常規的地溫、海水源熱泵機組一般采用水路側換向實現制冷/制熱。這就要求設備機房必須有復雜的換向閥站;蒸發器與冷凝器也必須考慮防腐;在全球倡導節能、環保、低碳的大環境下,促使氟利昂換向集制冷、制熱、衛生熱水于一體的三聯供全熱回收熱泵機組的開發應用,是目前熱泵機組的發展方向。圖示典型流程:

采用該流程的機組只要停止熱水回水泵,就是氟利昂換向的常規的熱泵機組;但是該流程還有“制冷+熱水”、“制熱+熱水”、“單獨熱水”等三種工況,下面分別介紹:
制冷+熱水工況:
一般在制冷或過渡季節時使用。四通閥為制冷狀態(圖示)。壓縮機排氣先經過熱回收器冷卻及冷凝,把熱水器的水加熱到一定溫度,然后制冷劑通過四通閥進入冷凝器。冷卻水泵可以根據冷凝溫度或壓力來控制。通過電子膨脹閥節流蒸發使冷凍水冷卻到一定的溫度。
該工況中的熱水是優先的。當春秋天的冷負荷比較小,有時空調出水溫度比較低,為了滿足熱水負荷必須繼續保持壓縮機運行狀態,這時可以四通閥換向成制熱狀態、空調水泵關閉直到熱水溫度符合要求時停機;或空調水溫回升繼續制冷。
制熱+熱水工況:
一般是在制熱或過渡季節時使用。四通閥換向為制熱狀態。壓縮機排氣先經過熱回收器冷卻或冷凝,把熱水器的水加熱到一定溫度,然后制冷劑通過四通閥進入蒸發器繼續冷凝放熱。加熱空調熱水到一定的溫度,液體氟利昂反向通過電子膨脹閥節流在冷凝器中完全蒸發。
該工況根據需要可以是衛生熱水或采暖優先。由于衛生熱水所需的熱負荷為間隙性負荷,一般是通過熱水箱儲熱。只要操作合適基本能滿足冬天的采暖與衛生熱水所需;當春秋天熱負荷較小,空調出水溫度較高時,為了滿足熱水負荷必須繼續保持壓縮機開機狀態,這時空調水泵關閉直到熱水溫度符合要求時停機,或空調水溫下降繼續制熱。
單獨熱水工況就是傳統的水源熱泵熱水器,四通換向閥為制熱狀態,壓縮機排氣先經過熱回收器冷凝,把熱水器的水加熱到一定溫度,然后制冷劑通過四通閥再進入到蒸發器,停止冷凍水泵,此時的蒸發器相當于高壓儲液器,然后通過電子膨脹閥節流在冷凝器中蒸發。
雙穩態四通閥換向閥
為了實現三聯供全熱回收熱泵機組系統運行的設計,其中由于蒸發、冷凝兩器都要作蒸發器使用。而蒸發的效率將直接影響系統能效比,因此兩器都必須按蒸發器結構設計。
節流閥推薦使用具有雙向流特性的電子膨脹閥,具有動作迅速、控制精確的特點。 換向用的四通閥由于氟利昂經過熱回收器后已經部分或全部冷凝,常規的電磁先導式四通閥高壓側進氣不能帶液,一旦帶液會引起四通閥換向失敗,甚至液擊,損壞四通閥,因此必須采用具有液體換向功能的雙穩態四通閥。 上海高迪亞電子系統有限公司的W系列雙穩態四通換向閥,具有無泄漏、雙穩態、低壓降、適用于氣體、液體及氣液二相體換向等特性。該雙穩態四通換向閥獨創浮動圓錐密封專利技術,,填補了國內、國際的空白。 圓錐形閥芯在閥芯浮空時旋轉90°,而后再壓緊置密封比壓,保證換向絕對可靠,無內漏;采用同平面全口徑的X形布置,壓力降只要0.8psi; 該系列雙穩態四通換向閥共有130RT、170RT、240RT、360RT四個規格,能滿足所有大型熱泵機組的容量要求。 利用空氣能、海水能、地熱能的大型制冷、制熱、衛生熱水三聯供的全熱回收熱泵機組,已經被證明是最能調節冷、熱、衛生熱水不同需求的行業領先技術。且機組造價最低,效率最高,是中央空調行業的發展方向。
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