Foodjx導(dǎo)讀:一臺熱水器主機的生產(chǎn)過程,有些企業(yè)是在別的廠家做貼牌,就是主機都是別人幫他們生產(chǎn)的。有些企業(yè)是自己生產(chǎn),自己生產(chǎn)的主機,壓縮機是外面采購的,蒸發(fā)器是外面采購的,鈑金是外面采購的,銅管是外面采購的,電阻是外面采購的,都是在外面采購的。
據(jù)了解,系統(tǒng)設(shè)計是比較關(guān)鍵的,就拿蒸發(fā)器來說,如果說是1P機,我們假如功率為900W,如果該機器在廣東、福建以及廣西南部使用的話,蒸發(fā)器的面積可采用7~8平方米的,但是如果到湖南、浙江,乃至長江以北的部分地區(qū),則可能需要9~10平方米的面積。
這種設(shè)計形式都需要根據(jù)不同溫度特點、地域特點來進行計算,并通過模擬實驗獲得可靠數(shù)據(jù),從而充分考慮到北方地區(qū)和南方地區(qū)的熱泵使用形態(tài)。有很多熱泵生產(chǎn)企業(yè),對北方環(huán)境沒有做充分的調(diào)查,隨便將蒸發(fā)面積過小的機組在北方賣出,這樣做,冬季就一定要在水箱中加電輔助。
如果不計成本地加大蒸發(fā)器的面積,當然,隨之而來的是企業(yè)成本上升的問題,壓縮機一次性做功所產(chǎn)生的效率只有這么大,制冷劑通過翅片和空氣交換的zui大面積有限,1P機的蒸發(fā)器毫無目的地做到十幾平米也只是浪費了資源。蒸發(fā)器過大的話,在夏天的集熱量也會增大,排氣壓力也會過大,當然,通過控制
風機的風量,以及通過控制器等改變主機的換熱效率,都能將排氣壓力過高等負效果控制在可控范圍之內(nèi)。
蒸發(fā)器設(shè)計要十分科學(xué),每一個設(shè)計方案都會通過模擬實驗來驗證,在整機的系統(tǒng)設(shè)計方面的要求也要嚴格要求。蒸發(fā)器,簡單地說就是在翅片上穿上銅管,而實際制作并不是那么簡單。翅片和銅管的設(shè)計,這個簡單的設(shè)計就能讓兩款機器的性能出現(xiàn)很大的差別。據(jù)了解,翅片的材料一般是普通鋁箔片和親水性鋁箔片。普通鋁箔片在使用中存在如下問題:首先,普通鋁箔片工作在干濕交替的環(huán)境中,其表面會形成AL2O3·H2O氧化層粉末,帶來機器壽命減少和環(huán)境污染兩方面的問題;此外,濕工況作業(yè)時,空氣中的水分冷凝,附著在翅片上形成“水橋”,導(dǎo)致風阻增加,能耗加大。親水性鋁箔片是九十年代發(fā)展起來的新技術(shù),主要是對翅片表面進行親水性涂膜處理,有效地解決了普通鋁箔片存在的問題。
翅片與翅片之間間距和機組的能效比也有很大的。間距過于緊密,可以增大蒸發(fā)器的換熱面積,提高換熱效率,但是對于冬季化霜的問題,則又產(chǎn)生了掣肘。反之,翅片間距過寬,可以防止冬季熱泵結(jié)霜,但是在相同風機的情況下,通過翅片的風速必然有所下降,從而影響換熱效果。
說到管排數(shù)我們不得不提一下流體力學(xué)上的一個重要參數(shù)雷諾數(shù)RE,對于平板片:在管排數(shù)較大、翅片間距較小,且雷諾數(shù)較低時,管排數(shù)對換熱特性的影響才顯著起來。當Re<3000時,由于邊界層的影響,換熱因子將隨管排數(shù)的增加而減?。还芘艛?shù)對摩擦阻力因子的影響相對較小。然而當Re>3000時,管排數(shù)對換熱的影響將減小。
對于波紋片:低雷諾數(shù)下,管排數(shù)對換熱系數(shù)和摩擦系數(shù)沒有明顯的影響;而在高雷諾數(shù)下,換熱系數(shù)會隨著管排數(shù)的增加而增加。
對于開縫型翅片:低雷諾數(shù)下,管排數(shù)對換熱系數(shù)有顯著的影響,換熱因子會隨著管排數(shù)的增加而急劇降低;管排數(shù)對摩擦因子的影響相對較小。
對于平板片,管徑較大的,造成管后的無效面積也越大。換熱系數(shù)隨著換熱管管徑的減小而稍有增大。
對于其它的翅片類型(波紋片、開窗片、皺紋片),采用小管徑,同樣可以減小管排的拖曵作用,從而增大管外換熱系數(shù);并能夠減小壓降損失。如:對開窗片,當迎面風速V<1.5m/s時,采用小管徑的多排管結(jié)構(gòu)有利于提高換熱器的換熱性能,并能夠減小10%的壓縮損失。
這里的管型特指管內(nèi)壁的形狀,一般可分為內(nèi)壁光滑型和內(nèi)螺紋型,我們把它們稱作光管和內(nèi)螺紋管。光管優(yōu)點是內(nèi)表面光滑,換熱介質(zhì)流動順暢,具有較低的壓力損失,缺點是換熱較果低。內(nèi)螺紋管剛好相反,由于其內(nèi)表面呈螺紋狀,面積增大,并且有效地擾動了換熱介質(zhì)的流動,換熱效果大大增強,但壓力損失隨之增大。
如果按照結(jié)構(gòu)形式來分,熱泵機組的翅片大致還可以分為:平板片、開窗片、波紋片、皺紋片四種,其中后三種可稱為增強型翅片。單從換熱性能來說,開窗片的*,其次為波紋片、皺紋片、平板片。究其原因,平板片中,連續(xù)穩(wěn)定的粘性層流層妨礙了流體和翅片的換熱;波紋片破壞了連續(xù)穩(wěn)定的粘性層流層,所以換熱系數(shù)增大了;而開窗片,不僅破壞了連續(xù)穩(wěn)定的粘性層流層,而且大大曾加了流道中的紊流度,從而使換熱系數(shù)進一步增大。