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    叶泽文:水泵在热泵热水器设计中的应用探究

      发布时间:2019-05-16 07:29

      空气能热水器作为热水器,目前已成功入选节能惠民家电补贴目录,随着节能产品惠民工程高效节能空气能热泵热水器(机)推广目录的推出,空气能热水器已经步入了一个高速发展的阶段,不少商家和企业都跃跃欲试摩拳擦掌,然而我国目前空气能热水器厂家众多,各大厂家技术储备如何,市场的稳定健康发展有没有保障呢?为此,制冷快报记者特意采访了资深热水器设计工程师叶泽文(以下简称叶)。

      叶:空气能热泵热水机在中国的发展,经历了从内置盘管式氟循环到外置盘管式氟循环,再到真正水电分离的水循环三个阶段,热泵热水机产品的技术亦日趋完善。尽管水循环系统目前还存在成本高、冬天断电水管冻结等问题有待解决,但不能改变水循环作为空气能未来发展方向的步伐。

      叶:在水循环空气能系统中,包括两个循环,一个是逆卡诺循环,以压缩机作为核心部件,为冷媒吸收、转移热量提供动力;一个是水路循环,通过水的流动把冷媒冷凝放出的热量带走。

      从热泵系统技术层面分析,热泵热水机的工作范围与空调不一样,空调室内的环境温度温差变化不大,而热泵热水机的蒸发温度很高,冷媒的循环量大,工作负荷大。而现在很多热泵热水机企业将出水温度做到60℃,在氟循环系统中,不管是内盘管或者是外盘管,都会使得冷凝温度达到70~75℃,远远超出普通压缩机规定冷凝温度65℃。所以氟循环热泵制造企业给用户的质保时间都不长,因为压缩机超负荷的运作使得寿命减低。

      目前敢对热泵热水机核心部件质保五年的只有水循环企业,例如中山奥能凯。因为水循环的产品,水与冷媒动态的换热,换热系数大温差小,厂家心中有底能对消费者作出承诺。而水循环的热泵热水机最关键的部件是压缩机和水泵,其实这两个部件密切相关,如果水路循环出现问题,将会导致压缩机出现问题,甚至热泵热水机产品报废。

      叶:当然不是!很多人包括一些生产制造企业可能都会这样认为,水循环系统的产品成本比氟循环高,因为多了一个水泵,成本就会增加。可是我却不这么认为,成本的增加你要看带来了什么影响。水循环空气能的产品真正做到了水电分离,整机能效比氟循环系统高10%以上,如果再搭配上符合饮用水标准的水泵的话,可以为空气能热水器的使用者家庭提供所谓“安全”、“健康”“节能”的高附加值产品。又可以喝水,又可以洗澡。节能省电的同时,还节省了一个饮水机,这笔帐算下来就划算了。

      叶:就像上面说的那样,水循环系统空气能热水器最大的特点是循环水,因此设计的难点也是在循环水,由于空气能热泵热水机生产的热水直接用作生活用水,热水的质量至关重要;另外,选择循环水泵时自来水质也是无法忽视的关键因素。因此,并非市场上所有屏蔽泵都适用于用作空气能热泵热水机的循环水泵。

      相信每个人都经历过,家中的水龙头如果是铸铁的,那么一段时间不用之后,打开水龙头将会放很长时间锈迹斑驳的水。同样的,作为空气能热泵热水机的循环水泵的底座如果是铸铁的,使用一段时间后,尤其是在主机停止工作的状态下,水与铸铁形成氧化反应,产生锈水。一旦饮用由于水泵二次污染带铁锈的水,对健康存在着巨大的危害。此外,我国大部分地区的自来水都是硬水,自来水的残留物中含有 Ca++、HCO3-、 FE+、 Mg+、 Cr等离子,长时间使用以后水泵及管路都会发生结垢现象。

      由于屏蔽泵的轴与轴承的润滑是依靠被输送介质润滑的,结水垢问题无法避免。特别是在长时间停机状态下,水停留在水泵时,水垢有可能导致轴与轴承堵死现象。从而造成热泵热水器启动后,水泵无法启动而导致排气温度过高压缩机保护器不断开启现象。

      同时由于铁锈的存在加剧了水垢的形成,时间一久就会对管路形成堵塞,导致水流量下降;铁锈沾附在换热器后,会大大降低换热系数,冷媒与水的换热温差急剧扩大,导致压缩机排气压力、排气温度过高,压缩机保护器不断保护,水温无法上升,压缩机长时间在过负荷范围运行很容易造成整个主机系统报废。

      叶:水泵的选择,其实最为重要。虽然大多数水泵的零部件外形,看起来基本一样,但是材料配比、水路设计、工艺才是水泵产品的核心。因为屏蔽泵是依靠被输送流体来润滑轴与轴承的,并依靠流体带走电机的发热量。如果水路设计不好,流体无法顺畅流动,润滑不足会加速轴与轴承的磨损;电机发热不能及时带走,温度就升高,导致水泵的功率变大。很多空气能热水器生产厂家都会觉得水泵产品很简单,其实并不是如此,同样的东西,性能、品质却是大不同。

      制冷快报后记:空气能热水器及其应用,是近年来在全世界备受关注的新能源技术,空气能热水器从空气中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的较高品位热能。没有第三代太阳能热水器必须安装在楼顶采光处防雷等的隐患,空气能热水器的市场前景大为可观。记得当年太阳能概念流行时,无论是坐车经过大城小镇,太阳能热水器外机那整片类似导弹发射架形状的阵势,在大街小巷住宅楼顶上颇为壮观。的空气能热水器,在国家的一系列利好政策推动下,各大厂商的努力追赶下,只会是有过之而无不及。

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      2017ISH China & CIHE中国国际供热通风空调、卫浴及舒适家居系统展览会(简称:中国供热展)将于2017年5月18日-20日在北京中国国际展览中心盛大开幕。

      随着空气能热泵市场整个盘的逐步做大,空气能热水器产品也逐步渗透到社会应用的诸多领域,在空气能热泵市场,商用热水的比重优势明显。

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