下载文档原格式
空气源热泵机组除霜性能试验研究Ξ董云达 付 兰(宁波奥克斯电气有限公司) (埃美圣龙(宁波)机械有限公司)摘 要 为了研究不同节流机构、不同除霜方式对空气源热泵机组除霜性能的影响,在空气源热泵机组上对热力膨胀阀、电子膨胀阀作为除霜节流机构,以及采用“四通换向阀直接换向除霜”和“压缩机停机四通换向阀换向除霜”2种除霜方式,进行了试验比较研究。
结果表明:采用电子膨胀阀的除霜时间比热力膨胀阀的短12s,即减少11%。
笔者提出采用电子膨胀阀+压缩机停机四通换向阀换向除霜模式的结合,具备四通换向阀换向除霜的除霜强度,解决了“奔油”等部分缺陷,而且采用电子膨胀阀进行除霜可缩短部分除霜时间。
关键词 热力膨胀阀 电子膨胀阀 四通换向阀 空气源热泵机组Experiment on defrosting performance of air2source heat pump unitDong Yunda Fu Lan(Ningbo AU X Electric Appliance Co.,Ltd.) (IM I Shenglong(Ningbo)Machinery Co.,Ltd.)ABSTRACT To study the effect of defrosting performance of air2source heat pump units, which is caused by using different expansion device and different defrosting methods,compares two methods based on using thermal expansion valve and the electronic expansion valve as the expansion device of the air2source heat pump unit including“defrosting by directly reversing four way valve”and“defrosting by reversing four way valve with compressor off”.The result shows that the defrosting period of machine with electronic expansion valve is12seconds or 11%shorter than that with thermal expansion electronic valve,so suggests integrating both two methods by using the electronic expansion valve and defrosting by reversing four2way valve with compressor off.It keeps the defrosting capability of four way valve and,in a certain ex2 tent,it can solve the problem of“pouring oil in”from compressor,in the mean time,it can shorten defrosting period by using the expansion valve.KE Y WOR DS thermostatic expansion valve;electronic expansion valve;four2way valve;air2 source heat pump unit 空气源热泵冷热水机组以其节水、冷热兼用、安装灵活、使用方便等特点受到了市场的广泛青睐,在我国大部分地区得到了广泛的应用。
第37卷,总第217期2019年9月,第5期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYVol.37,Sum.No.217Sep.2019,No.5空气源热泵蓄热除霜研究进展赵洪运1,2,邱国栋1,宇世鹏1(1.东北电力大学能源与动力工程学院,吉林吉林132012;2.青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司,山东青岛266101)摘要:蓄热除霜因舒适性好,可靠性高,近年来成为研究热点。
本文综述了近十年来蓄热除霜的发展历程,包括蓄热器的形式、蓄热材料的种类、蓄热和除霜过程制冷剂的流程及对应的供热、除霜效果等。
综述结果表明,无论哪种蓄热除霜形式,都具有良好的除霜效果、室内舒适度和节能性。
但是现有的蓄热除霜系统中,蓄热器功能较单一(只用于除霜),除霜时室内舒适性还有进一步提升的空间。
为此,本文在现有蓄热除霜技术的基础上,提出了一种带有快速制热功能的蓄热除霜系统,可进一步提高除霜过程的室内温度和舒适性,同时在开机时能更快的使室内温度达到设定值,并从理论和实验角度分析了该系统的优势。
关键词:空气源热泵;蓄热;除霜;相变;快速制热中图分类号:TU83文献标识码:A文章编号:1002-6339(2019)05-0429-06Review of Heat Storage Defrosting of Air Source Heat PumpsZHAO Hong-yun1,2,QIU Guo-dong1,YU Shi-peng1(1.School of Energy and Power Engineering,Northeast Electric Power University,Jilin132012,China;2.Qingdao Economic&Technology Development Zone Haier Water-Heater Co.,Ltd.,Qingdao266101,China)Abstract:Heat storage defrosting is a research hotspot in recent years because of better indoor comfort and stability.This paper reviews the development of thermal storage defrosting in the past decade,inclu⁃ding the form of regenerators,the types of regenerative