风冷热泵模块机组的工作原理分析.pdfVIP

风冷热泵模块机组，是空调行业内区别于风冷冷水机组的一种空调机组。除具备风冷冷水机

组制取冷水的功能外，风冷热泵模块机组还能切换到制热工况制取热水。风冷热泵模块机组

的基本原理是基于压缩式制冷循环，利用冷媒做为载体，通过风机的强制换热，从大气中吸

取热量或者排放热量，以达到制冷或者制热的需求。

对比风冷冷水机组，风冷热泵模块机组在机组内部至少增加了一个四通换向阀，做为制冷或

制热的功能切换。风冷热泵模块机组的适用环境温度一般不得低于-5℃，否则会因为结霜

除霜过于频繁而导致机组效率下降或者不能正常运行。但根据不同厂家的技术能力，适用范

围有一定的偏差。目前比较先进的涡旋机中，采用了低温喷焓技术的机组往往能够适应更低

的环境温度，同时拥有更高的机组效率。当然，此类机组的成本以及售价也都有一定程度的

升高。

早期生产的制片机，有浸泡式和夹套式两种结构。这两种设备具有结构复杂、滚筒受压、夹

套结垢后不易清理、水流分布不匀因而热交换效率低，造成滚筒表面温度不易降低等缺点。

现在采用喷淋结构的制片机，设备简单，滚筒不受压，结垢易清理，冷却介质在滚筒内表面

均匀分布，对滚筒内表面来说，冷却介质的温度均为进口温度，因而热交换效率高。

具体结构是：冷却介质进口管在滚筒内有科学分配器，在滚筒上部240b范围内装有喷嘴，

喷嘴是一雾化装置，可将冷却介质高度雾化，喷射出空心圆锥雾化的冷却介质，到达滚筒内

表面及端面，利用冷却介质汽化吸热而不是靠导热进行的热交换。出口管弯曲向下，离滚筒

内底面距离为30到50mm，利用虹吸原理，将冷却介质排出，在滚筒内剩余量最少。为

保证虹吸和直观见到冷却介质的虹吸排出，在出口管内装有一根小管，使滚筒内腔与大气相

通。这一新颖设计取得非常好的效果，在不用喷射泵引流的情况下，能保证冷却介质排出的

间歇时间最短，虹吸排出冷却介质的时间更长。冷却介质进、出口管在设备允许的情况下应

选取直径较大者，减少冷却介质在冷却管中的压力损失。这种采用高级雾化喷淋冷却装置的

制片机在烧碱行业制片中采用，取得明显的经济效益。360e熔融碱液经制片后可冷却到

90e以下，直接进行后工序，即采用塑料编织袋包装，因而可免掉后面工序中的滚筒、螺

旋冷却器等装置，既节约投资，又减少运行和管理费用。

用于风冷式冷热水机组除霜控制的方法一般有，时间控制法、时间温度控制法和蒸发温度与

大气温度之差控制法等。时间控制法是早期的除霜控制方法，为防止翅片管表面严重结霜而

影响机组工作，往往根据最恶劣的情况设定制热工作时间，这样会造成多余的除霜动作，造

成能量损失，影响机组稳定工作；时间温度控制法，引入了温度量，较单纯的时间控制有改

进，但仍不能实现根据需要除霜，仍会造成不必要的除霜动作或在翅片管表面严重结霜时还

不除霜；由于结霜产生的对风侧换热器的气流阻力和霜层热阻的作用，因此，根据大气温度

与机组蒸发温度之差来确定是否除霜，在一定程度上反映了机组对结霜的响应。

除霜过程中另一个问题是如何控制除霜时间，除霜时间短，翅片表面有残留水分，在下一个

制热周期，水分很快在翅片表面结成冰，使机组制热性能恶化，从而使系统内质量流量迅速

增大，若除霜时间过长，系统中冷凝压力升高，甚至引起高压保护，为此，可在除霜工作结

束前，提前启动风机，既可使翅片上的残留水迅速被空气带走，又减少了一个制热循环开始

时的吸排气压力波动，何时启动风机，可根据排气压力而定。

根据小型风冷式冷热水机组的结构型式及风侧换热器的结构，机组可分为下面几种。

（1）立式、斜侧出风式。较早推出的小型风冷式冷热水机组以这种型式为多。风侧换热器

在上部，压缩机及水侧换热器在下部，斜侧出风的出风方式可防止逆风，但风机安装条件不

如平侧出风和顶出风。

（2）立式、平侧出风式。风侧换热器在上部，压缩机及水侧换热器在下部，平侧出风的出

风方式，风侧换热器的迎面风速比较均匀，但在机组安装时要注意不要使风机直接顶风，否

则风机不能正常工作。立式机组占地面积小，一般可放置在屋前或阳台上。

（3）卧式、平侧出风式。

（4）卧式、顶出风式。

卧式机组降低了机组高度，一般可置于屋顶。

与平侧出风方式相比，顶出风式的机组，其风侧换热器的迎面风速不均匀，换热器上部与下

部换热条件相差较大。对于卧式机组，可将压缩机和水侧换热器等制冷部件置于风侧换热器

内，也可将压缩机及水侧换热器等制冷部件置于风侧换热器的一侧，前者减少了整机的体积，

但对气流产生了阻力，也不便于维修，后者虽然体积较前者大，但避免