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空气源热泵冬季结霜条件与除霜方法

空气源热泵冬季结霜条件与除霜方法
空气源热泵冬季结霜条件与除霜方法

空气源热泵冬季结霜条件与除霜方法

当空气源热泵机组在正常工况下运行时,蒸发器从周围空气中吸收热量,导致蒸发器翅片表面温度降低。随着循环的进行,蒸发器翅片表面温度继续降低,直至低于周围空气的露点温度时,空气中的水蒸汽便在翅片表面结露,若翅片温度低于0℃,其表面会出现结霜现象。

随着循环的继续进行,霜层会进一步加厚,逐渐覆盖整个蒸发器。霜层的出现增大了空气和工质之间的换热热阻,严重阻碍了蒸发器的换热性能。不仅如此,霜层的增厚还加大了空气流过翅片的阻力,降低了空气流量,导致蒸发器性能衰减。这些问题都将导致热泵产品不能正常工作甚至损坏。因此,采用合理有效的除霜方法显得尤为重要。

1、热电除霜

通过在换热器上安装适当功率的电阻,当蒸发器上霜层积累到一定程度时,开关开启,电阻丝通电发热融霜。这一方法简单易行,但从节能角度来看不可取。

2、逆循环除霜

一种是在蒸发器盘管上安装温度传感器,通过检测室外盘管温度来判断是否结霜。另一种是通过检测冷凝器盘管温度与室温(或水温)的差值来判断室外蒸发器是否结霜,即当蒸发器结霜后,其换热效率降低,导致冷凝器的换热量下降,盘管温度下降,当检测到冷凝器盘管温度与室温(或水温)的差值低于一定值时,可以判断室外换热器结霜较严重。

除霜时启动换向除霜程序,四通换向阀动作,改变制冷剂的流向,让机组由制热运行状态转为制冷运行状态,压缩机排出的高温气体通过四通阀切换至室外换热器中进行融霜,当室外盘管温度上升到某一温度值时,结束除霜。

3、制冷剂过冷放热除霜

该方法是将冷凝器出来的制冷剂过冷后节流,再进入蒸发器以融化蒸发器上的霜层。

在制热工况的除霜状态下,4个电磁阀只打开一个,由冷凝器出来的液态制冷剂,从打开的电磁阀进入翅片换热器进行过冷放热除霜,再进入与打开电磁阀所对应的气液分离器。从气液分离器出液口出来的制冷剂进入集液管,再经节流阀进入分配器,经过单向阀进入余下的3个管路进入蒸发器蒸发,气态制冷剂进入对应的气液分离器,然后从出气口汇集到集气管再经斯通换向阀进入压缩机,完成循环。通过设置在微霜时就将霜除掉,从而使机组在无霜状态下运行。

4、风机反转法除霜

该方法是在换向除霜的基础上改进而来,即在除霜过程中启用风扇反转,使其按反方向送风,强制空气由非结霜侧进入风侧换热器并向结霜侧流动,将被加热的空气吹向霜层而除霜。这种除霜方式充分利用了风侧换热器的热量,依靠对流、导热、辐射3种传热方式同时融霜,效率明显优于传统除霜方式。同时,一定的风压还能促使霜壳瓦解脱离换热器表面,对流换热的加入使得除霜过程进行得迅速而彻底。但由于增加了中间继电器和压力开关等器件,加大了生产成本。

5、水力除霜

对于大型热泵系统,常采用水力除霜的措施。通过用热水冲淋室外蒸发器达到除霜的目的。这种除霜方式设备简单,但是造成了除霜后蒸发器周围空气含湿量太高,容易再次结霜,不适合在北方等气温较低的地区使用。且对水资源的浪费较大,需要独立的水系统。

6、气动除霜

该方式利用压缩空气产生高速射流直接吹除霜层,随时清除蒸发器表面上的微小凝霜,使蒸发器表面始终保持无霜状态。它最大的优势在于不间断的对室内供热,室内热环境波动微弱,保证了舒适度。但是压缩空气需要增加额外功耗,整机的造价成本也较高。

目前,国内大多数空气源热泵热水器生产企业主要采用热气除霜方法,具体为逆循环除霜和热气旁通除霜。逆循环除霜会影响到空气源热泵热水器的供水,即在除霜期间,无法为

用户提供有效水温的热水,同时,经过除霜后,原有的热水温度会降低,从能量角度讲,这种除霜过程的损失相当于两倍除霜时间的停机,经测算,会使机组的供热量下降l0%左右。

并且,四通阀频繁换向会影响其可靠性及寿命。而热气旁通除霜由于高压侧冷媒的热量还是来自于蒸发器中吸收的热量,当气温较低,除霜不够快时,将没有足够热量吸收,会使主机进入保护性停机状态。如采用简单的旁通之路,则易产生压缩机液击现象。同时,在除霜过程中,因压缩机的排气量减少,会影响加热热水的效果,无法满足正常热水量的需求。

空气源热泵降湿防结霜方法分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/562833413.html, 空气源热泵降湿防结霜方法分析 作者:陆心怡徐佳琦 来源:《科技风》2017年第10期 摘要:对空气源热泵结霜现象及其危害进行了分析,分析了目前空气源热泵除霜方法存在的问题,并提出通过降低空气含湿量除霜的思路,从根本上解决空气源热泵冬季供热时的结霜问题,提高空气源热泵冬季运行的稳定性和可靠性。 关键词:空气源热泵;结霜;降湿除霜 热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置,也是全世界倍受关注的能源节约技术。空气源热泵利用空气中的热量作为低温热源,空气取之不尽用之不竭,因此空气源热泵运行成本较低。利用少量的电能,将空气中大量的低温热能,通过压缩机的压缩成为高温热能,无需复杂的配置,不需复杂的冷却水系统,节能效果突出。空气源热泵的运行过程无任何燃烧物外排,没有因为使用锅炉带来的污染,解决了利用能源与环境保护之间的矛盾,顺应了现代社会节能减排、科学用能的要求。同时,空气源热泵还因为适用范围广、性能稳定,不受天气影响、占地空间小、维护费用低等优点而得到了广泛的应用。 对空气源热泵来说,目前技术最薄弱的环节就是冬季运行时的除霜问题。蒸发器结霜导致空气源热泵运行性能恶化,换热能力下降。而除霜过程则增加了空气源热泵机组运行的不稳定性,导致室内的舒适性降低。 1 空气源热泵结霜现象及其机理 当空气中的水蒸气接触到温度低于空气露点温度的管及翅片表面时,外界空气换热器就会发生相变结霜现象。结霜现象并不只有温度这一个影响因素,温度越低,空气中的含湿量越低,结霜现象不一定越严重。数据显示,当空气温度低于5 ℃时,即使相对湿度很高,空气中的含湿量也不过2~3g/kg,这样的含湿量不会导致严重的结霜现象。[1] 成霜初期,独立分散的霜晶类似于肋片,增加了传热表面的粗糙度及表面积,可以起到强化传热的作用。但随着时间的推移,换热器表面逐渐被霜晶覆盖,形成连续的霜层,并且霜层逐渐增厚。霜层作为多孔介质,其导热系数小,造成导热热阻增大且成为影响传热系数的主要因素。导致总传热系数降低,系统的传热性能下降,增加能耗。此外,霜层增大了空气流过翅片表面的阻力,降低了空气流量,严重时甚至会造成系统堵塞,引发非常严重的后果。根据国外科学家的研究,结霜引起了板翅式换热器上50%~75%传热的降低和压力的增加。[2]由于这些原因,当外界空气换热器结霜且霜层增厚时,热泵系统的蒸发温度下降,能效比降低,换热器换热能力下降,运行性能恶化。制热量、风量、COP及压缩机耗功也均下降,大大影响了 空气源热泵机组的可靠性和稳定性。[3]因此,找到合适的方法除霜十分重要。

