出现沿程闪发

第二类旁通回路

就是在压缩机排气与吸气管之间

设置有热气旁通回路

在该旁通回路上设置有 减压毛细管和电磁阀5

利用它可以在压缩机启动时 实现减载启动

还可以 在压缩机最低频率运行但容量还过大时

实现压缩机的热气旁通容量调节

第三种回路

是在高压液体管和压缩机吸气管之间

设置压缩机过热度控制回路

该回路上 设置有减压毛细管和电磁阀13

用它来 集中控制压缩机的吸气过热度

例如

当从室内机返回的低压制冷剂气体(的)

过热度过大时

则开启电磁阀13

控制压缩机的吸气过热度

我们再来看看 制热模式下的制冷剂流程

高压气态制冷剂 经过四通阀7以后

经气体连接管 进入到室内机换热器冷凝放热

为室内供热

冷凝后的高压液态制冷剂

经液体连接管 返回室外机

经再冷却器11后

由室外机电子膨胀阀10

节流并进入室外换热器9

此时 室外换热器是蒸发器

制冷剂 从空气中吸热蒸发

再经过四通阀7 返回气液分离器3

和压缩机1和2中

在多联机制冷系统的典型部位

设置有 压力传感器和温度传感器

通过检测这些典型部位的制冷剂的状态信息

为系统的可靠性控制和节能控制 提供状态信息

建筑冷热源课程列表:

第一章 建筑冷热源概述

-1.1 建筑冷热源概述

--1.1 建筑冷热源概述

-1.2 冷热源设备与系统

--1.2 冷热源设备与系统

-1.3 《建筑冷热源》课程的知识结构

--1.3《建筑冷热源》课程的知识结构

-第一章课后习题

-建筑冷热源概述-讨论题1

-建筑冷热源概述-讨论题2

-第一章讲义 建筑冷热源概述

第二章 蒸气压缩式制冷与热泵原理

-2.1 理想循环

--2.1 理想循环

-2.2 理论循环

--2.2 理论循环

-2.3 循环计算

--2.3 循环计算

-2.4 循环改善

--2.4.1.1 提升制冷循环的能效比(1)

--2.4.1.2 提升制冷循环的能效比(2)

--2.4.2 改善制冷循环的低温性能

--2.4.3 改善制冷循环的高温性能

-2.5 实际循环

--2.5 实际循环

-第二章课后习题

-蒸气压缩式制冷与热泵原理-讨论题1

-蒸气压缩式制冷与热泵原理-讨论题2

-第二章讲义 蒸气压缩式制冷与热泵原理

第三章 制冷工质

-3.1 制冷剂

--3.1.1 制冷剂的定义、分类、命名

--3.1.2 制冷系统对制冷剂的要求

--3.1.3 常用制冷剂

--3.1.4 制冷剂的发展历程

-3.2 润滑油

--3.2 润滑油

-3.3 载冷剂

--3.3 载冷剂

-第三章课后习题

-制冷工质-讨论题1

-制冷工质-讨论题2

-第三章讲义 制冷工质

第四章 制冷热泵系统主要设备

-4.1 压缩机

--4.1.1 制冷压缩机的种类与应用领域

--4.1.2 压缩机的工作过程

--4.1.3 (1)容积式压缩机的结构和工作原理-活塞式压缩机

--4.1.3 (2)容积式压缩机的结构和工作原理-转子式压缩机

--4.1.3 (3)容积式压缩机的结构和工作原理-涡旋式压缩机

--4.1.3 (4)容积式压缩机的结构和工作原理-螺杆式压缩机

--4.1.4 离心式压缩机的结构和工作原理

--4.1.5 压缩机的运行工况和性能参数

--4.1.6 压缩机的运行极限

--4.1.7 压缩机小结

--4.1压缩机课后习题

--压缩机-讨论题1

--压缩机-讨论题2

--第四章讲义 压缩机部分

-4.2 换热器

--4.2.1 换热设备在制冷系统中的重要性

--4.2.2.1 制冷系统中的换热设备-冷凝器(1)

--4.2.2.2 制冷系统中的换热设备-冷凝器(2)

--4.2.2.3 制冷系统中的换热设备-蒸发器

--4.2.2.4 制冷系统中的换热设备-其他换热器

--4.2.3 冷却塔

--4.2换热器课后习题

--换热设备-讨论题1

--换热设备-讨论题2

--第四章讲义 换热设备部分

-4.3 节流装置

--4.3.1 节流装置的安装位置与功能

--4.3.2 节流装置的种类

--4.3.3.1 热力膨胀阀(1)

--4.3.3.2 热力膨胀阀(2)

