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簡述市場上熱泵熱水機(jī)組的優(yōu)化設(shè)計(jì)(圖)

2025China.cn   2009年05月19日

  (一)電器配置及主電腦板控制板的配置

  1、熱泵機(jī)組接觸器為常動(dòng)部件,每天幾十次閉合斷開。可以選用國產(chǎn)名牌德力西、正泰,但事實(shí)上國產(chǎn)名牌無法保證公司所定位的機(jī)組十五年使用壽命。德力西.正泰最多也就能滿足5至6年的使用壽命,所以選用西門子.施耐德接觸器。并且將接觸電流容量放大了1.5倍來選型,經(jīng)過了六年多的反復(fù)對比驗(yàn)證,雖然國外產(chǎn)品比國內(nèi)產(chǎn)品選型上貴了2倍,但大量減少了的維修費(fèi)用,提升了客戶的滿意度,也使產(chǎn)品每一個(gè)配件都能確保使用十五年。

  2、熱泵機(jī)組的主電腦板。2003年天舒熱泵主電腦芯片全部采用國產(chǎn)芯片,但在實(shí)際使用過程中熱泵熱水機(jī)組比空調(diào)使用的時(shí)間要長六倍以上,空調(diào)每年只用2個(gè)季節(jié),每天工作時(shí)間也就八個(gè)小時(shí),熱泵熱水器產(chǎn)品全年三百六十五天每天都要工作,而且平均每天工作時(shí)間在十個(gè)小時(shí)以上。所以長時(shí)間的工作,性能穩(wěn)定,而且不產(chǎn)生數(shù)據(jù)及控制點(diǎn)的飄移。同時(shí)在夏天50℃的高溫環(huán)境下,冬天零下15度的低溫的自然環(huán)境中,芯片能夠適應(yīng)環(huán)境溫度正常工作。事實(shí)上天舒熱泵2003年全部使用的是國產(chǎn)芯片,都產(chǎn)生了運(yùn)行的不穩(wěn)定,比如冬天溫度太低,用電吹風(fēng)對準(zhǔn)芯片吹一下,機(jī)組又能正常穩(wěn)定工作了,所以從2004年我公司全部采用摩托羅拉主芯片,到目前為止,所有機(jī)組運(yùn)行非常穩(wěn)定。而且故障率極低。因采用摩托羅拉主芯片,使每塊主板增加成本600元。


天舒熱泵熱水機(jī)組

 

    (二)蒸發(fā)器、冷凝器的系統(tǒng)配置及板金件的配置

     中國熱泵行業(yè)二百多家生產(chǎn)企業(yè),能夠嚴(yán)格按國標(biāo)生產(chǎn)產(chǎn)品的企業(yè)也就不過五、六家,有超過95%以上的生產(chǎn)企業(yè)沒有按國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)產(chǎn)品。也只有通過這種方式,他們能夠賺取利潤。作為客戶使用者,無法從熱泵機(jī)組上判斷機(jī)組是否達(dá)到了國標(biāo)要求,因?yàn)槟銢]有專業(yè)的檢測設(shè)備,所以市場上充斥了大量的有超過95%以上的不合格熱泵熱水產(chǎn)品。天舒熱泵機(jī)組(DKFXRS-64II)或(KRS1700B01)產(chǎn)品機(jī)組重量為820Kg。而一般不按國標(biāo)生產(chǎn)的產(chǎn)品重量為680Kg以下。一臺機(jī)組重量差了140Kg。這140Kg全部是銅、鋁金屬。為了使產(chǎn)品達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求,它的蒸發(fā)器(吸熱器)必須有足夠大的換熱面積,它的冷凝器(放熱器)必須有足夠大的放熱面積,要放大面積,就必須加大鋁材料及銅材料的用量。所以真正達(dá)到國標(biāo)的產(chǎn)品它都必須有800Kg以上的份量。天舒熱泵機(jī)組也可以做到680Kg,但這種產(chǎn)品減少了兩個(gè)換熱器的面積及重量,看起來節(jié)約了成本,但消費(fèi)者在實(shí)際使用時(shí),能耗大大增加,使用電量大大增加。同時(shí)天舒產(chǎn)品的外板金件全部采用寶鋼鍍鋅鋼板,再噴漆,鍍鋅鋼板比一般的冷鋼板成本要增加很多,但天舒產(chǎn)品在實(shí)際使用過程中即使外板金漆掉了,因?yàn)閮?nèi)部為鍍鋅鋼板而不會(huì)生繡。從而確保了機(jī)組十五年的使用壽命。