空气能热泵4种除霜模式

一个设计良好的热泵系统,关键有四点,一是减少结霜的频率,也就是说,尽量让系统的无霜工作时间加长,二是准确的化霜进入点,三是化霜的速度,四是退出化霜的准确度。那么热泵化霜的几种模式您了解多少呢? 1)热气旁通化霜 热气旁通化霜就是压缩机排气通过电磁阀切换至室外管翅式蒸发器的管道里来化霜。由于没有外部热源,其热量全部来自压缩机停机前的一些能量和压缩机本身的电机运转发出的热量。该热量是有限的。碰上环境温度降低且结霜较厚时,有化霜不净的风险,而且除霜时间过长会导致压缩机液击现象。其最大的优点是系统简单,同时,由于避免了四通阀的泄露,提高了机组的能效比。 2)四通阀换向化霜 四通换向阀化霜是系统采用四通阀换向的功能,使蒸发器和冷凝器调换,这样,系统就可以从热水中吸收热量,连同压缩机的输入功率,一起用于蒸发器的化霜。其优点是化霜速度快,化霜干净。缺点是由于四通阀的有少量的泄露,会降低机组的的能效,当然影响取决于四通阀的质量,一般影响是很小的;另外就是由于要从热水中吸收热量,会对水箱的温度有一定影响,但其影响是有限的。比如对于一个5吨的热水,13P的热水机要化霜,一般情况下化霜的时间为5分钟以内,需要吸收的热量约为3kWh,相当于5吨的水降温0.5度左右。这是可以接收的。 3)电加热化霜 电加热化霜主要应用在冷库的应用。一般在热泵应 用较少。原有用热泵做辅助加热的,以减少对水箱 温度的影响。但由于电加热的功率有限,即使是辅 助电加热,其所起的作用也是有限的。由于输入功 率的限制,采用电加热化霜的时间都会很长,化霜 的时间越长,能耗就越大。所以,一般很少热泵采 用电加热来化霜。 4)自然停机化霜 自然停机化霜主要应用在0度以上的环境温度下的 热泵的应用。其优点是系统简单可靠,缺点是化霜 速度慢,尤其是霜层较厚时。一般应用在高温热泵 上

空气源热泵除霜研究

第25卷第4期 刘 康,等:空气源热泵除霜研究 ·421· 文章编号:1671-6612(2011)04-421-04 空气源热泵除霜研究 刘 康 吕 静 (上海理工大学环境与建筑学院 上海 200093) 【摘 要】 空气源热泵的结霜问题已经成为影响空气源热泵机组可靠性的关键,提出了解决问题的三个方法: 延缓结霜、除霜方法改进和除霜控制技术。增加风量、改进换热器形式等可以有效延缓结霜,并降低结霜的程度;采用蓄能除霜法可以减少除霜时间,室内恢复供热更快;模糊控制等控制方式可以使除霜更加智能化,从而达到良好的除霜效果。 【关键词】 空气源热泵;延缓结霜;除霜 中图分类号 TB61 文献标识码 A Study of Air-source Heat Pump Defrosting Liu Kang Lv Jing ( School of Environment and Architecture,University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai, 200093 ) 【Abstract 】 Air source heat pump frost has become the key of air-source heat pump. There are three ways to solve the problems. First, we can delay frost. Second, we can improve the methods of defrosting. Finally, we can use a better defrosting control. Increasing ventilation and changing the form of heat exchangers can effectively slow down the process of frosting. Energy storage defrosting can reduce the defrost time and make the heating recovery faster. Fuzzy control method makes the control of defrosting more intelligent, so as to achieve a good result. 【Keywords 】 air-source heat pump; Delaying Frost; Defrosting 作者简介:刘康(1987-),男,在读硕士。 收稿日期:2010-10-26 0 引言 空气源热泵利用空气做低温热源,不需要水系 统,安装灵活,空气源热泵机组规格齐全,能够满足不同用户的需求,在中小型建筑中得到广泛的应用。但是,空气源热泵也存在着低温环境下制热量衰减和结霜问题。 当室外换热器表面温度低于0℃且低于空气的露点温度时,空气中的水蒸气就在换热器表面凝结成霜。结霜不仅增大了空气的流动阻力,还降低了热泵的制热能力,结霜严重时还会使机组停机。除霜时,需要消耗大量的热量,且影响供热,及机组的稳定运行。 结霜问题成为影响空气源热泵机组使用稳定性的主要影响因素。20世纪50年代以来,国内外学者在结霜的机理及霜层的增长、翅片管换热器的结霜问题、热泵机组的除霜及其控制方法等方面做了大量的研究工作。通过研究人员对霜层的理论研究得到了霜层内部密度、温度、热导率分布情况,为除霜的其他方面研究奠定了理论基础。 近年来的除霜研究主要集中在三个方面:延缓结霜技术、除霜方法改进和除霜控制技术。这三个方面既可以独立做研究又对机组的性能共同起作用,在实际应用中可以采用新型的换热器形式及涂层延缓结霜,应用改进的除霜方法和新的优化的控制技术,使得空气源热泵的整体性能有一个较大的提高。 1 延缓结霜技术 对换热器的结霜研究表明,影响换热器上霜层形成速度的主要因素空气参数、换热器结构、空气 第25卷第4期 2011年8月 制冷与空调 Refrigeration and Air Conditioning V ol.25 No.4 Aug. 2011.421~424

空气源热泵常见问题与维修

空气源热泵常见问题与维修 1、了解排查故障 (1)通过电话沟通或现场实地查看了解机组运行状况,故障情况,故障代码; (2)通过查询故障代码初步判断故障原因; (3)结合故障代码及维修经验查找故障并更换故障配件; (4)调试运行机组。 2、空气源热泵机组压缩机故障分析 (1)前言 空气源热泵机组因其自带冷热源,安装方便等特点,近几年受到广泛应用;但由于受空调负荷及外界环境的影响,工作范围波动较大,机组在非标准工况下运行时间较长,在一些较恶劣的工况下,机组出现了一些压缩机的故障问题。本文就空气源热泵机组在实际运行中出现的一些压缩机故障问题进行了详细分析,并提出了相应的改进措施。 (2)故障分析 空气源热泵机组采用的压缩机型式种类较多,以全封闭活塞式压缩机为常见,而全封闭活塞压缩机的故障问题,大都发生在冬季进行制热运行时。通过对一些故障压缩机解剖的故障情况观察,压缩机的