materials,the flow of the refrigerant during the heat storage and defrosting process,the corresponding heating and defrosting effects.The results demon⁃strate that all forms of heat storage and defrosting have a good defrosting effect,indoor comfort,and ener⁃gy saving.Nevertheless,the function of regenerator is simple relatively(heat is used only for defrosting), the indoor comfort can be further improved in the course of defrosting for the existing heat storage defros⁃ting system.In this respect,this paper presents a thermal defrosting system with fast heating based on the existing thermal defrosting technology,which can further improve the indoor temperature and comfort of the defrosting process.Meanwhile it is fast that the indoor temperature reaches set value after startup. The advantages of the system are analyzed from a theoretical and experimental perspective.Key words:air source heat pump;heat storage;defrosting;phase change;fast heating收稿日期2018-10-30修订稿日期2019-03-10基金项目:吉林省科技厅重大科技招标专项(20160203007SF);吉林市科技创新发展计划项目(201750221);吉林省教育厅“十三五”科学技术研究项目(JJKH20180433KJ)作者简介:赵洪运(1995~),男,本科,助理工程师,主要从事家用热泵热水器的研发工作。
蒸发器结霜的原因是蒸发温度低&蒸发器换热不足（二者缺一不可）。
①风量供应不足，包括出回风风道堵塞、过滤网堵塞、翅片间隙堵塞、风扇不转或者转速降低等，造成换热不足，蒸发压力降低，蒸发温度降低；②换热器本身的问题，换热器常见使用，换热性能下降，使蒸发压力降低；③外部温度过低，民用制冷的一般不会低于20℃，在低温环境下制冷会造成换热不足，蒸发压力低；④膨胀阀被赌塞或者控制开度的脉冲电机系统损坏，长期运行的系统，一些杂物会堵在膨胀阀口使之不能正常工作，降低了冷媒流量，使蒸发压力降低，开度控制失常也会造成流量减少，压力降低；⑤二次节流，蒸发器内部出现管道折弯或者杂物堵塞，造成二次节流，使二次节流后的部分出现压力降低，温度降低；⑥系统匹配不良，准确的说是蒸发器较小或者压缩机工况过高，在这种情况下，即使蒸发器性能完全发挥，由于压缩机工况过高会造成吸气压力低，蒸发温度下降；⑦缺少冷媒，蒸发压力低，蒸发温度低;⑧冷媒过多,许多人认为冷媒过多蒸发压力上升不会产生结霜,但是冷媒过多以后，多余的冷媒基本是以液态存在冷凝器后段至膨胀阀前的管道中，此时系统循环变慢，液态过冷度增加，膨胀阀开度减小，蒸发温度降低，我见过冷媒过多回气管温度是负值的情况。
蒸发温度低&换热不足二者缺一不可，所以①-③都可以单独造成蒸发器结霜，而④-⑧只是造成蒸发度低，如果在换热足够好的外部条件下，也是很难结霜的，以⑦为例，如果缺少冷媒造成蒸发温度降低为-3℃，但如果我的制冷工况是夏季27/19℃,风量充足，换热器性能良好，也不会产生结霜现象。
需要补充说明的是：前面所说的蒸发温度是指有液态气化时的蒸发温度，当冷媒完全变为气态时，随着换热的进行，气态冷媒会过热，所以一般蒸发器结霜会产生部分结霜，特别是④⑤⑦，④和⑦在风量、外部温度和换热器性能良好的情况下，只会在膨胀阀出口和蒸发器前段造成结霜（霜层恶化换热性能，造成后段也结霜的情况也有），⑤会使二次节流后的蒸发器结霜。
一文掌握：压缩机结霜蒸发器结霜冷凝器结霜本期我们一起来看一看制冷系统结霜的问题是如何产生的，以及如何处理？（本图仅为参考，不对应文章任何产品信息）一：压缩机结霜压缩机回气口结霜说明压缩机回气气体温度过低，那么什么情况会导致压缩机回气气体温度过低呢？都知道同等质量的冷媒如果改变容积和压力，温度会有不同的表现，即液态的冷媒如果吸热量较多那么同等质量的冷媒将会表现的压力、温度、容积三者都高，如果吸热较少那么表现的压力、温度、容积都会低。
1、压缩机结霜原因压缩机结霜主要有3个：（1）制冷剂过多制冷剂过多，造成蒸发器蒸发不完全，没有完全蒸发的制冷剂迁移到吸气管，导致吸气管结霜，进而迁移到压缩机吸气缸，吸收压缩机大量的热，就会造成压缩机结霜。
（2）由于冷媒的流量特少这将导致冷媒自流出节流阀后端后第一个可膨胀空间就开始膨胀，我们大多看见膨胀阀后端分液头结霜往往是由于缺氟或膨胀阀流量不够造成的，过少了冷媒膨胀不会利用到全部的蒸发器面积，只会在蒸发器局部形成低温，部分区域由于冷媒量少而急剧膨胀造成局部温度过低，出现蒸发器结霜现象。
局部结霜以后，由于在蒸发器表面形成了隔热层而该区域换热量低，冷媒膨胀便转移到其他区域，逐渐的出现整个蒸发器结霜或结冰现象，整个蒸发器形成隔热层，于是膨胀便蔓延到压缩机回气管导致压缩机回气结霜。
（3）膨胀阀开度过大（膨胀阀故障）如果膨胀阀开度过大，必然会导致进入蒸发器的制冷剂增多，最后导致压缩机结霜，具体原理参看上述第一点。
2、如何解决压缩机结霜问题？大多数情况下对于接霜现象，只要调节热气旁通阀就行，具体方法就是打开热气旁通阀后部端盖，然后用8号内六角扳手，顺时针转动里面的调节螺母，调节过程不要太快，一般转半圈左右就暂停一下，让系统运行一段时间后看结霜情况再决定是否继续调整。
等运行稳定，压缩机结霜现象消失后再把端盖旋紧。
对于15立方以下的机型，由于没有热气旁通阀，如果结霜现象严重，可以适当调高冷凝风扇压力开关的起跳压力。
