空調(diào)與熱泵熱水器運行模式的差異對比
系統(tǒng)設(shè)計時的注意事項
在實際的系統(tǒng)設(shè)計時,也要遵循熱泵運行的規(guī)則,這樣才能真正發(fā)揮熱泵專用壓縮機的功能。具體要注意到以下幾方面:
節(jié)流裝置要保證寬范圍
無論是分體式還是放于室外的整體式熱泵熱水器,其蒸發(fā)溫度都非常寬。為了在寬范圍內(nèi)進行有效節(jié)流,建議不要采用單根毛細管,而是采用膨脹閥或者多組毛細管,以應(yīng)對環(huán)境溫度的變化,保證在所有運行條件下都有吸氣過熱度。同時也要避免液體直接進入壓縮機,特別是冬季。
觀察液擊、浸入現(xiàn)象,評估風險
針對靜態(tài)加熱儲熱式熱泵熱水器,“冷媒遷移”是回避不了的問題:即壓縮機停止工作后,處于冷凝器處于高水溫環(huán)境中,壓縮機/蒸發(fā)器逐漸冷卻,溫差導致冷媒逐漸遷移至蒸發(fā)器和壓縮機。
冷媒發(fā)生“聚集”,壓縮機再次啟動時,聚集在蒸發(fā)器中的冷媒很可能直接進入壓縮機。也就是說熱泵熱水器發(fā)生液擊的程度比空調(diào)要嚴重得多。這個現(xiàn)象已經(jīng)經(jīng)過多次試驗得到驗證。這也是熱泵專用壓縮機采用超大容量弧形儲液器設(shè)計的原因之一(緩解液擊、提升吸氣過熱度)。因此,在開發(fā)熱泵熱水器時,需要觀察液擊、浸入現(xiàn)象,評估風險。
注意壓縮機底部過熱度的問題
這一點是在系統(tǒng)設(shè)計時容易被忽略的地方,但卻是極端重要的。所謂壓縮機底部過熱度,其定義為:壓縮機底部溫度—冷凝溫度。如果該值為零或者小于零,此時壓縮機本體就成了一個“冷凝器”,冷媒會慢慢在壓縮機殼體內(nèi)冷凝成液體而沉積在壓縮機底部,被當做“潤滑油”泵到壓縮機泵體各滑動面上。液態(tài)冷媒是沒有潤滑功能的,其結(jié)果是壓縮機泵體摩擦對偶全面磨耗,發(fā)生“咬缸堵轉(zhuǎn)”只是個時間的問題。
壓縮機冬季運行時,如果發(fā)生“吸氣帶液”,進入壓縮機內(nèi)部的液態(tài)冷媒會迅速降低壓縮機本體溫度,加上低的環(huán)境溫度,導致壓縮機底部溫度會降得比較低。而熱泵熱水器由于需要制取較高溫度的熱水,冷凝溫度比較高,就這很容易發(fā)生壓縮機底部溫度低于冷凝溫度的現(xiàn)象。系統(tǒng)實驗表明,當發(fā)生有吸氣帶液時,在制取55度熱水時,環(huán)境溫度在5度左右就會發(fā)生底部過熱度小于零的現(xiàn)象,環(huán)境溫度越低越嚴重。
普通空調(diào)壓縮機在有吸氣過熱度時容易“電機過熱”,特別是在高壓縮比運行時。這恰是熱泵專用壓縮機需要解決的,在高壓縮比下,熱泵專用壓縮機仍可可靠運行。
冷凝側(cè)換熱留出安全余量
不管是什么類型熱泵熱水器,長期運行后,其水側(cè)(冷凝側(cè))的換熱效果都會下降(結(jié)垢、松動、老化等),換熱溫差會增加。因此在設(shè)計當初就考慮到將來其冷凝側(cè)換熱溫差可能會發(fā)生怎樣的變化,留出一定的安全余量,以保證壓縮機長期運行在安全范圍之內(nèi)。