空气源热泵除霜方法和除霜技术
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空气能除霜参数设置技巧全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:空气能除霜参数设置技巧空气能除霜是一种非常便捷、安全、环保的除霜方式,它不需要像传统制冷方式那样使用化学除霜剂或者频繁清理结霜物,只需要通过设定好相关参数进行操作即可。
而正确的参数设置则是空气能除霜的关键,下面就为大家详细介绍一下空气能除霜参数设置的技巧。
1. 温度设置在进行空气能除霜时,首先要正确设置温度参数。
一般来说,通常将除霜温度设定在5℃至10℃之间比较合适。
这个温度范围可以有效地保证除霜效果,同时又能节省能源,提高空调的工作效率。
2. 时间设置除了温度参数外,时间参数也是十分重要的。
在设置时间参数时,要根据需要除霜的频率和结霜情况来决定。
通常情况下,除霜时间可以设定在每天1至2次,每次持续10至20分钟。
这样可以确保空调内部不会出现过多的结霜物,保证空调的正常运行。
3. 风速设置除霜时的风速也是一个很重要的参数。
一般来说,风速可以根据结霜的程度来进行调节。
如果结霜严重,那么风速可以适当增大,以加快除霜的速度。
如果结霜较轻,风速可以适当减小,以保护空调内部的部件。
在进行空气能除霜时,要注意温差的设置。
温差过大容易造成空调内部温度波动较大,影响除霜效果;而温差过小则会使除霜效率变低,浪费时间和能源。
要根据实际情况来合理设置温差参数,以达到最佳的除霜效果。
5. 温度控制还需要注意温度控制参数的设置。
在使用空气能除霜功能时,要根据实际需要控制除霜开始的温度和结束的温度。
这样可以避免除霜过度或不足,影响空调的正常运行。
空气能除霜参数设置是空调除霜过程中的重要一环,正确的参数设置可以有效提高除霜效果,延长空调的使用寿命,同时也能节约能源。
在使用空气能除霜功能时,一定要根据上述技巧来正确设置相关参数,以确保空调的正常运行和除霜效果的最佳化。
【字数达到要求,共计748字】。
第二篇示例:空气能除霜参数设置技巧是制冷行业中非常重要的一环,正确的设置参数可以有效地提高除霜效率,延长设备使用寿命,节省能源消耗。
空气源热泵除霜方法的研究现状及展望空气源热泵是一种利用室外空气中的热能加热室内环境的系统,可以用于取暖和热水供应。
然而,在使用过程中,空气源热泵面临着除霜问题。
因此,研究除霜方法成为了热泵技术的研究热点。
以下是空气源热泵除霜方法的研究现状及展望。
目前,空气源热泵的除霜方法主要有以下几种:1.周期性的逆转热泵周期:这种方法通过逆转制冷循环的工作过程,将表面冰层融化,并把融化水排出系统。
这种方法简单直接,但能耗较高。
2.电热除霜:在热泵蒸发器表面安装电加热器,通过加热使冰层融化。
这种方法较为常见,但能耗较高。
3.感应电热除霜:将热泵蒸发器表面加热片替换为线圈,通过感应加热的方式进行除霜。
这种方法能耗较低,但材料成本较高。
未来,对空气源热泵除霜方法的研究将继续深入。
以下是几个可能的展望:1.新型材料的应用:目前,电热除霜方法和感应电热除霜方法在能耗和成本方面存在一定的问题。
因此,研究者可以将目光投向新型材料的研发。
比如,通过设计特殊导热材料,提高蒸发器表面的热传导能力,从而加快除霜过程。
2.微创技术的应用:目前,空气源热泵的除霜方法大都需要停机进行操作,影响系统的正常运行。
因此,研究者可以探索微创技术的应用,例如利用微小的振动或者声波,直接作用于蒸发器表面,从而减少除霜时间。
3.智能控制系统的应用:目前,空气源热泵的除霜方法大多是基于定时或者温度的设定。
由于室外环境的变化,这种方法往往无法满足实际需求。
