能源與環(huán)境已經(jīng)是全世界所廣泛關(guān)注的問(wèn)題，空調(diào)既是為大眾提供舒適的設(shè)備，但也帶來(lái)耗能、影響環(huán)境等因素，要環(huán)保同時(shí)又要節(jié)能，正是空調(diào)業(yè)界面臨的重大挑戰(zhàn)。誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣機(jī)和即熱冷媒熱水機(jī)是我們研制的新產(chǎn)品，都具有高效、節(jié)能、環(huán)保的功能，但在使用中仍有一些廢熱、廢水外排。如能將兩者有機(jī)的結(jié)合在一體，即可以加強(qiáng)熱回收，節(jié)能減排，還可以一機(jī)多用，提高功效。本文對(duì)此做了一些研究和探討。
即熱冷媒熱水機(jī)與誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣機(jī)
即熱冷媒熱水機(jī)
即熱冷媒熱水機(jī)主要是利用高溫高壓的冷媒液體在冷凝時(shí)釋放出凝結(jié)熱來(lái)加熱冷水，用來(lái)制作牛活熱水。在正常運(yùn)行時(shí)，冷凝溫度基本上變化不大，因此可以源源不斷的制取溫度恒定的熱水。即熱冷媒熱水機(jī)由熱回收器(兼冷凝器)、冷媒制冷循環(huán)系統(tǒng)、熱水溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)及精密電子控制系統(tǒng)等組成。
即熱冷媒熱水機(jī)為我們的專(zhuān)利產(chǎn)品，其關(guān)鍵之一是裝有獨(dú)特的冷媒對(duì)水的多通道微管換熱器，經(jīng)平衡、分流、增壓等手段，讓高溫高壓的冷媒均勻通過(guò)微細(xì)管換熱器，不但加大了冷媒和水的換熱面積，而且加快了冷媒和水內(nèi)部的熱傳導(dǎo)速率，在水側(cè)形成高“Re(雷諾數(shù))”的近似湍流膜狀凝結(jié)換熱如此高的導(dǎo)熱系數(shù)可以極速地吸收高溫氣態(tài)冷媒中的大部分冷凝熱，制成55～70℃熱水。關(guān)鍵之二還裝有獨(dú)特的瞬時(shí)平衡裝置，使機(jī)組在運(yùn)行時(shí)可以即停即開(kāi)，即開(kāi)即熱，如同燃?xì)馐綗崴饕粯邮褂梅奖悖槐叵褚话銦岜檬綗崴髂菢油C(jī)后必須停機(jī)三分鐘再開(kāi)機(jī)。即熱冷媒熱水機(jī)的熱水量
誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣機(jī)
誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣機(jī)是以水為主要冷媒，依據(jù)蒸發(fā)冷卻原理進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的設(shè)備。主要由室內(nèi)機(jī)及事外機(jī)、凈化空氣系統(tǒng)、自潔系統(tǒng)及精密電子控制系統(tǒng)等組成。
蒸發(fā)式冷卻是一種環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、舒適和高品質(zhì)的冷卻新風(fēng)的空調(diào)方式，它可以帶給人們舒適的室內(nèi)環(huán)境。空氣從誘導(dǎo)蒸發(fā)玲氣機(jī)的中部進(jìn)入，經(jīng)過(guò)雙效熱濕交換裝置與水進(jìn)行熱濕交換，處理后的空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)從上部送出。
