對于空氣源熱泵熱水機組,選型是非常重要的一個環(huán)節(jié),選型不合理、不規(guī)范是最為常見的問題之一,主要表現(xiàn)為:如果選擇的熱泵機組總制熱能力偏小,便會出現(xiàn)“小馬拉大車”的狀況,這樣不但增加了機組的負荷,而且還會使機組引發(fā)故障,從而難以滿足基本的應(yīng)用需求;與此同時,如果所選擇的熱泵機組總制熱能力偏高,則會造成投資成本的浪費,這不符合經(jīng)濟性的要求[2]??偨Y(jié)起來,在選型過程中需要注意的要點及問題如下。
部分空氣源熱泵熱水機組,每日運行時間可達18小時,如此之長的運行時間會導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到很大程度的影響,進一步極易引發(fā)故障。值得注意的是,對于機組設(shè)計每日運行時長,在建筑、系統(tǒng)不同的情況下,相關(guān)要求也有所不同。對于一般的住宅建筑來說,熱泵機組每天設(shè)計運行時間需在10小時到12小時;與此同時,對于高校的工廠以及宿舍來說,通常每天運行時間也需控制在10小時到12小時,這樣才能夠使設(shè)計機組每天運行時間偏長問題得到根本排除。
大部分空氣源熱源熱水機組,會根據(jù)機組的制熱功率進行選型,此類選型方法通常難以使應(yīng)用的要求得到有效滿足。以熱泵產(chǎn)熱原理為依據(jù),其制熱效率及功率都會受到工況的改變而改變,當(dāng)室外濕球溫度越低,則其制熱效率及功率便越低。而對于熱泵機組名義制熱功率來說,是基于名義工況條件下完成相應(yīng)的測量工作的,即在熱源側(cè)干球溫暖度為20℃、進水溫度為15℃的條件下;此項標(biāo)準和我國大多數(shù)地區(qū)冬季最低環(huán)節(jié)溫度<0℃的實際情況存在很大程度的差異,比如:當(dāng)環(huán)境溫度在0℃的情況下,熱泵制熱功率等同于名義工況下制熱功率的60%[3]。倘若根據(jù)機組名義制熱功率對機組總制熱能力進行計算,便會發(fā)生“小馬拉大車”的狀況。所以,有必要及時改進熱泵制熱功率。根據(jù)目前的研究,改進熱泵制熱功率的修正系數(shù),即:當(dāng)環(huán)境溫度為 -5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃時,則修正系數(shù)依次需控制在 0.47、0.60、0.73、0.82、0.93、1.04、1.13、1.19[1]。
在空氣源熱泵熱水機組選型過程中,需合理選擇熱泵主機的數(shù)量。但是,在實際工作過程中,確存在熱泵主機選擇不當(dāng)?shù)膯栴}。從現(xiàn)狀來看,所應(yīng)用的熱泵主機均屬于模塊化機組,此類型機組的優(yōu)勢為:各個模塊能夠維持獨立作業(yè),互相不會受到影響,這樣便能夠使系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性得到有效保障。對于熱泵模塊的數(shù)量來說,有必要以安裝場地的情況加以確定,通常安裝3臺到4臺最為適宜,對于實際單臺模塊制熱量來說,需控制在不小于洗頭膏設(shè)計總制熱量處于選定模塊數(shù)所計算出來的結(jié)果。值得注意的是,之所以會出現(xiàn)主機數(shù)量選取不合理的情況,主要是因為未能對機組檢修加以充分考量,因此如果某臺機組出現(xiàn)故障,需確保其他機組具備充足的制熱能力來滿足系統(tǒng)運行的實際需求。所以,應(yīng)該在原來選定好的模塊數(shù)上增設(shè)1臺備用模塊機組,從而使1臺機組出現(xiàn)故障時,能夠及時替換,從而使機組運行不會受到較大的影響。
上述從空氣源熱泵熱水機組選型問題及相應(yīng)的解決對策進行了探究,實質(zhì)上對于空氣源熱泵熱水機組,在實際應(yīng)用過程中,還存在機組安裝問題、系統(tǒng)防垢未設(shè)置問題以及系統(tǒng)減震問題等。下面便針對這些問題進行分析,具體問題內(nèi)容如下。
