小型风冷热泵系统蓄能管的研究与应用

小型风冷热泵冷（热）水空调系统蓄能管的研究与应用

浙江艾尔柯环境设备有限公司方肖辉

本文中叙述的小型风冷热泵冷（热）水空调机组，指制冷量在7~40kw制热量在7.5~42kw范围内的小型空调户用机；空调机组标准进、出水温度制冷：12-7℃，制热：40-45℃。空调系统设计的同时使用率范围在60~100%之间。主要以小型水系统空调运行的稳定性和舒适性出发，对系统的水容量进行分析，说明一般情况下水系统蓄能管选择容量的参考范围。笔者在分析时，过于主观性或范围局限性，请读者见谅。

对于户式中央空调系统来说，要解决系统温度波动问题，获得良好的热稳定度（也称热惯性），首先应尽量准确地确定空调负荷，并选用装机容量相匹配的主机；其次，系统的水容量越大，系统蓄冷量越大，则系统的热稳定性越好，反之，系统的热稳定性越差。因此，水系统设计时，应校核计算系统水容量是否满足系统热稳定性要求，当系统实际水容量不能满足要求时，应采取加大系统水量的措施。当然，系统水容量也不是越大越好，水容量过大，其热稳定性毫无置疑是良好的，但是，较长时间停机后，再开机时将会延长空调预冷或预热的时间。

综合室内环境的舒适度、主机的使用寿命、空调系统造价和工程实施的可能性等因素，对户式中央空调系统热稳定性要求如下：

a）夏季运行时，主机停机10min时，要求供水温度升高不大于5℃。

b）冬季运行时，主机除霜时间为3min时，要求系统供水温度降低不大于3℃。

根据热平衡方程和热稳定性要求，可按下式分别计算冬、夏季空调系统对水容量的最小要求：

G=Qt/(3.6×Ｃp△t)

式中：G-为系统的最小水容量，kg；

Q-末端设备的供冷或供热量，kW；

t-热稳定性时间要求，夏季取10×60s，冬季取3×60s；

Ｃp-水的定压比热，4.187kj/(kg.℃)

△t-水的温度波动要求值，夏季t=5℃，冬季t=3℃。

冬、夏季系统水容量的计算结果中，数值最大的即为空调系统对水容量的最小要求。

户式水系统中央空调的设计对于室内管路部分，考虑安装条件和层高限制等（户用空调面临的安装条件是：层高矮，吊顶空间小，梁上开孔受限，同一空间存在多种系统），一般管路遵从距离短、异程、管径小的原则，后果是加剧了整个系统的水容量减少。造成空调主机频繁的启动和停机，系统水温变化大，室内空调出风温度不稳定，空调整体的舒适性下降。而且压缩机的寿命也急剧减少，空调系统故障率明显提高。成为一个不合格的中央空调系统，给以后的使用造成很大程度的影响。系统管路一旦安装完毕，装修封顶，更改的风险性和经济性都较大。

为了解决此类现象的发生或弥补当初设计的不足，通常在设计时系统中添加储能罐或增大管路系统管径。添加储能罐的方式，要求储能罐要有一定的安置空间，相对于整个系统感觉突出，和周围环境不容易协调，很多用户不乐意添置。采用增大管径的方式，户用管道考虑安装和成本的原因也很难实现。

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