因此,研究者可以借助智能控制系统,结合室内外温度和湿度的实时监测数据,实现智能化的除霜控制。
总之,空气源热泵除霜方法的研究现状较为成熟,但在能耗和成本方面仍存在一定问题。
未来的研究可以探索新型材料、微创技术和智能控制系统的应用,从而实现更加高效和可靠的除霜方法。
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究随着环保和节能意识日益提高,空气源热泵作为一种环保、高效、节能的供暖设备被越来越多的人所关注和使用。
在使用过程中,除霜是一个非常重要的问题,因为在低温环境下,空气源热泵容易结霜影响效率,甚至无法工作。
因此,本文将重点介绍空气源热泵除霜原理及除霜方式的研究。
一、空气源热泵除霜原理空气源热泵除霜的基本原理是将室外机表面结成的冰雪除去,使空气源热泵能够正常工作。
空气源热泵除霜的方法有三种:时间除霜、逆周期除霜、间歇除霜。
1. 时间除霜时间除霜是指空气源热泵在制热运行中定时启动除霜功能,一般设置在20~60分钟间隔,可以通过程序设定工作时间。
时间除霜的优点是简单易行,不需要多余的设备,只需通过程序设置即可。
但是时间除霜的不足之处在于不能根据室外温度的变化改变除霜间隔,如果室外温度过低,除霜间隔过短,容易影响热泵的正常运行。
此外,时间除霜在除霜期间不能进行制热,无法满足用户需要。
2. 逆周期除霜逆周期除霜是指在空气源热泵制热运行时,反向工作,将室外机的热量释放到室外,使室外机表面的冰雪融化。
逆周期除霜的优点在于它是根据室外温度的变化及时调整除霜间隔,避免了除霜时间过短或过长的问题,并且可以在除霜期间继续进行制热。
但是逆周期除霜需要使用阀门、电动阀等多余的设备,增加了设备的成本和维护难度。
3. 间歇除霜间歇除霜是指在空气源热泵制热运行时,当感应器探测到室外机表面出现冰霜时,立即启动除霜功能。
间歇除霜的优点在于它既可以根据室外温度的变化调整除霜频率,也可以避免除霜时间过长导致制热中断。
间歇除霜还可以根据不同的需求,选择合适的除霜频率和除霜时间,达到最佳的除霜效果。
但是间歇除霜同样需要使用阀门、电动阀等多余的设备,增加了设备的成本和维护难度。
二、空气源热泵除霜方式的研究除了上述三种常见的除霜方式外,随着技术的发展,还出现了一些新型的除霜方式:1. 离子风除霜离子风除霜是指通过发生器产生高能量的静电离子,将冷凝器和蒸发器表面的冰雪吹散。
空气源热泵除霜原理一、霜的形成与影响霜是由于空气中水蒸气在低温下凝结而形成的白色冰晶。
在空气源热泵工作过程中,室外蒸发器表面温度远低于空气露点温度,从而导致空气中的水蒸气在蒸发器表面冷凝并结霜。
随着时间的推移,霜层会逐渐增厚,对热泵的正常运行产生严重影响。
霜层的导热性能较差,会阻碍热量从蒸发器表面传递到空气中,导致热泵系统的能效比下降,同时蒸发器的散热效果也会变差,导致热泵系统的整体性能降低。
二、除霜必要性为了避免因霜层积累而对热泵系统性能产生负面影响,需要采取有效的除霜措施。
除霜的目的是确保热泵系统能够正常运行,并保持较高的能效比和稳定的散热效果。
除霜的方法有很多种,包括逆循环除霜、智能除霜、加热除霜等。
选择合适的除霜方法可以有效延长热泵系统的使用寿命,提高其稳定性和可靠性。
三、除霜时机确定确定除霜时机是确保除霜效果的关键。
常见的除霜时机判断方法有定时除霜、温度除霜、压差除霜等。
定时除霜是根据设定的时间间隔进行除霜,这种方法简单易行,但可能存在除霜过早或过晚的情况。
温度除霜是通过检测蒸发器表面温度来判断是否需要除霜,这种方法比较准确,但需要温度传感器的支持。
压差除霜是通过检测蒸发器进出口空气压力来判断是否需要除霜,这种方法简单可靠,但精度相对较低。
根据实际情况选择合适的除霜时机判断方法,可以更好地平衡热泵系统的能效比和稳定性。
