全面簡析風冷模塊機組（原理、結(jié)構(gòu)、熱回收及安裝要點）

風冷模塊機組的主要特點

1、是以空氣為冷（熱）源，以水為供冷（熱）介質(zhì)的 中央空調(diào)機組，即冷凝器為翅片式換熱器，蒸發(fā)器為水氟換熱應用的換熱器，如套管、殼管及板式換熱器等。
v2、作為冷熱源兼用型的一體化設備，風冷熱泵省卻了冷卻塔、冷卻水泵、鍋爐以及相應管道系統(tǒng)等多種輔件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，安裝空間節(jié)省，維護管理方便而且節(jié)約能源，尤其適用于水源缺乏區(qū)域。

3、風冷熱泵機組通常是許多冬冷夏熱，既無供熱鍋爐，又無供熱熱網(wǎng)，或熱網(wǎng)供熱時間短、不穩(wěn)定，要求全年空調(diào)的暖通工程設計中優(yōu)先選用的有效補充。

4、其與風機盤管、空調(diào)箱等末端裝置所組成的集中、半集中式中央空調(diào)系統(tǒng)具有布置靈活、控制方式多樣等優(yōu)點。

機組工作原理

制冷模式

壓縮機排出的制冷劑高溫氣體在風側(cè)換熱器中冷凝成液體，經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流降壓，進入水側(cè)換熱器，吸收熱量蒸發(fā)后回到壓縮機，完成一個制冷循環(huán)；同時，從室內(nèi)來的空調(diào)用水經(jīng)過水側(cè)換熱器后被冷卻降溫。

制熱模式

壓縮機排出的制冷劑高溫氣體在水側(cè)換熱器中冷凝成液體，經(jīng)節(jié)流裝置節(jié)流降壓，進入風側(cè)換熱器，吸收熱量蒸發(fā)后回到壓縮機，完成一個制熱循環(huán)；同時，從室內(nèi)來的空調(diào)用水經(jīng)過水側(cè)換熱器后被加熱升溫。

機組一般結(jié)構(gòu)及配置特點

渦旋壓縮機

渦旋壓縮機具有體積小、重量輕、效率高、振動與操作低、運行可靠、加工精度要求高等特點。

換熱器

雙系統(tǒng)板式換熱器：每個制冷劑回路都與水回路相鄰，部分負荷時凍冰風險大為降低。部分負荷時傳熱溫差增加20%，COP增大4%。

套管式換熱器：制冷劑在換熱管內(nèi)強制對流沸騰并冷卻管壁，循環(huán)水在管束外強制對流并加熱管壁，兩種介質(zhì)通過換熱管壁傳熱。

風冷翅片換熱器：采用優(yōu)質(zhì)銅管與由親水膜材料制成的強化鋁翅片經(jīng)漲管機漲管而成。管片結(jié)合緊密，傳熱效率高；運行維護、清潔方便。

四通換向閥

四通換向閥是一種兩進兩出的特殊電磁閥，用于壓縮式熱泵系統(tǒng)供暖與制冷工況轉(zhuǎn)換。當熱泵從制冷工況轉(zhuǎn)為供暖工況時，四通換向閥動作（轉(zhuǎn)到供暖工況位置），于是室內(nèi)蒸發(fā)器作為冷凝器用，壓縮機排出的高溫制冷劑蒸汽經(jīng)四通流入室內(nèi)蒸發(fā)器（此時作冷凝器用），而冷凝器則成為蒸發(fā)器，完成工況轉(zhuǎn)換。

節(jié)流閥

熱力膨脹閥：是調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器中揮發(fā)性制冷劑流量的控制機構(gòu)。具有的作用：節(jié)流降壓、控制流量、控制過熱度。

電子膨脹閥是按照預設程序調(diào)節(jié)蒸發(fā)器供液量，因?qū)儆陔娮邮秸{(diào)節(jié)模式，故稱為電子膨脹閥。對于熱力膨脹閥，當環(huán)境溫度較低，其感溫包內(nèi)部的感溫介質(zhì)的壓力變化大大減小，嚴重影響了調(diào)節(jié)性能。而對于電子膨脹閥，其感溫部件為熱電偶或熱電阻，它們在低溫下同樣能準確反應出過熱度的變化。因此，在冷藏庫的凍結(jié)間等低溫環(huán)境中，電子膨脹閥也能提供較好的流量調(diào)節(jié)。

