空气源热泵热水器与普通空调器*显著的的区别,就在于冷凝器的不同,热水器的冷凝器也是水的加热器,在以热水为生产目的的热泵热水器中,冷凝器是较为独特的一个部件。
从冷凝加热的方式来看,可以分为3个大类:对全部容积的水直接进行加热的容积式冷凝器;以对全部的水进行循环加热的循环加热式冷凝器;一次性将水的温度加热到设定温度,再输送至保温水箱的直热式冷凝器(配装定温出水阀)
浸泡式(容积式)冷凝器
浸泡式直接将铜管浸泡在水中,这样的方式在传热方面有着较好的优势,结构及其简单,是早期国内热泵厂家在小型家用热泵热水器上采用得*多的形势,至今依然占据有很打的市场份额。
浸泡式冷凝器的选择,主要是关于铜管外表面积的旋转,对于同样直径的铜管,则为铜管长度的选择。冷凝器内外两侧,换热系数都不算高(相对于对流换热),由于水侧的水流速度太低,考虑到污垢形成后对换热能力的影响,一般其K值不宜取得过高,在工艺可实现的情况下,多安排一些铜管藏家换热是有利的。
由于自来水中存在余氯和溶解氧,容易对铜管造成腐蚀,为防止或缓解这种现象,可以在保温水箱的入水口前段加装除氯装置,另外采用“阳极牺牲”的方法也可以有效防止余氯对铜管的侵蚀,即在保温水箱内安装比铜的化学性质更为活泼的镁棒,在水中存在氯等腐蚀性离子时,性质活泼的镁优先和其发生反应,生成性质较为稳定的镁盐,从而保护铜材料不受损害。
浸泡式冷凝器这种结构的优点是减少一个循环水泵,具有极好的防冻性,结构简单,但是内置盘管有腐蚀结垢的风险。
外缠绕式冷凝器
为了解决上述问题,一些厂家开始推出“外缠绕式”冷凝器,就是将冷凝器铜管缠绕在保温水箱的金属外壁上,实现铜管与水的完全“隔离”有效地杜绝了铜管腐蚀现象的发生,提高小型家用热泵热水器的可靠性,但是,由于冷凝器的传热过程增加了热阻,铜管的表面积中只有少部分参加换热(即使使用D型铜管,直接和水箱壁面接触的铜管面积也不过1/3),而且铜管缠绕桶壁的紧密程度,也极大地影响着接触热阻的大小:为了减少接触热阻,铜管必须用较大的预紧力缠绕桶壁,或在铜管和水箱壁面之间涂抹导热膏,这对制造也提出了较高的要求,水箱材料不锈钢或搪瓷的导热性都比较差。
由于缠绕式冷凝器的换热条件较差,它在效率方面的表现不经如人意,要获得同样功率的浸泡式相当的换热能力,使用的铜管数至少应该增加3倍以上,但是即便如此,由于接触热阻和保温桶桶壁热阻的存在,它的热效率依然较低,并且同样存在结垢问题,冷凝温度和压力较高。不过由于它的可靠性比较的高,也为用户提供了一个新的选择。实际上在早期进口的热泵品牌中,就是采用缠绕式冷凝器这种结构,浸泡式是国内厂家**并推行的。
循环加热式冷凝器
循环加热方式和其他加热方式*明显的不同在于它必须装有强迫水循环流动并加热的水泵:保温水箱内温度较低的水在水泵的驱动下,不断经过冷凝换热器并带走热量,再返回水桶,直至温度达到设定温度值。
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