四、逆循环除霜方式逆循环除霜是通过改变热泵系统的运行方式来进行除霜的。
在逆循环除霜过程中,压缩机的高温高压气体不直接进入蒸发器进行换热,而是通过四通阀改变方向后进入冷凝器,通过放热来化掉蒸发器表面的霜层。
在逆循环除霜过程中,蒸发器内的压力和温度会发生变化,同时会有一部分制冷剂被反向循环带回到压缩机中。
由于制冷剂在循环过程中会对管路进行加热,因此这种方法可以有效化掉蒸发器表面的霜层。
逆循环除霜方式的优点是技术成熟、操作简单、可靠性高,但需要注意的是,在除霜过程中热泵系统的能效比会降低。
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。
热泵底盘除霜是针对热泵系统在低温环境下运行时,底盘表面可能出现的结霜现象进行处理的方法。
结霜通常发生在热泵系统的蒸发器表面,当外部空气温度低于露点温度时,空气中的水蒸气会在蒸发器表面凝结成霜。
以下是一些常用的除霜方法:
1. 电加热除霜:
-在蒸发器表面安装电加热元件,当霜层形成时,启动电加热器,将霜层融化并排出系统。
2. 热空气除霜:
-使用热泵系统的压缩机产生的热量,或者外接的热源,通过吹风的方式将热空气吹过蒸发器表面,融化霜层。
3. reverse-cycle 除霜:
-在热泵系统中,关闭制冷剂循环,反转压缩机的运行方向,使系统以制热模式运行,利用制热过程中产生的热量来融化霜层。
4. 自动除霜控制:
-安装温度传感器和霜层检测器,当检测到霜层厚度超过设定值时,自动启动除霜模式。
5. 机械除霜:
-在蒸发器表面安装可动的刮霜板,定时启动刮板,机械地将霜层刮除。
6. 化学除霜:
-向系统中添加化学除霜剂,这些除霜剂可以降低霜的融化点,使霜层在较低的温度下也能融化。
7. 改进设计:
-优化热泵系统设计,例如增加蒸发器的通风量,提高外部空气的温度,减少结霜的可能性。
在选择除霜方法时,需要考虑到除霜效率、系统能耗、成本和维护等因素。
在实际应用中,通常会结合多种方法,以达到最佳的除霜效果。
空气源热泵延缓结霜及除霜方法研究共3篇空气源热泵延缓结霜及除霜方法研究1近年来,空气源热泵作为一种新型能源被广泛运用于房屋供暖、制冷以及热水供应领域。
然而,在使用过程中,热泵室外机会因为低温和湿度而出现结霜的问题,导致热泵的运行性能和效率受到严重影响。
因此,研究空气源热泵的延缓结霜及除霜方法显得相当重要。
一、空气源热泵的结霜原因空气源热泵的冷凝器室外风扇会吸入外界的空气,将冷媒的热量通过换热器散发到外界,同时将空气中的水蒸气也带入冷凝器中。
当冷凝器表面温度小于空气中的露点温度时,水蒸气就会在冷凝器表面凝结成霜或冰。
长时间的结霜会导致热泵的效率降低,甚至会损坏设备。
二、空气源热泵结霜的解决方法1.升高室外空气温度:增加热泵的室外机的温度可以大大减少结霜的产生。
可以通过将室外机安装在遮挡物下、加装遮阳板等方式升高温度。
2.排水系统的修复:检查排水系统中是否存在堵塞或者破损的情况,及时修复。
3.采用多联机空气源热泵:采用多联机方式,增加冷凝器的数量,使每个冷凝器的负荷降低,结霜减少。
4.加装电辅助热棒:在空气源热泵负荷较轻的情况下,可以通过加热热泵表面进行除霜。
缺点是需要增加电费,且会导致系统效率下降。
三、空气源热泵的除霜方式1.制热模式下周期性除霜:当热泵处于制热模式下,当冷凝器表面出现结霜时,通过周期性反向运行热泵来使热泵室外机除霜,此时热泵室内风机停止运行。
2.制热模式下强制除霜:当热泵处于制热模式下,当冷凝器表面结霜厚度达到一定程度,系统将自动启动强制除霜功能,此时热泵室内风机停止运行,室外机的电加热器开启使冷凝器表面融化。
3.制冷模式下周期性除霜:当热泵处于制冷模式下,当冷凝器表面结霜良率超过一定程度时,在室内温度不低于设定温度的情况下,系统周期性反向运行热泵来使热泵室外机除霜。