故障大致分为三类: 1)压缩机吸排气阀片破裂 现象:压缩机油位正常,压缩机的轴承、曲轴、连杆完好,吸排气阀片破裂。 2)压缩机堵转(此类故障较多) 现象:压缩机冷冻油为黑色、上下轴承套脱落或磨损、连杆断裂、曲轴与轴承的摩擦面及曲轴与连杆的摩擦面有拉毛痕迹、电机转子上有磨损痕迹,吸排气阀片完好。 3)压缩机电机烧毁 现象:压缩机对地绝缘为0,压缩机的轴承、曲轴、连杆完好。 (3)原因分析 下面就以上三类故障进行详细分析: 1)压缩机吸排气阀破裂 从故障现象可以看出,造成压缩机吸排气阀破裂的主要原因是机组水侧系统破裂,水进人压缩机,形成液击而导致阀片打坏。 水侧系统破裂主要情况:机组在制冷运行时,水系统发生断流现象,由于有些用户私自将流量开关短接,机组不能进行保护动作,水侧热交换器(特别是满液式热交换器)内部水结冰而导致换热铜管冻裂,以致水氟互混,水进入压缩机形成液击造成损坏。 2)压缩机堵转 从此类故障压缩机的解剖现象看,压缩机内部并不缺油,抱轴堵

热泵非正常结霜的原因及解决办法

空气源热泵结霜和除霜,本来是正常现象。机组都有自动化霜功能,确保用户正常供暖和热水。目前主流的除霜方法,整个除霜过程中,无需 停止压缩机,无需切换四通阀。室内机不会吹冷风,对室内侧的温度影响小,舒适性很好,用户大可放心! 不过也有部分情况,导致机组非正常结霜,这是导致热泵运行故障的主要原因。机组非正常结霜和结冰,只是机组“出毛病”的表面症状,结霜症状不一样,病理各有不同,病因不同,结霜的形状和形式就有不同。 原因:积水盘水流不畅,结冰蔓延到蒸发器解决:除冰、清理污物,出水口畅通。结霜症状二:蒸发器局部结冰 原因:化霜传感器处无霜,化霜点不正确解决:手动强制除霜,动化霜传感器到结冰/结霜的地方 结霜症状三:蒸发器结满霜/冰,不化霜 原因1:化霜传感器、环境温度传感器故障解决:手动强制除霜,阻值漂移,更换传感器原因2:缺少氟或系统堵解决2:按标准加氟、焊下来排堵。原因3:化霜、四通换向阀不换向;旁通化霜的系统电磁阀不动作解决3:检查阀件是否得电;检查阀件是否正常动作 结霜症状四:化霜不干净,不彻底 原因1:退出化霜盘管温度设置过低,导致霜还没化干净,就退出化霜。解决1:调整化霜参数,将退出化霜温度调高,观察能够彻底化霜为准。原因2:化霜盘管探头放置位置不合适,不是放置在结霜最严重地方。解决2:调整化霜探头位置,放置在结霜最严重地方。

结霜症状五:短时间频繁结霜 原因1:翅片换热器脏堵或有异物阻挡。解决1:清洗换热器或清除异物。原因2:风机电机损坏或风机风量配置过小解决2:维修更换电机或更换更大风量风机。原因3:冷媒充注量偏小。解决3:添加冷媒到合适压力。原因4:节流膨胀阀开口过小。解决4:调大膨胀阀开口。原因5:翅片换热器面积配置过小。解决5:要求厂家更换翅片换热器,加大面积。 结霜症状六:结霜很严重,翅片全部结满厚厚霜层 原因1:进入化霜盘管温度设置过低,或者除霜时间间隔设置过长,导致不能及时进入化霜动作。解决1:调整化霜参数,将进入化霜温度调高,间隔时间缩短,观察能够及时进入化霜动作为准。原因2:化霜盘管探头放置位置不合适,不是放置在结霜最严重地方。解决2:调整化霜探头位置,放置在结霜最严重地方。结霜症状七:结霜不均匀,局部结厚霜,局部不结霜 原因1:冷媒分流不均匀,部分管路流量大,部分管路流量小。解决1:要求厂家对冷媒分配器结构进行调整,使流量与蒸发能力相匹配。原因2:结构设计不合理,比如翅片换热器上下高度过高,导致上下迎面风速相差过大。解决2:要求厂家对换热器高度不能做太高,或者加大风机风量。 结霜症状八:化霜过程出现低压保护 原因1:化霜过程低压检测未做延时或延时时间过短。解决1:化霜过程低压保护需要做延时处理或延长延时时间。原因2:节流膨胀阀反向时堵塞或者开口过小。解决2:更换膨胀阀或调大膨胀阀开口。 结霜症状九:化霜过程出现高压保

空气源热泵除霜方法和除霜技术

空气源热泵除霜方法和除霜技术 空气源热泵因具有获取能源方便、性能稳定、安装使用便捷等诸多优 点而得到广泛使用,如家用空调和热泵热水器等。空气源热泵系统冬季运 行时,受环境空气温湿度的影响,室外换热器表面会结霜,不断积聚的霜 层会阻碍盘管间的空气流动,削弱换热性能,进而导致系统性能系数( COP) 和制热量减小。那么,该如何解决空气源热泵的结霜、化霜问题? 空气源热泵系统结霜问题 为保障空气源热泵系统的冬季运行效率,尤其房间空调器的舒适性与稳定性,需要采用适当的方法抑制换热器表面结霜,或进行周期性除霜。空气源热泵系统室外换热器表面结霜需同时满足两个条件: 1) 换热器表面温度低于0 ℃; 2) 换热器表面温度低于环境空气的露点温度。室外换热器表面温度取决于环境温度影响下的制冷剂蒸发温度,而空气的露点温度则受相对湿度的影响,所以空气温、湿度成为热泵系统室外换热器表面结霜与否的主要判断依据。 研究表明: 空气温度为-5 ~ 5 ℃,相对湿度>70%的气候条件下,室外换热器表面最易结霜; 当空气温度<-5 ℃时,即使相对湿度很高,空气中的含湿量也仅为2~3 g/( kg 干空气) ,不会导致严重结霜。 也有研究指出: 可能结霜的气象参数范围为-12.8 ℃≤环境温度≤5. 8 ℃,相对湿度≥67%,空气温度>5. 8℃时,可不考虑结霜对热泵的影响;