   (三)內(nèi)部銅管的配置及高銀焊條的焊接工藝

     1、熱泵機(jī)組每年工作時(shí)間為365天,每天為12小時(shí)。它的工作時(shí)間要比空調(diào)長六倍以上,所以熱泵產(chǎn)品保修二年等同于空調(diào)保修了六年。長時(shí)間的運(yùn)行使內(nèi)部的銅管構(gòu)件、銅聯(lián)接件產(chǎn)生了巨大的疲勞拆損。很多熱泵熱水器廠家都采用空調(diào)用的銅管,厚度為0.6毫米,剛開始沒問題,但長時(shí)間運(yùn)行因銅管壁薄,所以經(jīng)常產(chǎn)生疲勞性漏縫,經(jīng)常是剛補(bǔ)好這條漏縫,另一條漏縫又產(chǎn)生泄漏。天舒熱泵產(chǎn)品全部采用1.2毫米至1.5毫米厚度的銅管,因其壁厚所以抗疲勞拆損,雖然成本大幅度上升了,但產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定且安全更可靠,所以天舒熱泵也比其它產(chǎn)品重很多。

     2、為了確保焊接的質(zhì)量及長時(shí)間運(yùn)行振動(dòng)對焊接口的影響,天舒產(chǎn)品全部使用含銀為10%的高銀焊條,而行業(yè)普通使用的都是含銀為2%的焊條。高銀焊條在焊接時(shí)焊液流動(dòng)性強(qiáng),焊接質(zhì)量高,即使無焊的銅本體發(fā)生問題,該焊縫處都不會(huì)產(chǎn)生任何問題,確保了機(jī)組內(nèi)部幾十個(gè)焊接口的焊接質(zhì)量。但采用高銀焊條,成本上升很多。

    (四)高防結(jié)構(gòu)冷凝換熱器

     天舒產(chǎn)品出自中國最早的熱泵熱水器專業(yè)廠家,擁有中國第一個(gè)專業(yè)的國家級熱泵熱水器實(shí)驗(yàn)室及國家級研究所,同時(shí)還擁有在全國共計(jì)實(shí)施了5800個(gè)工程的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。大量的水循環(huán),容易產(chǎn)品結(jié)水垢現(xiàn)象,累積的水垢對產(chǎn)品的換熱產(chǎn)生巨大的影響,能效大大降低。嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生壓縮機(jī)經(jīng)常性高壓保護(hù),并且燒壞壓縮機(jī)。天舒換熱器采用與眾不同的走水方法,采用的是內(nèi)水外氟結(jié)構(gòu),使內(nèi)部光滑的銅管上走水,不容易產(chǎn)生銹垢,且結(jié)垢后又非常容易清理,最為關(guān)鍵的是在冬天特冷的環(huán)境下,因走水的銅管外面有氟管夾層與大氣隔開,再加上套管外包溫,所以又能抗凍,防止凍壞,延長了使用壽命。同時(shí)加大了套管換熱器的換熱面積,因?yàn)榻Y(jié)垢終究有一個(gè)限度,即使產(chǎn)生結(jié)垢也因?yàn)閾Q熱面積的增大而對換熱效率不產(chǎn)生任何影響。在結(jié)垢嚴(yán)重的地區(qū),一般產(chǎn)品一年清洗一次,二年清洗一次。該換熱面積的放大不但增加了產(chǎn)品的節(jié)能效果還節(jié)約了客戶的能源使用費(fèi)用。這時(shí)成本也大大增加,機(jī)組份量也重了許多。該套換熱器特殊處理方法,天舒產(chǎn)品已獲得國家授權(quán)專利(熱泵熱水機(jī)組用新型換熱器專利號ZL200520069079X)

    (五)熱泵熱水機(jī)組的優(yōu)化設(shè)計(jì)及高能效配比

     熱泵機(jī)組在夏天高溫環(huán)境中,因環(huán)境溫度高,蒸發(fā)壓力大,蒸發(fā)溫度高,過高的冷媒溫度及冷媒壓力會(huì)對壓縮機(jī)產(chǎn)生巨大的沖擊和影響,嚴(yán)重影響產(chǎn)品的使用壽命,對壓縮機(jī)產(chǎn)生巨大的拆損,嚴(yán)重的會(huì)燒壞壓縮機(jī)。怎樣使熱泵機(jī)組在45℃以上高溫環(huán)境中正常運(yùn)行,這就是一個(gè)產(chǎn)品必須實(shí)驗(yàn)匹配完善的工作。