4.制冷模式下强制除霜:当热泵处于制冷模式下,当冷凝器表面结霜良率达到一定程度时,系统将自动实行强制除霜功能。
综上所述,为了提高空气源热泵的效率和使用寿命,延缓结霜和除霜是非常重要的。
空气源热泵除霜方法的研究现状及展望随着能源危机和环境问题的日益突出,空气源热泵作为一种高效、清洁的取暖方式,得到了越来越多的关注和应用。
然而,空气源热泵在运行过程中存在着一个普遍的问题,就是冬季工作时的结霜现象。
结霜不仅会降低热泵的换热效率,还会增加能耗和损害设备。
因此,研究空气源热泵除霜方法成为热泵领域的热点课题。
本文主要对空气源热泵除霜方法的研究现状进行综述,并展望未来的发展方向。
目前,空气源热泵除霜方法主要包括四种:时间除霜、逆周期除霜、加热除霜和在线传感器除霜。
时间除霜是指根据气温和运行时间来设定除霜周期,定时进行除霜操作。
逆周期除霜是通过改变热泵的工作模式,使其在制冷模式下进行除霜。
加热除霜是通过加热器加热空气源热泵的蒸发器,使结霜的冷凝器上的冰融化。
在线传感器除霜是通过感知冷凝器上的结霜状态,并根据结霜程度来进行除霜。
这些方法各有优缺点,适用于不同的环境和需求。
时间除霜是最简单、成本最低的一种除霜方法,适用于气温低且相对稳定的环境。
逆周期除霜是目前应用最广泛的除霜方法,可以在较低的能耗下实现较好的除霜效果。
加热除霜虽然效果明显,但能耗较大,需要额外的加热设备。
在线传感器除霜技术则可以根据结霜情况灵活调整除霜周期和时间,能够更好地适应变化的环境条件。
未来,空气源热泵除霜方法的发展主要从以下几个方面进行展望。
首先,提高除霜效率和能耗控制是重要的研究方向。
目前存在的问题是除霜时能耗较高,且需要较长的时间,影响热泵的正常运行。
因此,需要进一步研究并优化除霜过程中的各个参数,提高除霜效率,减少能耗。
其次,研发新型的除霜设备和材料也是未来的重点。
目前市场上的除霜设备主要是采用电加热方式,需要较大的能量投入,且存在一定的安全隐患。
因此,需要开发和应用新型的除霜设备和材料,如微波除霜、无能源除霜、自清洁材料等,以提高除霜效果和降低能耗。
最后,智能化和自适应控制也是未来的发展方向。
目前的除霜方法大多是基于固定的时间或传感器,无法灵活应对变化的环境条件。
热泵除霜原理
热泵除霜的原理是利用热泵循环系统中的制冷剂,在室外机和室内机之间进行来回循环,以达到除霜的目的。
具体来说,热泵除霜分为三个阶段:预除霜、主除霜和后除霜。
在预除霜阶段,当热泵运行过程中,当室外机温度降一定程度时,热泵会自动切换到预除霜模式。
此时,制冷剂会在室外机内部循环,将冷凝器中的热量传递给蒸发器,使蒸发器表面的冰雪开始融化。
在主除霜阶段,当预除霜结束后,热泵会自动进入主除霜模式。
在主除霜过程中,热泵会将制冷剂的流向反转,使室外机内部的蒸发器变成冷凝器,而将冷凝器变成蒸发器。
这样,制冷剂会在蒸发器表面吸收空气中的热量,加热蒸发器表面,从而使蒸发器表面的冰雪完全融化。
在后除霜阶段,主除霜结束后,热泵会自动进入后除霜模式。
在后除霜过程中,热泵会继续循环制冷剂,以保证室外机内部的温度恢复到正常水平。
热泵除霜的方法有两种:时间除霜和温度除霜。
时间除霜是指在热泵运行过程中,设定一定的时间间隔,使热泵自动进入除霜模式。
温度除霜是指在热泵运行过程中,根据室外机内部的温度情况,自动调整除霜时间和温度。
需要注意的是,在使用热泵进行除霜时,需要注意以下几点:
1. 除霜时需要关闭室内机,以免冷气流入室内。
2. 在除霜过程中,不要将室外机的风扇关闭,否则会影响除霜效果。
3. 热泵除霜的时间和温度需要根据实际情况进行调整,以达到最佳的除霜效果。
4. 在使用时间除霜时,需要注意定期清洗热泵内部的过滤器和排水管道,以保证热泵的正常工作。
