一、空气源热泵热水器工作原理

　　空气源热泵热水器内专置一种吸热介质——冷媒，它在液化的状态下低于零下20℃，与外界温度存在着温差，因此，冷媒可吸收外界的热能，在蒸发器内部蒸发汽化，通过空气源热泵热水器中压缩机的工作提高冷媒的温度，再通过冷凝器使冷媒从汽化状态转化为液化状态，在转化过程中，释放出大量的热量，传递给水箱中的储备水，使水温升高，达到制热水的目的。系统组成
空气源热泵中央热水机组一般由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、过滤器、储液罐、单向阀、电磁阀、冷凝压力调节水阀、储水箱等几部分组成
系统简图

工作原理
1. 低温低压制冷剂经膨胀机构节流降压后，进入空气交换机中蒸发吸热，从空气中吸收大量的热量Q1
2. 蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机，被压缩后，变成高温高压的制冷剂（此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分：一部分是从空气中吸收的热量Q1，一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q2）；
3. 被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器，将其所含热量（Q1+Q2）释放给进入热换热器中的冷水，冷水被加热到55℃（最高达65℃）直接进入保温水箱储存起来供用户使用；
4. 放热后的制冷剂以液态形式进入膨胀机构，节流降压......如此不间断进行循环。


一、 热泵机组类型及其特点：
1．涡旋式压缩机热泵机组：涡旋式压缩机为容积式压缩机，具有运转平稳、振动小、噪音低等优点，常用的空气-空气热泵机组，适用于中、小型工程。
2．活塞式压缩机热泵机组： 活塞式压缩机为容积式压缩机，结构复杂、转速低、振动大、噪音大、单机容量较小，多机头组合可拼装成100万大卡/时左右热泵机组，COP=3.0～3.5；
3. 螺杆式压缩机热泵机组： 螺杆式压缩机也为容积式压缩机，结构简单、运转平稳、振动小、噪音低、寿命长，COP=3.5～4.5,适用于中、小型工程，多机头热泵机组可用于较大工程。单螺杆为平衡式单向运转，磨损小，无轴向推力，其排气效率比双螺杆略低。
二、 热泵机组设计：
1．选用原则： 热泵机组有优点也有缺点，与同容量单冷冷水机组相比，其用电量大，造价高，冬季随室外气温下降制热量衰减严重、结霜严重等，因此，
①当某工程有蒸汽源时，空调冷热源应尽量采用“单冷冷水机组加热交换器”方案。无锡市正在形成城市蒸汽热力网，我们应优先采用以上方案。
②本人认为医院、宾馆等对冬季采暖温度要求较高的工程不适宜采用热泵机组，办公楼、饭店等工程则较适宜，因为它们一般白天使用，热泵机组制热量衰减小，就算采暖效果差些，室内人员可多穿衣服，影响小些。
2．选型方法： 尽管江南地区一般工程冷负荷大于热负荷，但空调设计人员应计算出工程夏季冷负荷及冬季热负荷，按机组制冷量≥空调冷负荷来选择热泵机组型号，然后看以下不等式是否成立：热泵机组在冬季室外空调计算温度（如：无锡地区为-5℃）下的制热量≥工程冬季热负荷。①若该不等式成立，则热泵机组选型适宜。② 若该不等式不成立，则应在空调水管上设辅助加热装置或增大热泵机组容量。江南地区一般工程以上不等式是成立的。
3. 活塞式及螺杆式热泵机组若干性能比较： 许多厂家销售人员出于商业利益，往往片面甚至恶意中伤某品牌或活塞、螺杆式热泵机组，我们设计人员不能被一叶障目，要认真细致地了解各类机型性能，作出正确的选型判断。
①烧压缩机问题：原因之一是蒸发器选型不对所致，例如，活塞式或螺杆式热泵机组（采 用F-22制冷剂）选用满液式蒸发器时因回油困难就易烧压缩机；原因之二是润滑系统有杂质致使润滑油脏或压缩机吸气过滤网因杂质堵塞而被吸破致使杂质吸入压缩机等，杂质易损坏电机绝缘层；原因之三是过热保护、过压保护、短路保护等失灵所致；
②液击问题：其实液击对活塞式及螺杆式压缩机都是不利的，两者压缩效率都要降低；
③压缩机效率的控制问题：活塞式及螺杆式热泵机组制冷（热）量由其容量调节电磁阀调节，活塞式压缩机部分负荷时可减少运行气缸数来调节，螺杆式压缩机则靠滑阀调节。在部分负荷时，两者轴功率均降低，运行COP值差不多［1］；
④润滑油问题：活塞式及螺杆式压缩机在夏冬季均需对润滑油加热，使润滑油中制冷剂 挥发出来，保证压缩机正常润滑；
⑤维护保养问题：活塞式压缩机零部件约268个，易损件多，1000小时需中修，维修量大；而螺杆式压缩机零部件约26个，易损件少，无故障运转时间长。在正常运行下，若干年后只要更换润滑油、过滤器、轴承等；
⑥噪音问题：螺杆式热泵机组主要噪音源是风机，机组一般噪音在80dB(A) 左右，因此机组应选用低噪音、转速低、振动小（经动静平衡测试）的风机产品，如选用德国施乐百公司轴流风机，100RT螺杆式热泵机组噪音可控制在74dB(A)左右。而活塞式热泵机组噪音一般在80dB(A)以上。我们要注意噪音的标准测法及测音室与普通环境下的区别问题；
⑦我们也要注意厂家样本上热泵机组冬季制热量是在8℃环境温度下的值，不是冬季空调计算温度下之值。 三、热泵机组设计案例分析： 以下把本人近几年在设计中遇到的或见到的热泵机组案例分析于后，与同行们共同探讨。