空气温度<5. 8℃,但相对湿度<67%时,由于空气露点温度<室外换热器表面温度,不会发生结霜; 当湿球温度<-12.8 ℃时,由于空气含湿量过小,也不会发生结霜现象。 当结霜条件得到满足,会经过: 冷凝水滴、冰层、霜晶、霜枝、霜层的结霜过程,随着热泵系统的运行,霜层厚度也随之增长。 为解决室外机结霜问题,常用的除霜方法有:1)逆循环除霜法,2)热气旁通除霜法,3)加热除霜法,4)相变蓄能除霜法。 空气源热泵除霜方法 1、逆循环除霜法 逆循环除霜法也叫换向除霜法,是目前国内家用空调在系统上普遍采用的一种除霜方式,其基本原理是通过四通换向阀换向,从室内机吸热,把热量输送到室外机融霜。 主要实现方式为:空调器制热运行→判断需要除霜→压缩机停→四通阀换向→压缩机开→除霜完成→压缩机停→四通阀换向→压缩机开→正常制热。 这种除霜方式不增加空调器成本,实现起来最简单,所以得到广泛应用。换向除霜法主要存在下列缺点:1)除霜时房间的舒适性差,2)除霜时间长,3)系统运行可靠性差。 2、热气旁通除霜法 热气旁通除霜法也叫显热除霜法,是一种比较普遍的除霜方式,通过从压缩机排气口引出一支旁通回路将压缩机排气引到室外换热器内实现除霜。 热气旁通除霜的实现方式为:空调器制热运行→判断需要除霜→室内风机超低速运转→二通阀1、2开→电子膨胀阀开大→除霜完成→正常制热。

空气源热泵结霜原因分析

空气源热泵结霜原因分析 收录时间:2014年03月09日00:37:10 来源:未知作者:匿名 寒冷的冬季热泵结霜结冰现象普遍存在,热泵结霜结冰的原因是什么呢,首先,让我们来看看结霜结冰会给热泵性能带来哪些不利影响呢?综合分析,大致有以下5种情况: 1.堵塞翅片间通道,增加空气流动阻力; 2.增加换热器热阻,换热能力下降; 3.频繁化霜,化霜不尽,化霜过程是一个空调运行过程,不仅不能制热水,同时还需要消耗原有的热水的能耗,排出的冻水返冲到保温水箱中,造成水温进一步下降; 4.蒸发温度下降,能效比降低,热泵运行性能恶化,直到不能正常工作。 5.由于机组不能正常工作给客户直接造成经济损失,直至产生对热泵产品的后怕情绪,影响其消费选择。 考察热泵结霜,不外有正常和非正常两种状态。第一,正常结霜,当冬季室外温度低于0℃时,制热运行时间长,室外机组整个换热器表面均匀结霜,这是正常的现象。原因是:换热器温度低于环境空气的露点温度时,整个换热器上散热片表面会产生凝露水,当环境空气温度低于0℃,凝露水就会凝结成薄霜。当然结霜严重时会影响机器制热效果。一般热泵产品都有自动化霜功能,确保机组正常运行。第二,非正常结霜,这是导致热泵运行故障的主要原因,大致来说,其中又包括三种现象: 1、室外环境温度大于0℃,开机不久,整个换热器上散热片表面凝露水就会凝结成薄霜,很快霜越结越厚。室内机制热效果差,且呈现化霜频繁现象。该故障一般是室外换热器上散热片表面脏堵、室外

风机系统故障或室外换热器进、出风口有阻挡物造成。 解决方法:室外换热器清洗、检查风机系统或排除进、出风口的阻挡物。 2、室外环境温度大于0℃,开机不久,室外侧换热器底部(毛细管出口处换热器进口处开始)结霜很厚,换热器大部分未有凝露水,随时间推延结霜,由下至上结霜在延伸;室内风机始终处于防冷风低速运行;空调器频繁化霜。该故障一般是系统缺制冷剂。 解决方法:先查系统泄漏点修复、加制冷剂。 3、室外环境温度大于0℃,开机不久。室外侧换热器上半部(换热器出口处和回气管)结霜很厚,并且在换热器上随时间推延由上至下(有换热器出口向换热器进口方向)结霜在延伸;且制热效果差;空调器频繁化霜。该故障一般是系统制冷剂过多。故障常出现在维修加制冷剂后。 解决方法:放制冷剂至正常运行。

空气源热泵冬季结霜条件与除霜方法

空气源热泵冬季结霜条件与除霜方法 当空气源热泵机组在正常工况下运行时,蒸发器从周围空气中吸收热量,导致蒸发器翅片表面温度降低。随着循环的进行,蒸发器翅片表面温度继续降低,直至低于周围空气的露点温度时,空气中的水蒸汽便在翅片表面结露,若翅片温度低于0℃,其表面会出现结霜现象。 随着循环的继续进行,霜层会进一步加厚,逐渐覆盖整个蒸发器。霜层的出现增大了空气和工质之间的换热热阻,严重阻碍了蒸发器的换热性能。不仅如此,霜层的增厚还加大了空气流过翅片的阻力,降低了空气流量,导致蒸发器性能衰减。这些问题都将导致热泵产品不能正常工作甚至损坏。因此,采用合理有效的除霜方法显得尤为重要。 1、热电除霜 通过在换热器上安装适当功率的电阻,当蒸发器上霜层积累到一定程度时,开关开启,电阻丝通电发热融霜。这一方法简单易行,但从节能角度来看不可取。 2、逆循环除霜 一种是在蒸发器盘管上安装温度传感器,通过检测室外盘管温度来判断是否结霜。另一种是通过检测冷凝器盘管温度与室温(或水温)的差值来判断室外蒸发器是否结霜,即当蒸发器结霜后,其换热效率降低,导致冷凝器的换热量下降,盘管温度下降,当检测到冷凝器盘管温度与室温(或水温)的差值低于一定值时,可以判断室外换热器结霜较严重。

除霜时启动换向除霜程序,四通换向阀动作,改变制冷剂的流向,让机组由制热运行状态转为制冷运行状态,压缩机排出的高温气体通过四通阀切换至室外换热器中进行融霜,当室外盘管温度上升到某一温度值时,结束除霜。 3、制冷剂过冷放热除霜 该方法是将冷凝器出来的制冷剂过冷后节流,再进入蒸发器以融化蒸发器上的霜层。 在制热工况的除霜状态下,4个电磁阀只打开一个,由冷凝器出来的液态制冷剂,从打开的电磁阀进入翅片换热器进行过冷放热除霜,再进入与打开电磁阀所对应的气液分离器。从气液分离器出液口出来的制冷剂进入集液管,再经节流阀进入分配器,经过单向阀进入余下的3个管路进入蒸发器蒸发,气态制冷剂进入对应的气液分离器,然后从出气口汇集到集气管再经斯通换向阀进入压缩机,完成循环。通过设置在微霜时就将霜除掉,从而使机组在无霜状态下运行。 4、风机反转法除霜 该方法是在换向除霜的基础上改进而来,即在除霜过程中启用风扇反转,使其按反方向送风,强制空气由非结霜侧进入风侧换热器并向结霜侧流动,将被加热的空气吹向霜层而除霜。这种除霜方式充分利用了风侧换热器的热量,依靠对流、导热、辐射3种传热方式同时融霜,效率明显优于传统除霜方式。同时,一定的风压还能促使霜壳瓦解脱离换热器表面,对流换热的加入使得除霜过程进行得迅速而彻底。但由于增加了中间继电器和压力开关等器件,加大了生产成本。