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究分析空气源热泵是一种新型的节能环保的供暖设备,具有使用成本低、效益高等优点,深受消费者欢迎。
然而,在使用过程中,空气源热泵会出现冬季结霜的问题,这会造成设备效率低下、耗能增加等诸多问题。
因此,了解空气源热泵的除霜原理及除霜方式对于提升设备效率、降低运行成本具有重要意义。
一、除霜原理空气源热泵的除霜原理主要有以下两种:基于周期性反转的“倒换式”除霜和基于周期性切换的“双回路”除霜。
1. 倒换式除霜倒换式除霜在空气源热泵中应用较为广泛,其工作原理是通过调节制冷循环中的制热/制冷阀,将室内供暖循环转为制冷循环,室外汽化器则转变为冷凝器,从而使霜冻逐渐融化。
具体过程如下:(1)在制热模式下,热泵通过室外换热器吸收和压缩热量,将室内制热循环水加热,并通过室内暖风机将热量传递至室内。
(2)当室外换热器的温度下降到一定值时,空气中的水分就会开始凝结在换热器表面形成霜冻,同时由于室外换热器的热传递效率下降,热泵的工作效率也随之下降。
(3)为了解决结霜问题,空气源热泵会根据预设的结霜温度和时间点,通过倒换制冷/制热阀,将制热循环转为制冷循环。
通过此时的制冷循环,将制热水道中的热量释放到室外,产生高温冷凝器,从而达到除霜的效果。
(4)当除霜完成后,系统会自动切换回制热模式,继续为室内供暖。
2. 双回路除霜双回路除霜的工作原理是通过两个独立的制冷/制热回路,分别对室内和室外进行冷却和加热,实现结霜的除去。
具体过程如下:(1)在制热模式下,热泵通过室外换热器吸收和压缩热量,将室内制热循环水加热,并通过室内暖风机将热量传递至室内。
(2)当室外换热器的温度下降到一定值时,空气中的水分就会开始凝结在换热器表面形成霜冻,同时由于室外换热器的热传递效率下降,热泵的工作效率也随之下降。
(3)为了解决结霜问题,双回路除霜通过独立的制冷回路,将高压制冷剂注入到室外换热器,从而实现结霜的除去。
同时,室内的加热回路也会停止工作,避免浪费能量。
2020.12科学技术创新空气源热泵系统结霜及除霜实验研究李刚田小亮(青岛大学机电工程学院,山东青岛266071)近年来,空气源热泵因其节能环保、能源利用率高,具备制冷制热双重功能等优势在暖通空调领域得以广泛应用。
然而空气源热泵极易出现蒸发器结霜现象,空气源热泵的结霜过程极其复杂,涉及到进风温湿度、空气流量、换热器翅片类型及间距、翅片表面特性以及霜层结构等众多影响因素[1]。
更重要的是,结霜会导致换热器传热热阻增大、空气流量减少、换热能力降低等问题,因此换热器表面结霜到一定程度时需要转换为除霜模式[2]。
目前空气源热泵常用的除霜方式有电热法、逆循环法等,然而在实际工程运用中,采用这类除霜方式时往往存在化霜水清除不彻底的情况,当机组重启制热模式时,换热器表面的滞留水会使得结霜状况更加严重,甚至会对换热器造成破坏。
这不仅大大降低了空气源热泵系统工作效率及用户的热舒适度,也造成了巨大的能量损失[3]。
本文从空气源热泵系统在暖通空调领域的实际工程运用出发,搭建了空气源热泵系统结霜化霜可视化实验平台。
实验研究了空气源热泵系统在低温环境运行时霜层的形成、发展过程及其随换热器性能的影响。
并采用对低温空气除霜方法,对化霜过程及化霜效果进行了验证和探究。
同时分析了不同化霜时间下,换热器恢复制热模式时翅片表面残留的滞留水对系统性能以及换热器再结霜过程的影响。
最大限度缩短了系统化霜时间、减少了翅片表面滞留水量,降低了结霜、化霜过程对系统性能的影响,保证机组能够连续、高效、稳定地运行,降低了能耗。
1实验简介空气源热泵空调结霜化霜实验平台如图1所示,系统由过滤网、电加热器、并联复合式变频压缩制冷机组、挡水板、引风机、集水装置、保温材料等构成。