--4.3.4 电子膨胀阀

--4.3节流装置课后习题

--节流装置-讨论题1

--节流装置-讨论题2

--第四章讲义 节流装置部分

-4.4 辅助设备

--4.4.1 辅助设备的类型与安装位置

--4.4.2 典型辅助设备的结构原理

--4.4.3 制冷剂管道

--4.4辅助设备课后习题

--辅助设备-讨论题1

--辅助设备-讨论题2

--第四章讲义 辅助设备部分

第五章 制冷热泵系统及其运行调节

-5.1 蒸气压缩式制冷热泵系统

--5.1.1 蒸气压缩式制冷热泵系统

--5.1.2 氟利昂制冷系统

-5.2 蒸气压缩式制冷热泵系统的工作特性

--5.2.1 蒸气压缩式制冷热泵系统的工作特性(1)

--5.2.2 蒸气压缩式制冷热泵系统的工作特性(2)

-5.3 蒸气压缩式制冷热泵装置的性能调节

--5.3.1 压缩机的容量调节(1)

--5.3.2 压缩机的容量调节(2)

--5.3.3 压缩机的容量调节(3)

--5.3.4 冷凝压力调节、蒸发压力调节及安全控制

-第五章课后习题

-制冷热泵系统及其运行调节-讨论题1

-制冷热泵系统及其运行调节-讨论题2

-第五章讲义 系统与调节

第六章 吸收式制冷与热泵

-6.1 吸收式制冷技术发展简况

--6.1 吸收式制冷技术发展简况

-6.2 吸收式制冷的基本原理

--6.2.1 吸收式制冷的基本原理(1)

--6.2.2 吸收式制冷的基本原理(2)

-6.3 溴化锂二元溶液的基本性质

--6.3.1 溴化锂二元溶液的基本性质(1)

--6.3.2 溴化锂二元溶液的基本性质(2)

-6.4 溴化锂吸收式制冷机组的结构原理

--6.4.1 单效机组的工作原理

--6.4.2 单效机组的原理分析

--6.4.3 双效吸收式制冷机

--6.4.4 直燃机

-6.5 吸收式热泵机组的类型与工作原理

--6.5 吸收式热泵机组的类型与工作原理

-6.6 吸收式制冷与热泵机组的性能改善

--6.6 吸收式制冷与热泵机组的性能改善

-第六章课后习题

-吸收式制冷与热泵-讨论题1

-吸收式制冷与热泵-讨论题2

-第六章讲义 吸收式制冷与热泵

第七章 供热锅炉

-7.1 锅炉及锅炉房基本知识

--7.1.1 锅炉及其热工知识

--7.1.2 锅炉房设备

-7.2 锅炉的热效率

--7.2.1 燃料及其燃烧反应

--7.2.2 热平衡方程

--7.2.3 锅炉的热效率

-7.3 供热锅炉

--7.3.1 锅炉的类型及典型结构

--7.3.2.1 供热用典型热水锅炉(1)

--7.3.2.2 供热用典型热水锅炉(2)

-第七章课后习题

-供热锅炉-讨论题1

-供热锅炉-讨论题2

-第七章讲义 供热锅炉基础

第八章 建筑冷热源设备与系统

-8.0 引言

--8.0 引言

-8.1 单独热源设备

--8.1 单独热源设备

-8.2 单独冷源设备

--8.2 单独冷源设备

-8.3 冷热同源设备

--8.3.1.1 空气-空气热泵机组(1)

--8.3.1.2 空气-空气热泵机组(2)

--8.3.2 水-水热泵机组

--8.3.3 空气-水热泵与水-空气热泵机组

--8.3.4 同时制冷和制热的机组

-第八章课后习题

-建筑冷热源设备与系统-讨论题1

-建筑冷热源设备与系统-讨论题2

-第八章讲义 建筑冷热源设备与系统

第九章 空调与供暖水系统

-9.1 空调与供暖水系统概述

--9.1 空调与供暖水系统概述

-9.2 冷水/热水系统的类型与特点

--9.2.1 直连/间连系统

--9.2.2 两水管/四水管水系统

--9.2.3 开式/闭式系统

--9.2.4 一级泵系统

--9.2.5 二级泵系统

--9.2.6 水系统的定压方式

--9.2.7 不同的泵与冷水机组连接方式

-9.3 冷却水系统

--9.3 冷却水系统

-9.4 实际工程水系统举例

--9.4 实际工程水系统举例

-第九章课后习题

-空调与供暖水系统-讨论题2

-空调与供暖水系统-讨论题1

-第九章讲义 空调与供暖水系统

第十章 课程总结

-10.1 课程总结

--10.1 课程总结

-10.2 问题探讨

--10.2.1 建筑中的冷和热

--10.2.2 建筑节能的技术路线

--10.2.3 产品设计与工程应用

-10.3 结束语

--10.3 结束语

-第十章课后习题

-课程总结-讨论题1

-课程总结-讨论题2

-课程教学评估

-第十章讲义 课程总结

8.3.1.1 空气-空气热泵机组(1)笔记与讨论

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