雙效熱濕交換裝置是我們研制的專(zhuān)利產(chǎn)品，第一級(jí)采用直接蒸發(fā)式換熱器，空氣與水接觸面積極大，熱濕交換充分;第二級(jí)制冷由直接膨脹翅片蒸發(fā)器組成，經(jīng)過(guò)第一級(jí)冷卻的空氣與低溫的蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換，進(jìn)一步降低溫度，并凝結(jié)出大量的凝結(jié)水。凝結(jié)水溫度比進(jìn)風(fēng)溫度低得多，將凝結(jié)水引到第一級(jí)進(jìn)行噴淋，可以使進(jìn)風(fēng)濕度迅速飽和，在第二級(jí)冷卻時(shí)町以凝結(jié)出更多的冷凝水，這就象用冷凝水“誘導(dǎo)”出更多冷凝水一樣，然后再用以第一級(jí)的熱濕交換，達(dá)到史大的溫差效果。雙效熱濕交換裝置效率較高，全熱效率201.36%，顯熱效率達(dá)177 6%。
誘導(dǎo)蒸發(fā)制冷暨即熱冷媒熱水設(shè)備
在誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣機(jī)和即熱冷媒熱水機(jī)的使用中，還是存在著一些能量的損失，對(duì)環(huán)境還是有一些不同的影響。如誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣機(jī)的室外機(jī)會(huì)將熱風(fēng)排人大氣中，而即熱冷媒熱水機(jī)在制熱過(guò)程中會(huì)將冷氣排人大氣中等。如果能將這廢棄的能量回收利用，將會(huì)更利于節(jié)能減排。基于這樣的思路，我們將即熱冷媒熱水機(jī)取代誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣機(jī)中的室外機(jī)，將兩者有機(jī)的組合為一體。
誘導(dǎo)蒸發(fā)制冷暨即熱冷媒熱水設(shè)備結(jié)構(gòu)
誘導(dǎo)蒸發(fā)制冷暨即熱冷媒熱水設(shè)備系統(tǒng)
制冷與熱水同時(shí)使用
壓縮機(jī)壓縮后產(chǎn)生的高溫氣態(tài)冷媒，通過(guò)多通道微管換熱器，殼側(cè)的自來(lái)水極速地吸收管側(cè)的高溫氣態(tài)冷媒中的冷凝熱，成為55～70℃的高溫?zé)崴＠淠蟮睦涿焦?jié)流后，變成液態(tài)低溫冷媒進(jìn)入誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣的翅片換熱器進(jìn)行熱交換，降低空氣溫度并產(chǎn)生大量凝結(jié)水供噴淋使用。在蒸發(fā)器內(nèi)變成氣態(tài)的低溫冷媒被壓縮機(jī)吸人重新壓縮，開(kāi)始又一個(gè)制冷循環(huán)。
制熱
壓縮機(jī)壓縮產(chǎn)生的高溫氣態(tài)冷媒通過(guò)四通閥的轉(zhuǎn)向，直接進(jìn)入誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣的翅片換熱器，與空氣進(jìn)行熱交換，在風(fēng)機(jī)的強(qiáng)排下冷媒中的大量熱量排入空氣，進(jìn)行采暖。冷凝后的冷媒節(jié)流后，變成液態(tài)低溫冷媒進(jìn)入即熱冷媒熱水機(jī)的冷凝器，按空調(diào)采暖的冷媒系統(tǒng)運(yùn)行。
單制冷
終止制熱水，壓縮機(jī)產(chǎn)生的高溫氣態(tài)冷媒，直接進(jìn)入即熱冷媒熱水機(jī)的冷凝器中冷凝，冷凝后的冷媒節(jié)流后，變成液態(tài)低溫冷媒進(jìn)入誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣的翅片換熱器，按空調(diào)制冷的冷媒系統(tǒng)運(yùn)行。
單制取熱水
只需要熱水，壓縮機(jī)產(chǎn)生的高溫氣態(tài)冷媒，通過(guò)多通道微管換熱器，殼側(cè)的自來(lái)水極速地吸收管側(cè)的高溫氣態(tài)冷媒中的冷凝熱，成為55～70℃的高溫?zé)崴＠淠^(guò)的冷媒經(jīng)流程轉(zhuǎn)換，節(jié)流變成液態(tài)低溫冷媒進(jìn)入即熱冷媒熱水機(jī)的冷凝器，冷量全部被排往大氣中，變成氣態(tài)的低溫冷媒被壓縮機(jī)吸人重新壓縮，開(kāi)始又一個(gè)制冷循環(huán)。