空气在引风机作用下依次经过滤网、电加热器、并联复合式1#-4#变频压缩制冷机组和挡水板。
图1实验平台系统图表1为1#-4#换热器的主要参数。
通过控制1#-4#制冷机组和电加热器的工作台数或频率实验平台能够调节空气露点温度,可以将其降至-20℃甚至更低来实现模拟不同温度湿度环境下的结霜化霜工况。
空气能热泵:抑霜、除霜、控霜空气源热泵用于供热时,当室外换热器表面温度同时低于0℃和湿空气对应露点温度时,翅片表面很有可能结霜。
为了防止室外换热器传热恶化,并保证空气能够顺利流过换热器翅片,应当及时清除翅片表面的积霜。
因此,研发高效的抑霜除霜技术对于空气源热泵非常重要。
(仅为示意图,不对应文中任何产品)1、抑霜技术湿度是影响霜形成的关键因素,因此,通过固体或液体除湿的抑霜技术得到了充分的发展。
就固体除湿剂而言,主要包括硅胶、硅酸盐和活性炭;而液体除湿剂主要包括氯化锂、溴化锂、氯化钙和乙二醇,液体除湿剂可以直接喷到空气进口或室外换热器表面上。
除湿不仅降低了空气的湿度,由于吸附或吸收过程会释放热量、空气温度还会升高。
然而,固体/液体除湿抑霜技术主要缺点是需要再生。
固体和液体除湿剂都需要再生才能连续运行,这限制了其在空气源热泵中的应用。
其中,相比于固体除湿剂,液体除湿剂的再生温度明显要低。
另一种重要的抑霜技术是改变室外换热器表面特性的表面处理技术。
如下图所示,根据接触角的不同,材料表面可以被分为亲水性、疏水性和超疏水性。
亲水性表面通过干扰冰晶形成和水分子固定来抑制结霜过程。
相比于光滑表面,疏水性表面冷凝液滴分布更为稀疏,可以延迟液滴的冻结并延缓结霜。
而超疏水表面可以通过在霜形成前“弹出”微小的水滴,这样能更为有效的抑制结霜。
表面处理技术高效、廉价且环保,但唯一需要解决的问题就是表面涂层的长期有效性。
亲水、疏水和超疏水表面的接触角此外,相关研究也提出了超声波振动、空气射流、外加交流或直流电场和外加磁场的方法,用于防止或延缓结霜。
然而,由于这些技术都需要昂贵的设备和较大的能耗,因此很大程度上限制了它们在实际工程上的应用。
2、除霜方法相比于抑霜技术,除霜技术主要是尝试及时有效的清除换热器表面的霜层。
通常来讲,有下图所示的五种基础的除霜方式,包括:(1)压缩机停机除霜;(2)电热除霜;(3)热水喷淋除霜;(4)热气旁通除霜以及(5)逆循环除霜。
397空气源热泵-除霜-结霜量397 空气源热泵-除霜-结霜量背景空气源热泵从空气中吸热时,当空气温度低于7℃后,空气中的水蒸气可能会在蒸发器表面结霜,具体的结霜条件如蒸发器表面温度低于0℃,空气流出蒸发器的温度低于0℃等。
蒸发器表面结霜后,会使空气流道变窄,进而影响热泵工质从环境空气中吸热,如下图(陈雪龙. 闭式热源塔热泵系统的性能试验研究[D]. 天津大学,2017):理论结霜量蒸发器表面结霜量与空气流量、进出蒸发器温差、进蒸发器湿度等有关,几种典型工况时的理论结霜量分别约为(设流过蒸发器空气质量为1000g):环境空气5℃(结霜量g)相对湿度(%)30 60 90出蒸发 0 0 0 1.0器空气 -2 0 0 1.6温度℃ -4 0 0.5 2.1环境空气0℃(结霜量g)相对湿度(%)30 60 90出蒸发 -2 0 0 0.2器空气 -4 0 0 0.7温度℃ -6 0 0 1.1环境空气-10℃(结霜量g)相对湿度(%)30 60 90出蒸发 -12 0 0 0.1器空气 -14 0 0 0.3温度℃ -16 0 0 0.5环境空气-20℃(结霜量g)相对湿度(%)30 60 90出蒸发 -22 0 0 0.03器空气 -24 0 0 0.13温度℃ -26 0 0 0.23设某蒸发器空气侧换热面积30m2,空气流量约 1.2kg/s (3600m3/h),当环境空气温度(即空气进蒸发器温度)0℃,相对湿度90%,出蒸发器空气温度-6℃时,理论结霜速率约1.32g/s,运行30分钟后理论结霜量约2376g,取霜的密度为150kg/m3(姚杨,姜益强,马最良. 