空气源热泵结霜问题的研究现状与发展

空气源热泵结霜问题的研究现状与发展 (郑州轻工业学院机电工程学院,河南郑州450002) 摘 要本文主要讨论了空气源热泵结霜问题,介绍了近十几年来简单几何表面霜层的基本特性及其生长的数学模型,空气侧换热器结构参数对结霜特性的影响、翅片型式对空气源热泵机组结霜特性的影响,并对其发展趋势进行总结。 关键词 空气源热泵;结霜;除霜;结构参数;综述 Current status and development of air source heat pump under frosting conditions Cui Shuai (School of Electromechanical Science and Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China) Abstract The purpose of this paper is to discuss the frosting problem of air-source heat pump, reviews the basic properties,mathematical models of frost formation of frost formation on the simple geometrical surface and research on frosting characteristic of air source heat pump under different structure parameters of airside heat exchanger, effects of fin type of evaporator on frosting characteristics of air source heat pump unit in recent decade years, and summarizes its development trend. Key words air-source heat pump; frosting; defrosting; structure parameter; review 空气源热泵可以利用环境空气中的低品位热能,因此具有节能和环保的双重优势。但其自身特点导致其在使用中具有局限性,主要问题之一就是,在气温较低且相对湿度较大的地区制热运行时蒸发器会结霜。霜层不仅会形成附加热阻,而且会增加空气流动阻力,导致风机流量减小,使空气源热泵系统性能恶化,甚至影响其正常工作,引起压缩机烧毁等事故。因此,为了保证空气源热泵可靠、高效工作,必须对其进行周期性除霜,这不仅会影响供热空间的舒适性,而且在除霜运行时会产生能量损失。

空气源热泵系统设计指南

空气源热泵系统设计指南 空气源热泵系统设计指南空气源热泵就是利用室外空气的能量,通过机械做功,使得能量从低位热源向高位热源转移的制冷(制热)装置。它以冷凝器放出的热量来供热,以蒸发器吸收热量来制冷。就热力循环的过程而言,制冷机和热泵都是基于逆卡诺循环而实现其功能的,由于这种装置在运行过程中,总是一侧吸热,另一侧排热,所以,一台装置伴生并兼具制冷和制热两种功能。空气源热泵的技术措施:1、具有可靠的融霜控制,融霜时间总和不应超过运行周期时间的20%。 空气源热泵系统设计指南 空气源热泵就是利用室外空气的能量,通过机械做功,使得能量从低位热源向高位热源转移的制冷(制热)装置。它以冷凝器放出的热量来供热,以蒸发器吸收热量来制冷。 就热力循环的过程而言,制冷机和热泵都是基于逆卡诺循环而实现其功能的,由于这种装置在运行过程中,总是一侧吸热,另一侧排热,所以,一台装置伴生并兼具制冷和制热两种功能。 空气源热泵的技术措施: 1、具有可靠的融霜控制,融霜时间总和不应超过运行周期时间的20%。 2、冬季设计工况时机组性能系数(COP),冷热风机组不小于1.8,冷热水机组不应小于2.0。

3、寒冷地区采用空气源热泵机组应注意以下事项: 1)室外计算干球温度低于-10℃的地区,应采用低温空气源热泵机组; 2)室外温度低于空气源热泵平衡点温度(即空气源热泵供热量等于建筑物耗热量)时,应设置辅助热源。 4、机组进风口的气流速度宜控制在1.5-2.0m/s,排气口的排气速度不宜小于7m/s。 5、热泵机组的基础高度一般应大于300mm,布置在可能有积雪的地方时,基础高度需加高。 重点公式和基本数据: 一、基本耗热量公式:Q=K×F×ΔT 其中: Q—围护结构基本耗热量,W; K—围护结构传热系数,W/(㎡.℃); F—围护结构传热面积,㎡; ΔT—室内外计算温差,℃; 用于计算门、窗、墙、地面、屋面各部分围护结构的基本耗热量 常用围护结构传热系数K(W/(㎡.℃))

空气源热泵与其他行业产品的比较解读

空气源热泵与其他行业产品的比较 空气源热泵是以空气作为高温(低温) 热源来进行供热(供冷) 的装置。相对于其它热泵类型而言,我国对空气源热泵的研究起步较早,研究内容也较多。以环境空气作为低品位热源,可以取之不尽,用之不竭,处处都有,无偿获取。空气源热泵则安装灵活、使用方便、初投资相对较低,且比较适用于分户安装,目前我国室内空调器大都采用的是这种形式。这也就使得我国空气源热泵冷热水机组市场空前繁荣,生产研制已经比较成型,产品规格齐全,品牌繁多。 据有关调查表明,目前我国空气源热泵冷热水机组生产厂家已由1995 年的十几家发展到现在的四十多家,据不完全统计,国内销售的机组已逾45 个品牌,其中国产机组约占25 %左右,其余为合资产品,台资产品和进口产品。为了更好地了解我国空气源热泵方面的发展动态,本文将对近年来我国关于空气源热泵的研究进行分析,并在此基础上指出空气源热泵所存在的问题及有待改进的方向,希望以此来进一步促进空气源热泵在我国的研究和应用。 1我国空气源热泵研究状况 随着空气源热泵在我国应用的日趋广泛和研究的日趋深入,了解我国空气源热泵的研究状况对于后续研究而言具有重要的意义。下面重点介绍我国近年来关于空气源热泵的技术进展。 1. 1空气源热泵结霜、化霜问题的研究 由于空气源热泵冬季采用空气作为热源,所以,随着室外温度的降低,其蒸发温度也随之降低,蒸发器表面温度随之下降,甚至低于0 ℃。此时,当室外空气在流经蒸发器被冷却时,其所含的水分就会析出并依附于蒸发器表面形成霜层。结霜对热泵是极其不利的。随着霜层的形成,蒸发器传热热阻增加,蒸发温度下降,机组的性能下降,工况恶化,制热量也将下降,这将严重影响压缩机以及热泵整体的性能,同时,除霜带来的额外费用还将降低空气源热泵的经济性,这也就是为什么空气源热泵在寒冷、潮湿地区的应用受到限制的原因。所以说,结霜机理、化霜方法一直是空气源热泵研究与应用中要解决的重点与难点。目前,有不少关于空气源热泵机组冬季运行状况的研究[1 ,2 ,3 ] ,主要分析供热时不同工况下空气盘管表面湿空气结霜、结露及干冷却特性,并结合结霜过程进行试验和模拟,分析了迎面风速、环境温湿度、翅片间距、管排数等参数对结霜性能的 影响及其所可能产生的一系列后果。了解结霜的机理的主要目的是要解决如何除霜的问题。传统的除霜控制方法主要包括:定时除霜法,时间—温度(压力) 法,空气压差控制除霜法,霜层传感器控制除霜法,声音震荡器控制除霜法,最大平均供热量控制除霜法,最佳除霜时间控制法等。这些方法各有利弊,有待完善。近年来,由于计算机技术的发展,将模糊控制技术引入空气源热泵除霜问题的研究作为一项先进可行的新技术,逐渐引起了人们的注意。这主要是因为空气源热泵结霜问题的影