電磁閥

防止液擊

干燥過濾器

機組系統(tǒng)的清潔衛(wèi)士

視液鏡

均液器

平均分配制冷劑

過濾器

有效改善水質(zhì)條件

水流開關

有效改善水流條件，合適的水流量是空調(diào)主機可靠工作的必要保證。

控制器

安全保護、遠程控制等功能。

幾種換熱器比較

機組設計安裝及應用

設備選型（估算）

通常根據(jù)制冷負荷估算：房間制冷量=單位負荷指標×房間面積

根據(jù)計算負荷、進出水溫度、環(huán)境溫度等值查選樣本選擇能滿足條件的機型！(條件需要重點考慮）

水系統(tǒng)形式及對比

水系統(tǒng)形式一般有：同程式、異程式、混合式。

同程式連接示意圖

異程式連接示意圖

混合式連接示意圖

水泵的選擇與水系統(tǒng)配件

所謂水泵的選取計算其實就是估算（很多計算公式本身就是估算的），估算分的細致些考慮的內(nèi)容全面些就是精確的計算。暖通南社在推送的課件中多次提到。

水泵揚程簡易估算法：

Hmax=△P1+△P2+0.05L(1+K)

△P1為冷水機組蒸發(fā)器的水壓降。

△P2為該環(huán)中并聯(lián)的各占空調(diào)未端裝置的水壓損失最大的一臺的水壓降。

L為該最不利環(huán)路的管長。

K為最不利環(huán)路中局部阻力當量長度總和和與直管總長的比值，當最不利環(huán)路較長時K值取0.2～0.3，最不利環(huán)路較短時K值取0.4～0.6。

水流量計算

1、冷卻水流量：一般按照產(chǎn)品樣本提供數(shù)值選取，或按照如下公式進行計算，公式中的Q為制冷主機制冷量：

L(m3/h)=[Q(kW)/（4.5~5）℃x1.163]×(1.15~1.2)

2、冷凍水流量：在沒有考慮同時使用率的情況下選定的機組，可根據(jù)產(chǎn)品樣本提供的數(shù)值選用或根據(jù)如下公式進行計算。如果考慮了同時使用率，建議用如下公式進行計算。公式中的Q為建筑沒有考慮同時使用率情況下的總冷負荷。

L(m3/h)=Q(kW)/（4.5~5）℃×1.163

3、冷卻水補水量一般1為冷卻水循環(huán)水量的1~1.6%。

水系統(tǒng)配件

安裝方式與安裝空間

安裝方式及優(yōu)缺點

安裝空間

熱回收模塊水管路安裝示意圖

熱回收概念及其形式

關于風冷熱回收，暖通南社在相關課件多次提到。這里簡單闡述下。

熱回收概念

如下圖，在lgP-H圖中

2點到5點的過程為整個冷凝過程

2點到3點是制冷劑的過熱段顯熱放熱過程

3點到4點是制冷劑的潛熱放熱過程

4點到5點是制冷劑的過冷段顯熱放熱過程

部分熱回收指部分利用制冷劑的冷凝熱加熱生活用水，水溫高于冷凝溫度（上圖2—3過程）；

全部熱回收指制冷劑過熱蒸氣冷卻、冷凝和過冷，冷凝熱全部回收加熱生活用水，水溫低于冷凝溫度（上圖2—5過程）。

部分熱回收：只利用壓縮機出口蒸汽顯熱，蒸汽顯熱一般占全部冷凝熱的15﹪左右，其它的冷凝熱在冷凝器中被風機帶走；

全熱回收：利用全部的冷凝熱。

機組熱回收內(nèi)部結(jié)構(gòu)與特點

機組熱回收內(nèi)部結(jié)構(gòu)與特點

風冷熱泵全熱回收—制冷

此時與普通風冷冷水機組一樣使用,提供空調(diào)用冷凍水。制冷劑直接流入風冷冷凝器冷凝。

風冷熱泵全熱回收—制冷+熱回收

高溫高壓的制冷劑直接從壓縮機至熱回收器，機組在提供7℃凍水的同時又提供55℃生活熱水。COP極高，最節(jié)能。

風冷熱泵全熱回收置—空調(diào)制熱

此時與普通風冷熱泵機組一樣使用,提供空調(diào)用熱水。制冷劑直接流入水側(cè)換熱器，從空氣中吸取熱量。