翅片管换热器结霜时霜密度和厚度的变化[J]. 工程热物理学报,2003,24(6):1040-1042),则蒸发器表面霜层厚度约0.53mm;当环境空气温度-20℃,相对湿度90%,出蒸发器空气温度-26℃时,理论结霜速率约0.276g/s,运行2小时后理论结霜量约1987g,蒸发器表面霜层厚度约0.44mm。
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(注:素材和资料部分来自网络,供参考。
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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。
热气旁通除霜可以克服逆向循环除霜的部分缺点:由于在进行热气旁通除霜时,仍有一部分排气通入室内机,室内换热器的温度保持在较高水平,可以通过自然对流的方式向室内散热。
有时甚至可以在除霜时开启内风机,实现在除霜的同时向室内供热,对于室内舒适性具有较大的贡献。
另外,由于除霜时四通阀不换向,压缩机不停机,室内换热器在除霜时保持较高温度,除霜完成后室内可以立即送热风。
但是这种除霜方式应用于家用空调器仍然具有下列问题:1)除霜时间长,2)除霜时压缩机高负荷运行,3)压缩机可靠性运行问题。
3加热除霜法是将热气旁通除霜与冷媒直接加热技术相结合,基本解决了逆循环除霜和热气旁通除霜无法克服的问题。
加热除霜的实现方式为:空调器制热运行→判断需要除霜→室内风机超低速运转、二通阀开、加热器开→电子膨胀阀开大→除霜完成→正常制热。
加热除霜方式最关键的技术就是在压缩机吸气端增加了一个加热器。
化霜时,四通阀不换向,压缩机不停机,室内可以实现持续供热。
加热除霜方式具有如下优点:1)除霜时房间的舒适性好,2)化霜时间短,3)压缩机运行可靠。
加热除霜方式克服了逆循环除霜和热气旁通除霜方式的一系列缺陷,但是也带来了一些新的问题:1)耗电量高,2)成本较高。
4相变蓄能除霜法是在热气旁通除霜方式的基础上增加一个相变蓄热器作为空气源热泵除霜时的低位热源,采用供热时相变材料蓄热,除霜时相变材料释热除霜的方式。
相变蓄能除霜(串联蓄热模式)的实现方式:空调器制热运行、相变蓄热器串联蓄热→判断需要除霜→室内风机超低速运转→相变蓄热器释热除霜→除霜完成→正常制热。
采用相变蓄能除霜方式化霜时,四通阀不换向,压缩机无需停机,并且室内仍然可以持续供热。
由于增加了相变蓄热器作为低位热源,克服了传统热气旁通除霜法的诸多缺点,具有除霜是房间舒适性好、化霜时间短、压缩机运行可靠等优点,且节能效果明显优于加热除霜法。
5(1)室外换热器表面处理此外,对空气源热泵室外侧换热器表面进行处理也可以抑制霜层生长的作用,例如,对室外换热器表面添加疏水层,可以促进水滴从室外机壁面脱落,减缓霜层的生长速度。
有休斯顿大学的科学家研发了一种称为磁性光滑表面(MAGSS)的材料,当冰晶接触到磁流体中时,磁流体会形成一层屏障,致使冰晶无法附着在物体表面,或许也可为空调室外机除霜开辟新思路。
(2)无霜空气源热泵目前国内已有学者对无霜型空气源热泵做出初步研究,无霜空气源热泵系统工作原理如图9所示,对进入蒸发器的空气先进行除湿,进而实现热泵的无霜运行。
付慧影等人研究发现无霜空气源热泵系统能够在冬季低温条件下实现稳定供热,但系统效率略低于传统系统。
梁明坤等人通过实验验证了溶液喷淋板状换热器的无霜方式运用在冬季空气源热泵系统的可行性,但是该系统需要额外的溶液再生装置,系统复杂。
