发布于:2013-08-21 17:01:21
来自:暖通空调/热泵工程
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热泵机组热水供水温度受到制冷剂、润滑油和压缩机工作范围(包括排气温度、排气压力、回气温度和回气压力)限制,其温度不可能太高。
高温型水源热泵机组通常选用R134a作制冷剂,同样饱和温度下,R134a比R22有更低饱和压力,这也就意味着压缩机和换热器中同样设计压力,可以确保采用R134a机组有更高冷凝温度,可以向更高温度热水里排放冷凝热,比起采用R22制冷剂热泵机组,出水温度可以到一定提高,但其对应冷凝温度和蒸发温度有限制。
R134a 又名四氟乙烷,分子式为C2H2F4 ,分子量102.0,标准沸点-26.2℃,凝固温度-101.1℃, 临界温度101.1℃, 临界压力4.06MPa, ODP=0 ,GWP=1300。同样冷凝压力20bar,R134a机组冷凝温度达67.5℃, 而R22机组冷凝温度51.5℃。,R134a制冷剂单位容积制冷量比R22约低30% ,也就意味着同样机组采用R134a,制冷剂制冷量要比采用R22制冷剂机组制冷量低25~30%,另外,采用R134a作制冷剂,R134a与矿物油互溶性比较差,需要采用聚酯类油作润滑油,才有较好互溶性,这种润滑油就是通常所说POE油,POE有一个显著特性:粘性系数随温度升高显著降低,例如:Mobil
EAL 22 40℃ 时粘性系数可达23cSt,当温度达到100℃ 时粘性系数降低到4.7cSt,粘性系数降低会导致其润滑性能显著降低,也就是说当压缩机排气温度太高时,润滑油润滑性能变差,不能保证压缩机充分润滑。
各压缩机生产厂家对压缩机工作范围都有一个限定,规定压缩机排气温度和排气饱和温度(近似为冷凝温度)如:
Copeland规定其排气温度最高上限为110℃,排气饱和温度为:涡旋压缩机60 ℃,全封活塞压缩机为60℃,半封活塞压缩机为60℃, 最先进Dicus压缩机也为60 ℃。
Bitzer规定其排气温度为:半封活塞和螺杆压缩机安全排气饱和温度为70℃,采用喷液冷却压缩机安全排气饱和温度为75℃,采用机外油冷却+喷液冷却开启式压缩机安全排气饱和温度为80 ℃,当然,此时经济性效率已经很差了。
为Carrie和Trane提供压缩机Carlyle06D/E压缩机安全排气温度105℃, 安全排气温度与排气饱和温度温差为30 ℃,即安全排气饱和温度只75℃,专业制造专用压缩机FrasCold压缩机这方面也没有什么突破。
综观以上著名压缩机厂家压缩机,安全经济排气饱和温度最高也就75℃,假定系统设计效率非常高,排气没有压力损失(一般要有1℃压力损失),最大冷凝器冷凝压力也只能达到75 ℃ ,要保持一个经济冷凝器大小,一般冷凝器中冷却液体(热水)与制冷剂冷凝温度保持约5℃ 传热温差,热水温度最高也就70℃。
需要更高温度热水供应,应当采用其他辅助加热方法,只能放弃热泵方案。
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