空气源热泵延缓结霜及除霜研究现状与展望

空气源热泵延缓结霜和除霜问题研究 摘要:针对空气源热泵延缓结霜及除霜问题,对霜层的形成、延缓结霜技术、除霜技术三个方面的研究现状进行了评述。总结了现存延缓结霜及除霜方法,指出了其中的不足之处。可为空气源热泵延缓结霜以及除霜问题提供参考。 关键词:空气源热泵结霜除霜 1 引言 热泵是一种节能环保的供暖供冷设备,热泵可以分为空气源、水源、土壤源以及太阳能热泵等。空气源热泵是以空气作为低温热源,从大气中获取热量,比较方便,换热设备和安装较简单。因此在我国城市发展中得到了广泛的应用。但是在使用过程中运行状况始终不理想,特别是在低温高湿地区制热运行时。造成这一现象的主要原因是空气源热泵室外换热器表面的结霜导致机组运行效果差。一方面,表面形成的霜层增加了空气流动的阻力,导致空气流量的减小,另一方面霜层的存在增大了室外换热器的导热热阻,降低了机组的性能系数。空气源热泵的结霜问题成为了制约其发展的瓶颈。因此,如何有效的延缓空气源热泵结霜以及高效除霜成为了空气源热泵发展的重要问题。 2 结霜问题研究 霜层可以看成是由冰晶和空气组成的多孔介质,其生长过程分为三个时期,即结晶体生长期、霜层生长期和霜层充分生长期[1]。大量的实验数据表明在结霜初期,由于霜表面极为粗糙,霜层起到了翅片作用,增加了传热效率,一定时间后尽管霜仍然继续沉积,传热效率变得与时间无关。从现有的研究结果来看,关于结霜问题主要分为两大类:一是结霜机理的理论和实验研究;二是对结霜过程的数值模拟。Lee[2]研究了进气温度、进气空气湿度、气流速度和冷却表面温度,研究表明:空气相对湿度和冷却表面温度是霜层形成的主要因素,高湿度低冷却表面温度会形成更厚的霜层。郭宪民等[3]把室外换热器的结霜过程与系统的工作过程作为一个整体考虑,通过实验研究了进风空气温、湿度对室外换热器结霜的影响。如图1所示为进口温湿度对结霜量的影响,图2为运行35分钟后不同工况结霜量比较。从图中可以看出存在一个结霜率最大的进风温度范围。在相对湿

热泵结霜问题分析

热水温度上升停滞或缓慢原因及解决对策 空气源热泵热水器设定水温达不到或温度上升缓慢。热泵热水机组运行时间超过设计时间很多仍达不到水温,只能勉强直接使用热水甚至不能使用,实测温度在还达不到洗浴热水温度要求,系统偱环泵不停地偱环,温度不见升高。故障原因及解决对策...... 故障现象: 空气源热泵热水器设定水温达不到或温度上升缓慢。热泵热水机组运行时间超过设计时间很多仍达不到水温,只能勉强直接使用热水甚至不能使用,实测温度在还达不到洗浴热水温度要求,系统偱环泵不停地偱环,温度不见升高。 原因分析: 1.保温质量的缺陷导致热量散失严重:主要取决保温水箱与热水管道的保温效果。如果这两部分保温质量不过关,那么热量散失就会很严重,当散失的热量大于或等于从机组中搬运的热量时,注定水箱的水温难以上升,哪怕机组一天24小时运行,也无济于事。这样机组不间断的运行,不仅消耗的费用高,而且也会缩短机组寿命。 2.冷水的大量补入导致热量散失严重:这种热量流失常出现在水箱的设计方案中,有的客户用水要求为24小时不间断性的,如客流量较大的宾馆、理发城等用水客户,冷水冲进水箱,热水随时使用。在空气源热泵热水机组不出现问题时,一旦天气突然变冷,机组从空气中的热量所得成倍减少,同时客户对热水的用量增大,这时留存在水箱中的热量就不足,就表现为水温上升困难,甚至有冷水现象。 3.工质携热能力下降导致换热能力低下:一方面是因为工质的选型不适用,这也是我们不能空气能热泵热水器简单定义为空调的反利用的原因之一;另一方面可能是工质出厂前的充注数量不足或因搬运过程中部分泄露而变得携热能力不足。 解决对策: 1.针对因保温质量的缺陷导致热量散失严重的解决对策,我们建议重新改造保温系统。理想的保温水箱应该用内外不锈钢,中层50mm聚氨脂发泡,彩钢材质及PEF棉保温层都是不科学的;热水管道包括回水管道保温要用黑色较厚的橡塑保温棉包扎,不要遗留未包扎的死角。 2.针对冷水的大量补入导致热量散失严重的解决对策,我们建议合理设计及配置。空气源热泵热水机组出水温度一般设定在50℃~60℃之间,水温的上升必需从外界空气中得到热量,所以制热效果完全取决于自然环境。很多非正规的厂商给用户配置系统时,完全按照标况,甚至是夏季自然状况来配置,完全不考虑当地的实际自然环境。结果出现夏季完全够用(因为热水量需求少),春秋勉强够用、冬季绝对不够用。解决这一问题,根据实际情况,要么增添机组,要么增添辅助加热系统。如果用水量大,我们建议采用大小水箱系统,保温与加热分离,这样彻底解决问题,一劳永逸。 3.针对工质携热能力下降导致换热能力低下的解决对策,我们建议检查工质工作压力,对照出厂数据表,若压力不足,则表现为工质不足或丢失。先检查是否有漏点,如果有,先修补漏点,再充注,如果没有只需按原型号工质充加到出厂标准量即可。