目前国内关于无霜空气源热泵技术的相关研究尚未成熟,无霜型空气源热泵除霜过程控制问题较为复杂,缺少适用的一般控制参数。
空气源热泵系统除霜实际操作方法1、开机前后,先检查开机前1.检查各项电压是否平衡2.检查机组电压和电气系统接线是否牢固3.检查机组安全保护装置有无拆装或调整4.检查氟系统有无泄漏5.检查主机出风口有无堵塞或通风不畅6.检查蒸发器是否需要清洗7.检查主机运行及安全保护设定参数是否有改动开机后1.检查主机各部件工作是否正常2.检查主机系统工作压力是否正常3.检查主机运转时是否有异常响声和振动4.检查压缩机是否有不正常噪音和震动5.检查及记录相关运行数据6.检查主机控制器是否可正常操作7.主机启动后,仔细观察压缩机电流是否正常8.检查主机出水温度与显示数值是否一致9.开机时先预热10.试运行过程中勿手动开、停机2.降温前巡检工地,注意清洗机器不应该是客户出现问题才上门维修,而是把服务赶在问题发生前。
在冬天来临之际,或在平常日子,主动清洗和检查机组,洗重要部件,检查机组线路等,确保机组平时不会出现故障,以保证能顺利过冬。
3.加强管道的保温效果管道保暖对工程质量来说,非常重要,很多经销商都意识到管道保暖的重要性。
因此,应尽早为管路穿上“衣服”。
4.保持热泵和系统通电空气源热泵制热是以水作为中间介质进行热量的传递,如果天气温度比较低,一旦我们出门时给空气能热泵断了电,那么有可能导致管路内的大量水流温度急剧下降,温度过低的话,就有可能冻坏设备,导致设备出现故障。
空气源热泵设备都具有防冻功能,在水温低至一定温度时,设备会自动启动,防止设备及管路结冰。
5.不用时应及时放水排空若空气源热泵在冬季不运行或需要长时间停机,比如长期外出机组不经常使用时,应当将机组、水泵、室外管路内的水全部排空,以防机组冻坏,并切断电源。
然后再运行时要对空气源热泵系统进行一次全面的检查,确保没有出现故障。
6.冷凝水应妥善处理空气源热泵在供暖时有着大量的冷热变化,因此在供热的过程中,无疑会有大量的冷凝水排放。
大家都知道水往低处流的道理,如果在冷凝水的排放上略有疏忽,那么冷凝水通过管道往外排,会流到地面上,气温低于零度的话,冷凝水容易结成冰,有可能将排水管冻住,进而沿着排水管往上攀升,最后导致设备无法正常运行。
而且对“煤改电”的农村用户来说,由于主机都安装在路边或院内,冷凝水无序排放的话,很可能造成路面光滑,进而导致人行走之时摔倒摔伤,导致不必要的经济损失。
所以冷凝水的管道位置一定要合理地的设计,自己也要不定期清理冷凝水。
7.热泵周围杂物和积雪及时清理如果热泵安装位置通风不好,将会影响热泵的制热效果,因此要多清理,还要注意的是主机风扇吹出来的是冷风,如果前面有杂物阻挡,会影响到冷风的排散,这样就会导致空气中热量不足,影响到制热效果。
如果雪过大的话,积雪要及时清除。
8.如果主机结霜,需要彻底化霜冬天主机必须彻底化霜,如果霜未完全化完就启动主机,会使主机结冰,而且会越结越多,进入恶性循环,导致主机无法正常工作。
机组结霜,无非有正常和非正常两种状态。
实际化霜过程记录正常结霜,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瘟度时,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。
非正常结霜,这是导致空气能运行故障的主要原因,这也是所有经销商必须高度注意的地方。
判断步骤及排除方法如下:首先检查设置是否正确,化霜启动时间、启动温度、化霜时间、化霜结束温度等设置是否合理。
一般情况下,化霜出厂设置启动温度是2~4℃,化霜间隔时间为30~45分钟,化霜结束温度一般为10℃左右。
先检查这些设置是否合理,然后再进行下一步的判断。