研制中的幾個(gè)問(wèn)題
兩種機(jī)組的組合并不是簡(jiǎn)單的連接就可以使用，在研制中，我們改進(jìn)了以下幾個(gè)方面：
一機(jī)多用，組合方便，轉(zhuǎn)換靈活
兩種機(jī)組組合，對(duì)于各種功能的操作和轉(zhuǎn)換十分復(fù)雜，保護(hù)裝置也增加很多，只有使用控制精確的微電腦自動(dòng)控制才能達(dá)到。我們對(duì)原微電腦控制裝置進(jìn)行了更新，通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、各轉(zhuǎn)向閥門(mén)等的精密控制，使誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣機(jī)和即熱冷媒熱水機(jī)方便地進(jìn)行多種組合，可分可合，制冷、采暖和熱水多種功能間自由轉(zhuǎn)換，并加強(qiáng)了對(duì)整機(jī)各種工況的安全監(jiān)測(cè)。誘導(dǎo)蒸發(fā)制冷暨即熱冷媒熱水設(shè)備具有以下功能：
進(jìn)行降溫、加溫、加濕和除濕等空氣調(diào)節(jié)過(guò)程的同時(shí)，供應(yīng)熱水;
(1)進(jìn)行降溫、加溫、加濕和除濕等空氣調(diào)節(jié)過(guò)程的同時(shí)，供應(yīng)熱水;
(2)單獨(dú)進(jìn)行降溫、加溫、加濕和除濕等空氣調(diào)節(jié)過(guò)程;
(3)只供應(yīng)熱水，不進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)過(guò)程;
(4)只進(jìn)行通風(fēng)和供應(yīng)熱水，不進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。
真正做到一臺(tái)設(shè)備可同時(shí)滿足制冷、采暖、制熱水等多種需要，靈活應(yīng)用，一機(jī)多用。
適應(yīng)各種環(huán)境。
保證壓力范圍熱水機(jī)的使用是365天的，而誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣機(jī)的使用功能和要求在一年內(nèi)不斷變化，因此系統(tǒng)中的壓力在一年中變化較大，夏季或環(huán)境溫度高達(dá)40℃以上時(shí)，進(jìn)水溫度也近30℃，出水溫度也在60℃以上。如按普通空調(diào)設(shè)計(jì)此機(jī)組，使用R417a的冷媒系統(tǒng)低壓在O 68～0.88MPa，高壓在2.3～2.6MPa，吸氣溫度在20～30℃。此時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)行在過(guò)載狀態(tài)，高的過(guò)熱值會(huì)減少壓縮機(jī)的應(yīng)用界限，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)影響壓縮機(jī)的使用壽命。冬季或環(huán)境溫度低時(shí)，機(jī)組制熱水時(shí)的蒸發(fā)壓力較低，約0 3～0.45MPa，如需制高溫55℃熱水，使用R417a的冷媒系統(tǒng)高壓須在2.0~2.2MPa。壓縮機(jī)進(jìn)行高壓縮比運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至超過(guò)壓縮機(jī)的安全工作范圍。
為了使壓縮機(jī)能適應(yīng)室外環(huán)境溫度從40～-10℃，進(jìn)水水溫從4～35℃這大溫差的變化，我們將風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)為變風(fēng)量，通過(guò)精密電子控制，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量可隨著室外環(huán)境溫度和系統(tǒng)壓力的變化而改變風(fēng)速，使冷凝風(fēng)量在不同環(huán)境溫度、不同運(yùn)行模式下會(huì)出現(xiàn)自然冷卻、小風(fēng)量、大風(fēng)量運(yùn)行。使壓縮機(jī)始終在安全工作范圍內(nèi)運(yùn)行，使壓縮機(jī)的運(yùn)行更為穩(wěn)定，保證系統(tǒng)的安全。
