摘 要

本篇论文主要向大家介绍了30kW模块式风冷冷水机组的设计过程方法以及计算步骤，并且介绍了风冷模块机组的整机组成以及相关的零部件，介绍了风冷模块机组的国内外研究现状，同时还介绍了风冷机组的优缺点以及设计要点。在设计中，对风冷冷水机组的热力循环过程进行了计算，对压缩机功率进行计算，并且对压缩机进行选型，之后再进行冷凝器热力计算，结构计算，蒸发器热力计算，结构计算，以及各种零部件的尺寸计算以及选型。本文对风冷冷水机组的各部分进行了详细分析以及计算。

关键词：冷水机组 热泵 蒸发器 冷凝器

Design of 30kW Heat Pump Air Cooling Module

Abstract

This paper mainly introduces the design process and calculation steps of the 30kW modular air-cooled water chiller. It also introduces the composition of the air-cooled water chiller and its related components, introduces the research status of the air-cooled water chiller at home and abroad, and introduces the advantages and disadvantages of the air-cooled water chiller as well as the design points.In the design, the thermal cycle process of air-cooled chillers is calculated, the compressor power is calculated, and the compressor is selected. Thermal calculation of condenser, structural calculation, evaporator thermal calculation, structural calculation, and the size calculation and selection of various components are carried out. In this paper, the various parts of air-cooled chillers are analyzed and calculated in detail.

Keywords: chiller Heat pump Evaporator Condenser

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2国内外风冷热泵机组的研究现状 2

1.3风冷热泵机组的除霜方法 3

1.4风冷热泵机组的优缺点 3

1.5风冷热泵的设计要点 4

1.6制冷剂选择 5

1.7压缩机选择 5

1.8冷凝器蒸发器选择 5

第二章 30kW模块式风冷冷水机组的设计步骤 6

2.1运行工况及设计参数 6

2.2热力计算 7

2.3压缩机选型 8

2.4满液式管壳蒸发器设计计算 8

2.5强制通风空气冷却式冷凝器设计计算 11

2.6冷凝器蒸发器及管道尺寸计算 17

2.7风机选型计算 19

第三章 总结 21

参考文献 22

致谢 25

第一章 绪论

1.1课题背景

热泵技术基于热力学第二定律，利用高能量的一部分来升级另一部分低能耗，以节省高能量。是一种有效的节能装置^[1]。目前，中国的热泵主要有水源，地源和风冷热泵。热泵的主要类型见下表1^[2]。

表1.热泵的主要类型

随着国内经济和技术的发展，风冷热泵的使用的到大范围的推广，在我国，他更多地用于空调的使用，因为风冷热泵是使用空气作为低温热源，因为空气是取之不尽用之不竭的，所以其对介质的需求量不会那么严格，虽然运用空气作为介质，机组的热效率确实不低的。正是因为它具有节能，环保，热效率高等优点，才在我国得到了大范围的推广^[3]。

随着我国居民对建筑物的冷热舒适性要求的提高，热泵型风冷模块机组的需求量越来越大。该机组在夏季制冷同时也可以在冬季取暖。因此，风冷式热泵特别适合在各种领域中使用^[4]。风冷热泵机组是一个集冷却和加热于一体的空调机组。该装置可以设置在室外，冷凝器可以从空气冷却中取出。因此，它已被广泛应用于小型集中空调项目^[5]。

风冷热泵机组又称空气源热泵。该机组操作简单，具有制冷和取暖两种功能，部分机组还具有自动除霜的功能，这样可以满足大部分建筑对空调机组的要求，满足住户的所要求的的舒适性。风冷热泵机组夏季采用空气侧换热，不需要冷却塔冷水系统，在冬季，取暖不需要单独设置一个过路，这样可以节省用户安装成本，节省安装占地面积。风冷热泵结构小、整体性好，紧凑性强，占地面积不大。由于其安装方便，移动方便，所以可以安装在屋顶上，这样不会占用太大的建筑面积。同时，该热泵能有效节能，减少空气污染和二氧化碳排放，并具有节水、节能、环保等优点。风冷热泵具有的这些优点使得它在我国国内被大范围的使用，并且得到进一步地改良，更加凸显风冷热泵节能，环保，成本低，占地面积小的优点。

科学合理地设计风冷热泵将面临诸如设备使用和经济方面等问题。该设计的主要内容是设计一台30kw的热泵风冷模块单元。