對于空氣源熱泵熱水機組,在安裝過程中,最為常見的問題便是機組換熱器上進入雜物。對于空氣源熱泵水機組來說,所采取的是板式換熱器,而此類換熱器屬于高效換熱器,和一般的管殼式換熱器比較,基于流動阻力及泵功率消耗保持一致的條件下,傳熱系數(shù)高許多,因為板片之間的通道狹窄,通常僅為2mm到5mm,在換熱介質(zhì)中有偏大的顆粒物或者纖維物的情況下,極易致使板間通道造成堵塞[2]。對此,在焊渣及鐵銹等一系列雜物置入熱泵機組換熱器的情況下,便會使機組出現(xiàn)換熱不良的情況,進一步致使壓縮機出現(xiàn)高壓報警的情況,并當(dāng)鐵銹置入換熱器當(dāng)中難以得到消除。
對于空氣源熱泵熱水系統(tǒng)來說,其熱水溫度通常維持在45℃到55℃間;基于這個溫度下,系統(tǒng)熱水管路極易結(jié)垢,尤其是水質(zhì)較硬的狀況下,結(jié)垢情況更為顯著。對于熱泵問題來說,大部分是因為結(jié)垢而導(dǎo)致的。在系統(tǒng)結(jié)垢的情況下,會使機組熱效率大大降低,進一步致使壓縮機發(fā)生高壓報警的幾率增大。在系統(tǒng)結(jié)垢的情況下,便需應(yīng)用化學(xué)藥劑進行清洗,基于除垢期間,如果藥劑量不足,則會導(dǎo)致清洗效果受到影響;與此同時,如果劑量偏大,則會使機組換熱器受到損害,在嚴重的情況下會致使機組換熱器出現(xiàn)穿孔的情況,在水向制冷管路進入的情況,會致使壓縮機出現(xiàn)報廢的嚴重問題。
在機組安裝過程中,為了使主機中有雜物進入,需采取有效的對策,包括:①對Y型過濾器進行安裝。為確保機組換熱器無雜物進入,可基于系統(tǒng)進水口位置與主機循環(huán)加熱進水口位置分別進行Y型過濾器的安裝。在這里,Y型過濾器處于流體或者氣體管路當(dāng)中,應(yīng)用具備沖孔或編制網(wǎng)孔的濾網(wǎng)對固體污物進行阻隔;值得注意的是,為使該裝置的拆卸及清洗更加方便,在安裝的時候有必要確保濾網(wǎng)拆洗方向朝下,同時保證安裝高度的合理性;②合理選擇管道材料及熱水箱材料。一方面,管道材料中,可應(yīng)用PPR管和銅閥,并應(yīng)用熱熔焊接的連接方法;另一方面,在熱水箱材料選擇上,盡可能地選取不銹鋼材質(zhì);碳素鋼板焊接盡可能地少應(yīng)用,倘若必須應(yīng)用,則有必要做好相應(yīng)的防銹處理工作;同時,由于碳素鋼板水箱基于熱水環(huán)境當(dāng)中容易發(fā)生銹蝕,焊渣以及鐵銹易置入機組換熱器內(nèi)部,進而導(dǎo)致機組換熱不良及壓縮機高壓報警燈,所以盡可能地避免此類材料的應(yīng)用。
從現(xiàn)狀來看,基于熱泵機組水循環(huán)進口部位進行電子除垢儀的加裝為優(yōu)良的防垢對策。主要是因為電子除垢儀的功能強大,能夠起到殺菌滅藻、除垢防垢等作用。合理地應(yīng)用電子除垢儀,能夠使變頻高頻電場有效產(chǎn)生,進一步完成對水的處理,并形成共鳴的效果,在之前的大締合體狀態(tài)水的結(jié)合鍵受到阻斷的情況下,能夠離解出來的水的活性增強,進而使水的物理結(jié)構(gòu)及特性受到變化,當(dāng)水分子對鈣鎂例子以及碳酸根離子等相關(guān)成垢組分的水合能力變強的情況下,能夠使水垢的形成受到阻斷,最終起到防垢的作用。
通過本課題的探究,認識到空氣源熱泵熱水機組應(yīng)用問題較多,主要體現(xiàn)在機組選型、機組安裝、系統(tǒng)污垢、系統(tǒng)減震以及各要件安裝方面。因此,有必要加強機組安裝,做好系統(tǒng)防垢工作,并優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)減震,嚴格按照規(guī)范要求進行熱水箱及電氣安裝。相信從以上方面加以完善,空氣熱源泵熱水機組運行的可靠性及安全性將能夠得到有效提高,只要存在合理的機制、合適的合作方式[3],進一步為空氣熱源泵熱水機組經(jīng)濟效益及社會效益的提高奠定堅實的基礎(chǔ)。
[1]施昌蘭.太陽能空氣源熱泵熱水機組控制系統(tǒng)設(shè)計[J].科技資訊,2012(13):1.
[2]楊胤保.空氣源熱泵熱水系統(tǒng)在夏熱冬冷地區(qū)的應(yīng)用[J].技術(shù)與市場,2012(09):1-2.
[3]張曉爽,林偉奇.金融知識普及及渠道分析[J].長春金融高等專科學(xué)校學(xué)報,2015(1):73.