清潔空氣和消毒殺菌
經(jīng)過(guò)處理的空氣品質(zhì)的好壞是衡量空調(diào)機(jī)的一個(gè)十分重要的方面。蒸發(fā)冷卻是一種通風(fēng)量大，接近自然，無(wú)污染的制冷方式，它以水與空氣進(jìn)行熱濕交換，同時(shí)空氣中的粉塵、異味、菌類(lèi)等會(huì)溶解于水中，匯人下部的水箱。經(jīng)過(guò)處理的空氣清潔衛(wèi)生，品質(zhì)高。為了處理水箱中的塵雜污物和進(jìn)一步對(duì)空氣進(jìn)行消毒殺菌，我們采取了一些措施：
循環(huán)水消毒殺菌
為了達(dá)到空氣凈化殺菌的目的，在循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)置了臭氧發(fā)生器，臭氧有分解臭味、異味和除垢的能力，與水結(jié)合產(chǎn)生有氧化能力的“雙氧水”，pH值約為5.5，經(jīng)噴灑系統(tǒng)形成一個(gè)“水簾”，清潔空氣預(yù)冷器表面，對(duì)空氣中5um以上的懸浮粒子進(jìn)行有效的過(guò)濾，充分吸附可溶性有害氣體，使循環(huán)空氣得到充分的凈化、除塵、消毒殺菌，并使水箱中無(wú)法產(chǎn)生病菌。
停機(jī)殺菌
當(dāng)冷氣機(jī)停止運(yùn)行后，通常也是沒(méi)有人去理會(huì)，這時(shí)候機(jī)體內(nèi)正足高危的地方，溫暖而潮濕的環(huán)境，正好讓細(xì)菌滋生。
為了解決這個(gè)缺陷，在誘導(dǎo)蒸發(fā)冷氣機(jī)內(nèi)設(shè)置了獨(dú)特的c波段紫外線殺菌燈，這種紫外線照射到的范圍，可穿透細(xì)菌細(xì)胞膜，使之失去繁殖能力，令細(xì)菌無(wú)法滋生。當(dāng)停機(jī)時(shí)或長(zhǎng)期停用時(shí)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行殺菌。
停機(jī)自潔功能
蒸發(fā)冷卻是使用水進(jìn)行制冷，但水箱若長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有清理，最容易滋生有害的細(xì)菌。本機(jī)采取了停機(jī)自動(dòng)清洗裝置，當(dāng)機(jī)器停止工作時(shí)，便自動(dòng)將收集沉淀下的灰塵、微生物、有機(jī)揮發(fā)物等，從儲(chǔ)水箱中排走，令集水系統(tǒng)不會(huì)積存臟物。
綜合能效比
誘導(dǎo)蒸發(fā)制冷暨即熱冷媒熱水設(shè)備將原來(lái)排往大氣中的熱量進(jìn)行回收，既減少了對(duì)環(huán)境的影響，還提高了設(shè)備的能效，真正做到了節(jié)能減排。
誘導(dǎo)蒸發(fā)制冷暨即熱冷媒熱水設(shè)備經(jīng)中山市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所檢驗(yàn)。
多種機(jī)型測(cè)試結(jié)果
誘導(dǎo)蒸發(fā)制冷暨即熱冷媒熱水設(shè)備是一種新型的空調(diào)熱水綜合設(shè)備，它將蒸發(fā)冷卻式空調(diào)設(shè)備與冷媒熱水設(shè)備有機(jī)的組合為一體，不但能夠一機(jī)多用，適宜各種不同的環(huán)境和工況，為人們提供高品質(zhì)的空調(diào)環(huán)境和生活熱水，而且能夠充分回收能量，節(jié)能減排，清潔環(huán)保，并有著較高的綜合能效比，有著良好的市場(chǎng)前景。
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