空气源热泵冬季供暖除霜方法

空气源热泵冬季供暖除霜方法汇总 空气源热泵作为冬季采暖热源(即:空调采暖),具有许多优点:[1] 1)节能效果显著(例如:采用双级压缩转子式压缩机的空气源热泵,在-20℃下仍可正常工作,制热性能系数COP>2.5); 2)空气作低位热源,取之不尽,用之不竭; 3)夏季供冷冬季供热,一机两用,设备利用率高; 4)省去一套复杂的冷却水系统和锅炉加热系统,节省了投资和空间; 5)空气源热泵机组可置于室外,不占用建筑物有效面积; 6)安装使用方便,且便于运行管理; 7)设备的保护和控制系统完善,使设备的自动化程度和可靠性不断提高。 基于空气源热泵的一系列优点,空气源热泵受到了人们广泛重视,得到发展迅速。然而十几年的运行实践发现其运行效果并不理想。其主要原因是空气源热泵室外换热器结霜、除霜问题导致机组运行不稳定和可靠性差。空气源热泵在-5℃~5℃之间,相对湿度在70%以上的气象条件下运行时其室外换热器表面是最易结霜的[1] 。室外换热器结霜后,霜层不断增厚,导致热阻增大,空气流动阻力也随之增大,使供热能力和机组的COP下降,造成能量浪费。 为解决室外机结霜问题,常用的除霜方法有:1)逆循环除霜法,2)热气旁通除霜法,3)加热除霜法,4)相变蓄能除霜法。

1)逆循环除霜法 逆循环除霜法也叫换向除霜法,是目前国内家用空调在系统上普遍采用的一种除霜方式,其基本原理是通过四通换向阀换向,从室内机吸热,把热量输送到室外机融霜。 主要实现方式为:空调器制热运行→判断需要除霜→压缩机停→四通阀换向→压缩机开→除霜完成→压缩机停→四通阀换向→压缩机开→正常制热。 图:逆循环除霜法原理图 这种除霜方式不增加空调器成本,实现起来最简单,所以得到广泛应用。换向除霜法主要存在下列缺点:1)除霜时房间的舒适性差,2)除霜时间长,3)系统运行可靠性差。 2)热气旁通除霜法 热气旁通除霜法也叫显热除霜法,是一种比较普遍的除霜方式,通过从压缩机排气口引出一支旁通回路将压缩机排气引到室外换热器内实现除霜。 热气旁通除霜的实现方式为:空调器制热运行→判断需要除霜→室内风机超低速运转→二通阀1、2开→电子膨胀阀开大→除霜完成→正常制热。

解决普通空气源热泵出现的结霜等问题的方法

解决普通空气源热泵出现的结霜等问题的方法 链接:https://www.doczj.com/doc/562833413.html,/tech/6728.html 来源:互联网 解决普通空气源热泵出现的结霜等问题的方法 热泵从它的名字看像水泵一样,水泵是把低位水提升到高位,那么热泵可以把热量从低温端提升到高温端,热泵是消耗机械功,从不能直接用的低温热源,现在的常温是14、15度,通过热泵以后可以变成高温直接利用的热源,它是冷凝器的热量来供热制冷的设备。热泵机组主要有四个部件,压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀,压缩机在夏天的时候把孔末端接到蒸发器里去,然后蒸发器可以把房间的热量吸收,通过压缩机排到地下去。 冬季正好反过来,把末端接到冷凝器上,这个蒸发器从地下吸收热量,经过蒸发器做工以后,变成高温高压 的气体,然后与房间的水交换,把热量送到房间去,达到冬季制热的目的,热泵不仅能制冷还能制热,同时提供一年四季的热水。空气源热泵就是以空气作为冷热源的的热泵装置。 上世纪80年代初,大、中型空气源热泵机组开始进入我国长江流域及其周边地区空调市场,由于受到我国能 源和环保政策的驱使,空气源热泵的销售在上世纪九十年代后期出现了一个发展高潮期,这推动了广大用户和有关科技工作者更深入地去熟悉它,研究它,因此空气源热泵技术趋于成熟,业内人士开始思考如何从现代科技发展与进步中探讨优化和改进措施。 人们在使用中已体验到,空气源热泵可靠节能,安装使用方便,但夏季室外空气温度越高,人们迫切需要空 调降温时,制冷效果反而越差,而能耗却越高,该机组的能耗与空调制冷效果成反比的现象,可称之为“逆反效应”。而且,冬季长江流域及其周边地区室外空气湿度较高,导致室外翅片热交换器严重结霜,易于引起翅片间空气流通堵塞,交换效率下降,使机组的除霜能耗增大,不利于机组的供热效果。 此外,在大中城市中应用,存在着噪声严重污染问题,不能满足环保要求等。现有空气源热泵技术,在近半 个世纪来已为人类社会的节能和环保事业做出了重要贡献,但随着现代科学技术的发展与进步,已具备了对此技术进行某些优化和改进的条件,其关键是怎样从根本上解决和消除它存在的弊端,例如,冬季除霜频繁的问题,很多企业利用了现代高科技中先进的电脑技术。但是实践证明,只是不得已而为之的治标处理方法,其效果并不理想,根本问题并没有解决,且引入了一种在智力和财力资源方面都不必要,吃力不讨好的误区。 客观上,伴随着现代科技进步与发展,确实存在着治本的方法,例如采用复合式空气源热泵和太阳能结合的 方式。在高温酷暑的夏季,特别是在南方,解决上述问题的关键在于冷凝器,可以采用干工矿的翅片盘管空气冷却(显热交换)、湿工况下的翅片盘管空气冷却、蒸发式冷凝器部分的蒸发式冷却三阶段串联组合的复合式冷却原理。这样,可将夏季室外空气湿球温度作为冷凝器的主要冷却参数,从而避免了夏季室外高温空气干球温度的不利影响,可降低其冷凝器内的冷凝温度。 夏季制冷运行时,若室外空气干球温度升高至40℃以上,该冷凝温度还可保持在40℃左右,不会随室外空气 干球温度的升高而升高,可使压缩机的能耗较现有空气源热泵降低26%以上,并可在夏季热泵机组制冷运行时,促使机组的季节能效比(SEER)更高,从而达到正常的空调降温效果,消除了夏季空调降温过程中的“逆反效应”。 冬季制热运行时,结霜、除霜是引起空气源热泵制热效果差和电耗增加的主要症结,利用复合式空气源热泵通过预冷器对进入机组的室外空气做减湿处理,以减轻盘管翅片间的结霜程度,降低除霜能耗,延长除霜周期。同时机组采用同程重力流配管,即由室外热交换器的上部配置供液,供气接口,从其下部回液,回汽接口。这是机组独特的重力流配管方式,有利于保证液态制冷剂顺利返回储液器和润滑油顺利返回压缩机曲轴箱。此外,机组均配用低噪声离心风机,可控制其噪声级SPL(A)=65dB左右,且便于空调工程师更好地进行噪音处理。增设阻抗复合式消声器,可达到室内环境噪声水平。 原文地址:https://www.doczj.com/doc/562833413.html,/tech/6728.html 页面 1 / 1

