Foodjx導(dǎo)讀:一臺(tái)熱水器主機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程,有些企業(yè)是在別的廠(chǎng)家做貼牌,就是主機(jī)都是別人幫他們生產(chǎn)的。有些企業(yè)是自己生產(chǎn),自己生產(chǎn)的主機(jī),壓縮機(jī)是外面采購(gòu)的,蒸發(fā)器是外面采購(gòu)的,鈑金是外面采購(gòu)的,銅管是外面采購(gòu)的,電阻是外面采購(gòu)的,都是在外面采購(gòu)的。
據(jù)了解,系統(tǒng)設(shè)計(jì)是比較關(guān)鍵的,就拿蒸發(fā)器來(lái)說(shuō),如果說(shuō)是1P機(jī),我們假如功率為900W,如果該機(jī)器在廣東、福建以及廣西南部使用的話(huà),蒸發(fā)器的面積可采用7~8平方米的,但是如果到湖南、浙江,乃至長(zhǎng)江以北的部分地區(qū),則可能需要9~10平方米的面積。
這種設(shè)計(jì)形式都需要根據(jù)不同溫度特點(diǎn)、地域特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行計(jì)算,并通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)獲得可靠數(shù)據(jù),從而充分考慮到北方地區(qū)和南方地區(qū)的熱泵使用形態(tài)。有很多熱泵生產(chǎn)企業(yè),對(duì)北方環(huán)境沒(méi)有做充分的調(diào)查,隨便將蒸發(fā)面積過(guò)小的機(jī)組在北方賣(mài)出,這樣做,冬季就一定要在水箱中加電輔助。
如果不計(jì)成本地加大蒸發(fā)器的面積,當(dāng)然,隨之而來(lái)的是企業(yè)成本上升的問(wèn)題,壓縮機(jī)一次性做功所產(chǎn)生的效率只有這么大,制冷劑通過(guò)翅片和空氣交換的zui大面積有限,1P機(jī)的蒸發(fā)器毫無(wú)目的地做到十幾平米也只是浪費(fèi)了資源。蒸發(fā)器過(guò)大的話(huà),在夏天的集熱量也會(huì)增大,排氣壓力也會(huì)過(guò)大,當(dāng)然,通過(guò)控制
風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,以及通過(guò)控制器等改變主機(jī)的換熱效率,都能將排氣壓力過(guò)高等負(fù)效果控制在可控范圍之內(nèi)。
蒸發(fā)器設(shè)計(jì)要十分科學(xué),每一個(gè)設(shè)計(jì)方案都會(huì)通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,在整機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的要求也要嚴(yán)格要求。蒸發(fā)器,簡(jiǎn)單地說(shuō)就是在翅片上穿上銅管,而實(shí)際制作并不是那么簡(jiǎn)單。翅片和銅管的設(shè)計(jì),這個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)就能讓兩款機(jī)器的性能出現(xiàn)很大的差別。據(jù)了解,翅片的材料一般是普通鋁箔片和親水性鋁箔片。普通鋁箔片在使用中存在如下問(wèn)題:首先,普通鋁箔片工作在干濕交替的環(huán)境中,其表面會(huì)形成AL2O3·H2O氧化層粉末,帶來(lái)機(jī)器壽命減少和環(huán)境污染兩方面的問(wèn)題;此外,濕工況作業(yè)時(shí),空氣中的水分冷凝,附著在翅片上形成“水橋”,導(dǎo)致風(fēng)阻增加,能耗加大。親水性鋁箔片是九十年代發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),主要是對(duì)翅片表面進(jìn)行親水性涂膜處理,有效地解決了普通鋁箔片存在的問(wèn)題。
翅片與翅片之間間距和機(jī)組的能效比也有很大的。間距過(guò)于緊密,可以增大蒸發(fā)器的換熱面積,提高換熱效率,但是對(duì)于冬季化霜的問(wèn)題,則又產(chǎn)生了掣肘。反之,翅片間距過(guò)寬,可以防止冬季熱泵結(jié)霜,但是在相同風(fēng)機(jī)的情況下,通過(guò)翅片的風(fēng)速必然有所下降,從而影響換熱效果。
說(shuō)到管排數(shù)我們不得不提一下流體力學(xué)上的一個(gè)重要參數(shù)雷諾數(shù)RE,對(duì)于平板片:在管排數(shù)較大、翅片間距較小,且雷諾數(shù)較低時(shí),管排數(shù)對(duì)換熱特性的影響才顯著起來(lái)。當(dāng)Re<3000時(shí),由于邊界層的影響,換熱因子將隨管排數(shù)的增加而減小;管排數(shù)對(duì)摩擦阻力因子的影響相對(duì)較小。然而當(dāng)Re>3000時(shí),管排數(shù)對(duì)換熱的影響將減小。
對(duì)于波紋片:低雷諾數(shù)下,管排數(shù)對(duì)換熱系數(shù)和摩擦系數(shù)沒(méi)有明顯的影響;而在高雷諾數(shù)下,換熱系數(shù)會(huì)隨著管排數(shù)的增加而增加。
對(duì)于開(kāi)縫型翅片:低雷諾數(shù)下,管排數(shù)對(duì)換熱系數(shù)有顯著的影響,換熱因子會(huì)隨著管排數(shù)的增加而急劇降低;管排數(shù)對(duì)摩擦因子的影響相對(duì)較小。
對(duì)于平板片,管徑較大的,造成管后的無(wú)效面積也越大。換熱系數(shù)隨著換熱管管徑的減小而稍有增大。
對(duì)于其它的翅片類(lèi)型(波紋片、開(kāi)窗片、皺紋片),采用小管徑,同樣可以減小管排的拖曵作用,從而增大管外換熱系數(shù);并能夠減小壓降損失。如:對(duì)開(kāi)窗片,當(dāng)迎面風(fēng)速V<1.5m/s時(shí),采用小管徑的多排管結(jié)構(gòu)有利于提高換熱器的換熱性能,并能夠減小10%的壓縮損失。
這里的管型特指管內(nèi)壁的形狀,一般可分為內(nèi)壁光滑型和內(nèi)螺紋型,我們把它們稱(chēng)作光管和內(nèi)螺紋管。光管優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)表面光滑,換熱介質(zhì)流動(dòng)順暢,具有較低的壓力損失,缺點(diǎn)是換熱較果低。內(nèi)螺紋管剛好相反,由于其內(nèi)表面呈螺紋狀,面積增大,并且有效地?cái)_動(dòng)了換熱介質(zhì)的流動(dòng),換熱效果大大增強(qiáng),但壓力損失隨之增大。
如果按照結(jié)構(gòu)形式來(lái)分,熱泵機(jī)組的翅片大致還可以分為:平板片、開(kāi)窗片、波紋片、皺紋片四種,其中后三種可稱(chēng)為增強(qiáng)型翅片。單從換熱性能來(lái)說(shuō),開(kāi)窗片的*,其次為波紋片、皺紋片、平板片。究其原因,平板片中,連續(xù)穩(wěn)定的粘性層流層妨礙了流體和翅片的換熱;波紋片破壞了連續(xù)穩(wěn)定的粘性層流層,所以換熱系數(shù)增大了;而開(kāi)窗片,不僅破壞了連續(xù)穩(wěn)定的粘性層流層,而且大大曾加了流道中的紊流度,從而使換熱系數(shù)進(jìn)一步增大。