家用空调热水器.ppt

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1、学员：崔远定专业：制冷空调集美大学机械工程学院家用空调热水器1、家用空调热水器原理及结构2、家用空调热水器的控制系统3、家用空调热水器运行性能4、家用空调热水器的经济性内容提要1、家用空调热水器原理及结构一台最简单的蒸气压缩式制冷制热系统是由压缩机、冷凝器、节流阀（或其它节流元件）和蒸发器四个主要部件组成，其系统示意图如图2—1所示。该循环系统能实现从低温热源吸热并向高温热源放热。根据热力学第二定律该过程不能自发进行而必需以消耗压缩机的机械功为条件。制热运行时系统向高温热源排放的热量QH=QL+WO，其故制热效率大于1，就像是从低温热源把热量抽上来，热泵因此得名。系统制冷运行

2、时从低温热源吸收热量使低温热源的温度降低产生制冷效应,其能效比EER=QL/WO家用空调热水器的制冷制热原理家用空调热水器原理及结构家用空调热水器制冷制热系统原理图家用空调热水器结构实物图1家用空调热水器结构实物图2家用空调热水器的基本构成普通家用分体式冷暖空调主要由压缩机、冷凝器、节流装置（多为膨胀阀）、蒸发器、四通换向阀等部分组成。家用空调热水器功能实现的方法是在普通空调器的基础上加设一个套管式换热器(水冷冷凝器)、一个保温水箱和一个循环管道泵（小型）及相应的控制元器件。普通的空冷冷凝器可实现普通热泵空调的制冷制热功能，在需要热水的场合将制冷剂切换到水冷冷凝器（套管式换热

3、器）中冷凝便可实现同时制冷与制热水的目的或单独作为热泵热水器的制取生活热水目的。家用空调热水器的工作模式(1)夏季普通制冷模式(2)冬季普通热泵制热模式(3)夏季制冷、制热水模式(4)单独制热水模式该系统理论上还可实现空调采暖加制取热水模式，但由于家用型机组的制热功率不大，会使热水器制取热水的时间过长，故该工作模式实用性不强，在此不作分析说明。家用空调热水器水冷侧采用的是套管式换热器（不同于一些热泵热水器采用的管壳式换热器）。因为套管式换热器的结构极为紧凑，在传热量相等的条件下，所占空间仅为管壳式换热器的1/2～1/3；还有就是套管式换热器换热温差小（为逆流式），.阻力系数小

4、，热损小。这样就可在只是在适当增加空调室外机尺寸的基础上将热水器安装在空调室外机之中。家用空调热水器水侧就有两种可以达到制取要求热水的循环方式：1）即热式：通过适当调整流经套管式换热器的水流量，实现直接由自来水进水温度升温至要求热水出水温度的循环方式；2）预热式：通过循环水泵将水箱中的水打入换热器中进行循环，实现逐步升温直至达到最终要求温度的循环方式水侧装置结构原理2、家用空调热水器的控制系统控制系统概述由于家用空调热水器是空调器与热泵热水器的有机结合体。其多种功能及四种工作模式都有赖于完备有效的控制系统来实现。简单易行、灵活多变的控制对空调热水器有着十分重要的作用。家用空调

5、热水器采用微电脑（单片机）对系统进行控制，实现全自动控制。控制的对象主要是压缩机、蒸发器风机、室内温度、运行模式（四通阀和电磁阀状态）、水箱水温与水位等系统自动控制说明自动控制的设定参数如下表所列：设定值最大值最小值水箱热水温度45℃55℃……室内温度波动上下限4℃6℃……套管进出水温差8℃20℃3℃电压上下限220220×120%220×80%除霜时限5分钟10分钟5分钟开始除霜温度-4℃0℃-9℃压缩机启动延时3分钟15分钟2分钟水箱水位控制80%95%40%电辅加热启动的气温-3℃8℃-3℃1、压缩机的高低压保护控制系统设定压缩机的排气压力高于2.7MPa和吸气压力低于

6、0.28Mpa时，要设置微电脑控制器通过电子式压力控制器断开压缩机的电动机电源电路，保护压缩机的安全2、压缩机电动机欠电压过电压保护微电脑控制器设定压缩机在220V正常电压的±20%范围内波动能正常开启，超出设定范围压缩机进入保护状态不能开启3、压缩机、室外机风机、室内机风机及循环水泵的顺序控制与连锁控制电脑控制器设定空调热水器的开机顺序控制为：对应工作模式下的促进冷凝器、蒸发器热量转移的电动机先开启，然后才开启压缩机；而联锁控制是：各种工作模式下的散热部件的电动机之一因故停机，压缩机随之停机。4、系统电动机热过载保护5、系统工况指示和故障报警其它的系统安全保护控制3、家用空

7、调热水器的性能分析环境温度对运行性能的影响制冷运行时室外机组热交换器为冷凝器。当环境温度升高时，因制冷剂饱和温度与饱和压力存在一一对应关系而使系统的冷凝压力升高，导致压缩机的压力比增加，对每千克制冷剂的耗功增加，制冷系统的制冷剂流量减少，因而系统的制冷量会减少。反之当环境温度降低时，制冷系统的压缩机耗功会减少而制冷量会有所增加。热泵运行时室外机组热交换器为蒸发器。当环境温度降低时热泵机组的蒸发温度随之降低，故热泵系统的蒸发压力降低，导致压缩机的压力比增加，压缩机的排气量减少，热泵系统的制冷剂流量减少。同