浅谈空气源热泵降湿防结霜方法

浅谈空气源热泵降湿防结霜方法 发表时间:2018-05-21T16:49:06.050Z 来源:《基层建设》2018年第1期作者:董敏张建芳 [导读] 摘要:对空气源热泵结霜现象及其危害进行了分析,分析了目前空气源热泵除霜方法存在的问题,并提出通过降低空气含湿量除霜的思路,从根本上解决空气源热泵冬季供热时的结霜问题,提高空气源热泵冬季运行的稳定性和可靠性。 山东华宇工学院山东德州 253034 摘要:对空气源热泵结霜现象及其危害进行了分析,分析了目前空气源热泵除霜方法存在的问题,并提出通过降低空气含湿量除霜的思路,从根本上解决空气源热泵冬季供热时的结霜问题,提高空气源热泵冬季运行的稳定性和可靠性。热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置,也是全世界倍受关注的能源节约技术。空气源热泵利用空气中的热量作为低温热源,空气取之不尽用之不竭,因此空气源热泵运行成本较低。利用少量的电能,将空气中大量的低温热能,通过压缩机的压缩成为高温热能,无需复杂的配置,不需复杂的冷却水系统,节能效果突出。空气源热泵的运行过程无任何燃烧物外排,没有因为使用锅炉带来的污染,解决了利用能源与环境保护之间的矛盾,顺应了现代社会节能减排、科学用能的要求。同时,空气源热泵还因为适用范围广、性能稳定,不受天气影响、占地空间小、维护费用低等优点而得到了广泛的应用。对空气源热泵来说,目前技术最薄弱的环节就是冬季运行时的除霜问题。蒸发器结霜导致空气源热泵运行性能恶化,换热能力下降。而除霜过程则增加了空气源热泵机组运行的不稳定性,导致室内的舒适性降低 关键词:空气源热泵;结霜;降湿除霜 1空气源热泵结霜现象及其机理 当空气中的水蒸气接触到温度低于空气露点温度的管及翅片表面时,外界空气换热器就会发生相变结霜现象。结霜现象并不只有温度这一个影响因素,温度越低,空气中的含湿量越低,结霜现象不一定越严重。数据显示,当空气温度低于-5℃时,即使相对湿度很高,空气中的含湿量也不过2~3g/kg,这样的含湿量不会导致严重的结霜现象。成霜初期,独立分散的霜晶类似于肋片,增加了传热表面的粗糙度及表面积,可以起到强化传热的作用。但随着时间的推移,换热器表面逐渐被霜晶覆盖,形成连续的霜层,并且霜层逐渐增厚。霜层作为多孔介质,其导热系数小,造成导热热阻增大且成为影响传热系数的主要因素。导致总传热系数降低,系统的传热性能下降,增加能耗。此外,霜层增大了空气流过翅片表面的阻力,降低了空气流量,严重时甚至会造成系统堵塞,引发非常严重的后果。根据国外科学家的研究,结霜引起了板翅式换热器上50%~75%传热的降低和压力的增加。由于这些原因,当外界空气换热器结霜且霜层增厚时,热泵系统的蒸发温度下降,能效比降低,换热器换热能力下降,运行性能恶化。制热量、风量、COP及压缩机耗功也均下降,大大影响了空气源热泵机组的可靠性和稳定性。因此,找到合适的方法除霜十分重要。 2目前空气源热泵除霜的常用方法及存在的问题 2.1逆循环除霜 即为市面上最常用的四通阀换向逆向除霜,在需要化霜的时候,热泵的制热工况将转变为制冷工况,改变运行工况方式后,室外换热器温度升高,融化所结的霜层。逆循环除霜系统除霜的时候排气压力较小,经过四通阀换向后,易对系统造成冲击,引发“油奔”的问题。除霜过程中,室内机的风机通常关闭,会导致室内温度降低,除霜时间延长,大大影响室内的舒适度。化霜过程不仅不能制热水,同时还需要消耗原有的热水的能耗,除霜过程降低了室内盘管的温度,从而室内再次供热的时间推迟,造成舒适感较差。 2.2热气旁通法除霜 热气旁通法除霜通过控制电磁阀的开关来控制制冷剂流路的导通和断开,从而实现除霜和制热模式的切换。由于热气旁通系统除霜时所需功耗全来自压缩机的输入功率,导致其除霜时间较长。与逆循环除霜方式相比,热气旁通法在除霜性能上有所改进,对室内舒适度的影响不大,不会有四通阀换向造成的噪声问题。但其除霜时间较长,除霜过程耗费的能量较多,在节能方面略有欠缺,不符合当今社会节能减排的发展要求。 3空气源热泵降湿除霜方法分析 通过研究发现,结霜是在一定的温度湿度条件下出现的,因此降低室外换热器处的空气含湿量,破坏结霜的条件,直接避免霜层的形成,可从根本上解决热泵因结霜而导致的运行可靠性和稳定性差的问题。现分析几种常用的空气除湿方法。 3.1压缩除湿方式 对空气进行压缩再冷却,可将空气中的水分凝结成液态水。将凝结出的水排出并对其进行加热,即可获得较低含湿量的空气。但压缩除湿方法存在一个较大的问题就是压缩时动力消耗过大,且无法达成大规模除湿。这些缺点限制了压缩除湿方法的使用范围,也因为不符合目前社会对技术发展节能环保的要求,发展前景不是很好。 3.2冷却除湿方法 根据空气中的水分含量随着空气温度的降低而减小的原理,将室外空气通过表冷器,空气经过表冷盘管冷却降温。随着空气温度的降低,空气中的水蒸汽逐渐达到饱和状态。当空气被冷却至露点温度以下时,空气中的水蒸汽凝结成水并析出,将凝结水排出即可降低空气中的绝对含水量,实现除湿的过程。冷却除湿最大的缺点就是它的适用范围较小,只能用于露点温度0℃以上。当冷却盘管的表面温度降低到0℃以下时,水蒸汽凝结成的水会冻结在表冷盘管表面,固态水会降低表冷盘管的冷却效率,也会使除湿效果变差,无法获得需要的空气湿度。 3.3溶液除湿 溶液除湿技术利用了溴化锂溶液等盐溶液吸湿量大的特性,使用盐溶液作为吸收剂吸收空气中的水蒸气,从而达到空气除湿的目的。溶液除湿系统的主要部件为除湿机、再生器以及循环泵,除湿机内进行吸收剂的喷淋并通入空气,空气中的水分被吸收而达到除湿效果。吸收了水分的盐溶液被循环泵打入再生器,由加热盘管加热的再生空气与之接触,盐溶液中的水分因受热而蒸发析出,并随同再生空气一同排出。再生器内的盐溶液浓度因此提高恢复为浓溶液,经由循环泵进入除湿机继续工作。溶液除湿技术虽然可连续除湿,获得稳定的除湿空气。但除湿机内喷淋的盐溶液为雾状,与空气接触时需要处理好溶液飞溅的问题,减少溶液被空气带出的可能。且盐溶液作为循环利用的工质,需要定期补充更换,由此带来维护费用较高的问题,运行时比较麻烦 结束语 (1)对空气源热泵来说,目前技术最薄弱的环节就是冬季运行时的除霜问题。霜层会堵塞肋片间通道,增加空气流动阻力,同时增

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