     冬天針對華東地區(qū),氣溫低,潮濕度高,機(jī)組容易產(chǎn)生結(jié)霜,嚴(yán)重的結(jié)霜會(huì)堵死整個(gè)機(jī)組,更談不上制取熱水。機(jī)組在低溫潮濕的環(huán)境中制熱水且化霜正常,同時(shí)在化完霜后,迅速退出,重新制取熱水等等,也是需要對機(jī)組做大量的性能匹配及實(shí)驗(yàn)工作。熱泵產(chǎn)品針對華東地區(qū)特定的氣候條件做了大量的機(jī)組性能匹配工作,使機(jī)組在冬天能效更高,夏天不超工況工作,一年四季正常運(yùn)行。

     現(xiàn)熱泵熱水器國家標(biāo)準(zhǔn),檢測熱泵產(chǎn)品能效為二個(gè)工況要求。第一個(gè)為普通名義工況,環(huán)境干球溫度20℃,濕球溫度為15℃。第二個(gè)為低溫名義工況,環(huán)境干球溫度為7℃,濕球溫度為6℃。天舒熱泵產(chǎn)品所提供的檢測報(bào)告是嚴(yán)格按國標(biāo)要求的雙工況檢測報(bào)告。要滿足是在雙工況的要求之下,產(chǎn)品能效達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),為此天舒熱泵產(chǎn)品做了大量的性能檢測及實(shí)驗(yàn)工作,更加優(yōu)化了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同時(shí)更大程度提升了產(chǎn)品的高能效比。

    (六)熱泵化霜智能化

     先進(jìn)的PID化霜法三態(tài)主要指的是:時(shí)間、翅片溫度、環(huán)境溫度三種狀態(tài)。

     PID是指對上述三態(tài)進(jìn)行比例積分的分析,考察機(jī)組在冬季不同環(huán)境溫度下翅片的變化趨勢進(jìn)行

     邏輯運(yùn)算分析,可以較為準(zhǔn)確的判斷出機(jī)組結(jié)霜和化霜的情況。如在環(huán)境溫度-5℃的工況下運(yùn)行時(shí),如果只根據(jù)運(yùn)行時(shí)間和翅片溫度進(jìn)行判斷,這樣就會(huì)出現(xiàn)在溫度較低的情況下機(jī)組的翅片上沒有結(jié)霜而進(jìn)行化霜現(xiàn)象。而通過三態(tài)PID的分析其環(huán)境溫度和翅片溫度的差值變化趨勢,就能正確判別機(jī)組的翅片表面的結(jié)霜速度、結(jié)霜的嚴(yán)重程度,做到當(dāng)結(jié)霜對機(jī)組的能效影響較大時(shí)再進(jìn)入化霜,正常是當(dāng)機(jī)組的制熱量降到開始時(shí)制熱量的75%時(shí)再進(jìn)入化霜。而化霜也是根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)翅片溫度的上升速度判斷。

     列如:

     ●當(dāng)化霜時(shí)間在0-4分鐘時(shí),翅片溫度達(dá)到6℃時(shí)則可判斷機(jī)組化霜效果很好可以退出除霜;

     ●當(dāng)化霜時(shí)間在4-6分鐘時(shí),翅片溫度達(dá)到8℃時(shí)則可判斷機(jī)組化霜效果很好可以退出除霜;

     ●當(dāng)化霜時(shí)間在6-10分鐘時(shí),翅片溫度達(dá)到10℃時(shí)則可判斷機(jī)組化霜效果很好可以退出除霜;

     ●當(dāng)除霜時(shí)間達(dá)到10分鐘,機(jī)組強(qiáng)制退出除霜。

     ●這樣就可以避免退出溫度是一個(gè)定值,從而不能根據(jù)化霜的進(jìn)度即時(shí)退出的現(xiàn)象。

     ●采用三態(tài)PID分析化霜法不僅可以完全化霜,而且能做到更加節(jié)能。以上化霜方法中運(yùn)用天舒的二項(xiàng)發(fā)明專利:

     (一)具有低溫?fù)Q向除霜擴(kuò)流量功能的空氣源熱泵熱水機(jī)組(專利號:ZL200520075814.8)

    ?。ǘ釟馀酝ɑ貧庋a(bǔ)熱除霜恒溫?zé)崴到y(tǒng)(專利號:ZL200720071121.0)

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