福建水产设备联盟

空气源热泵水循环与氟循环的优缺点分析

李晓锋 2022-08-01 16:38:25

空气能工作原理空气能壁挂炉: 是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热,经过电力做功,输出可被人们所用的高品位热的设备。一种节能、环保、清洁的采暖和热水设备 。主要是利用逆卡诺循环吸收大气中的热能,有别于太阳能。



空气能的主要配件由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器及控制系统构成。蒸发器从周围环境中吸取热量以蒸发传热工质,工质蒸汽经压缩机压缩后温度和压力上升,高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体时,释放出的热量传递给了储水箱中的水。冷凝后的传热工质通过节流阀返回到蒸发器,然后再被蒸发,如此循环往复。


通俗的总结空气能热水器的工作原理:空气能热水是是需要电作功的,但不是靠电来直接加热水,只是电来启动机组工作,同冰箱的原理是差不多。它是一种节能、环保、清洁的采暖和热水设备 .



氟循环的发展过程:

最初的空气能热水器全是氟循环水箱内置盘管,在空气能热水器行业的04、05、06年,整个行业的家用机基本都是内置盘管的产品。但经过了两三年的市场检验后,内置盘管的问题开始显现了。 什么问题呢,我们看看下面的分析:


因为铜管长期泡在高温的水里面,加上铜管常年承受着20公斤左右的压力,容易产生水垢和铜绿,最重要的是容易泄露。而一旦泄露,不但水箱等于报废,空气能热水器主机的压缩机里进水,也会损坏,导致整套设备基本处于报废状态。


于是,在2006年的下半年,就在开始琢磨怎样解决这个问题,当初的着重点主要有两点,一是解决铜管泄露不连累主机、二是解决产生水垢和铜绿的问题,于是,外置盘管就诞生了。


所谓空气能热水器外置盘管,就是将铜管缠绕在不锈钢水箱内胆外壁,通过将铜管的热量传递到水箱内胆,将内胆加热后,再将内胆里的水加

热。 业内经过几年的发展后,从07年起,外置盘管就逐渐多了起来。 外置盘管与内置盘管相比,确实有他的优点,正如上面提到的两点,但外置盘管也有它不可避免的缺点。外置盘管因为是将铜管缠绕在空气能热水器水箱内胆外壁,它需要先将水箱加热再加热里面的水,同时因为铜管是圆的,热交换面积有很大的浪费,所以热效率肯定要低一些。再者,空气能热水器外置盘管因为要缠绕在水箱内胆外壁,铜管长度要比内置盘管长两到三倍,为了降低成本,使用的铜管都很薄,厚度基本都在0.4毫米或者以下,加上为了加大热交换面积将铜管压扁,,于是,同样要承受20公斤左右的压力,泄露的可能性又大了很多。虽然泄露不会连累到主机,但水箱的维修也同样是一个很棘手的问题。



从安装角度来讲

氟循环换热器在水箱内部,其安装是水管、电源及氟循环铜连接管的连接,氟循环连接管的安装要求非常高,必须达到无泄露铜管不能折伤,同时安装好之后的排空必须干净,一旦泄露机组装不能正常运转,而铜管的折伤也很容易造成泄露。而且还得注意水管的连接和电源的连接。


水循环式安排很简单,只是组成与水箱及电源的连接。

水循环因安装不需要抽真空,绝对不会在安装的时候动到冷媒,所以不会有漏雪种的情况。所以相对来讲氟循环的安装要求很高,大家在选择氟循环产品的时候一定要考虑经销商是否有专业的安装技术及售后能力。



内盘管还是第一代技术的结构

第一代 紫铜管内盘式 优点:

①、360°换热,换热速度较快,能效比高。


②、生产工艺简单,技术门槛低。


缺点:

①、对紫铜管的质量要求高。


②、由于长期泡在热水中,容易结垢、长铜绿腐蚀,使用一段时间后效率下降。


③、如果紫铜管纯度不够,带有杂质时,将会被腐蚀导致泄漏,铜管穿孔进水,压缩机烧坏,机组几乎无法维修。



第二代 水循环式

优点:

①水箱结构简单,安装方便、不需要排空,适合没有技术力量的经销商经营。


②生产工艺简单,技术门槛比较低。


缺点

①由于机组增加了水泵,能效比较低。


②使用时由于冷水进到水箱,机组启动时水泵会把冷热水搅混,混水严重,有效出热水量少,特别是在冬天,冷热水混水对使用的影响更大。


③空气会进到水泵里,导致抽不了水,需要经常打开主机给水泵排空。


④冷凝器在主机,导致主机内部结构复杂,故障率较高。 ⑤俗称高效罐的冷凝器里面也是采用紫铜管的,容易长铜绿,铜管穿孔的话水会进到压缩机。



第三代 d型管外盘式

优点:

①、 铜管不与水接触,有效防止铜管长期泡在水里长铜绿。


缺点:

①、生产工艺复杂,很多厂家都是贴牌生产的。


②、由于单位接触面小,必须加长铜管长度和把“○”型管压成“d”型管,以增大铜管与水箱内胆的接触面积。


③、隔着内胆换热,换热效果差,能效比低。(国家标准的能效比3.4就是为了将就外盘管)


④、铜管内部的压力不断变化,时间长了,“d”型管慢慢变圆“○”,接触面积变小,换热效果逐年下降,机组负荷逐年升高,容易烧压缩机。


⑤、时间长了,“d”型管边角可能会破裂。



第四代 凹槽型外盘式



优点:

①、铜管不与水接触,有效防止铜管长期泡在水里长铜绿。


②、有效解决第三代的“d”型管破裂问题。


缺点:

①、生产工艺复杂,技术门槛高。


②、由于单位接触面小,必须加长铜管长度和把水箱内胆压成螺旋状的凹槽,以增大铜管与水箱内胆的接触面积。


③、隔着内胆换热,换热效果差,能效比低。(国家标准的能效比3.4就是为了将就外盘管)


④、由于要把水箱内胆压成凹槽,内胆变薄。同时水箱是承压的,会影响水箱内胆的承压强度。


⑤、螺旋状的凹槽影响内胆的焊接,焊接口容易裂开。



第五代 镍钛合金不锈钢内盘式



优点:

①、抗腐蚀性强,寿命长。


②、有效解决前面几代产品的突出问题。(第一代长铜绿,第二代动态混水,第三代“d”型管破裂,第四代内胆焊接口容易裂开等问题)。


③、360°换热,能效比高(可达4.0左右)


缺点:

①、生产工艺复杂,成本高。


②、导热性能比紫铜管差,需要增加盘管长度来加大换热面积,成本增加。


③、机组的匹配技术难度高,水箱的生产工艺加工难度大。



这款确实是在氟循环里目前能效最高且能暂时解决水箱泄漏的问题,但是镍钛合金导热性能比紫铜管差,需要增加盘管长度来加大换热面积,成本增加。


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