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如何優化空氣源熱泵機組除霜控制策略成為廠商關注重點

發布時間:2018-09-14 09:28:28   來源:   瀏覽次數: 0
【摘要】      隨著環保意識的日益增強,人們的生活水平逐步提高,空氣源熱泵的使用已經越來越廣泛了。但是由于空氣源熱泵結霜現象的出現,使得它已經成為影響空氣源熱泵發展的一大問題。今天,空氣能源網專家對于目前空氣源熱泵的現狀以及結霜原理進行了介紹,為今后除霜問題的進一步發展提供了參考依據。

迷你世界怎么做电梯 www.1185990.com 隨著環保意識的日益增強,人們的生活水平逐步提高,空氣源熱泵的使用已經越來越廣泛了。但是由于空氣源熱泵結霜現象的出現,使得它已經成為影響空氣源熱泵發展的一大問題。今天,空氣能源網專家對于目前空氣源熱泵的現狀以及結霜原理進行了介紹,為今后除霜問題的進一步發展提供了參考依據。

空氣源熱泵是眾多熱泵技術中的一種,它以電能為驅動,夏季以室外空氣作為冷源,將冷量由系統輸送至室內;冬季以室外空氣為熱源,將熱量由系統輸送至室內??掌慈缺米魑恢值臀蝗仍雌浯⒘糠岣?,而且與傳統的供熱方式相比,空氣源熱泵既可以降低能耗,也可以減少對環境的污染。并且空氣源熱泵有著既能供熱又可以供冷、占用建筑空間小等優點,受到越來越多地方的青睞。

熱泵

但是,空氣源熱泵運行受周圍環境的溫濕度影響較大,在低溫環境下也存在著制熱量衰減和結霜的問題。在冬季空氣源熱泵對室內進行供熱時,如果室外盤管的表面溫度低于0℃并且低于室外空氣的露點溫度,空氣源熱泵的室外盤管就會結霜。而空氣源熱泵室外換熱器表面的結霜會導致機組運行的可靠性差,結霜對熱泵運行主要有兩個影響:其一是大量結霜聚集會使蒸發器傳熱性能減弱,其二是結霜阻礙了室外盤管間的氣體流動,風機能量損耗增加。因此,隨著室外換熱器壁面霜層的增多,室外換熱器蒸發溫度下降、機組制熱量減少、風機性能衰減、輸入電流增大、供熱性能系數降低,嚴重時壓縮機會停止運行,以致機組不能正常工作。

空氣源熱泵在低溫高濕狀態下運行時的結霜和除霜問題已成為制約其高效運行的瓶頸,如何能夠有效的延緩空氣源熱泵結霜和高效快速的實現室外換熱器除霜,減小因結霜和除霜過程對熱泵機組和室內環境造成的不利影響是關系到空氣源熱泵能否更廣泛和高效運行的關鍵問題。因此,研究和有效解決空氣源熱泵結霜問題對于推廣空氣源熱泵技術起著至關重要的作用。

空氣能熱泵機組

除霜原理及過程研究

在供熱、制冷系統中,結霜是一種非常普遍的現象。當空氣中的水蒸氣接觸到溫度低于空氣露點溫度的表面時,就會發生相變結霜現象。在成霜初期,獨立分散的霜類似于肋片,可以起到強化傳熱的作用,但隨著時間的推移,整個冷表面逐漸被霜所覆蓋,形成連續的霜層。作為多孔介質的霜層由于導熱系數小,不僅會降低系統的傳熱性能,增加能耗,嚴重時甚至會造成系統堵塞,引發非常嚴重的后果。因此,研究結霜的機理以及發現有效的除霜方法一直是國內外學者研究的重點。由于空氣源熱泵冬季采用空氣作為熱源,所以,隨著室外溫度的降低其蒸發溫度也隨之降低,蒸發器表面溫度隨之下降甚至低于0℃。此時當室外空氣在流經蒸發器被冷卻時其所含的水分就會析出并依附于蒸發器表面形成霜層。

研究顯示,結霜現象發生的可能范圍是-12.8℃到5.8℃,室外干球溫度t和相對濕度φ是影響熱泵結霜的主要因素。當溫度和相對濕度達到一定條件后就容易出現結霜現象。自然對流條件下豎直壁面的結霜實驗結果表明,霜層形成達到準平衡狀態的時間大約需要3h,霜層表面溫度接近0℃,其后在0℃上下振蕩,并且振蕩周期隨著環境相對濕度變化而變化。

熱泵安裝操作

空氣源熱泵除霜方式的研究:逆循環除霜

空氣源熱泵除霜系統主要由壓縮機、室內機、室外機、節流機構、四通換向閥、氣液分離器、蓄能換熱器、過濾器、電磁閥等組成。逆循環除霜技術中利用四通換向閥改變制冷劑流向,機組逆向運行,除霜能量來自于壓縮機耗功和從室內吸收的熱量,使制熱狀態變為制冷狀態,室外機變為冷凝器進行除霜。在除霜期間,壓縮機排出的過熱狀態制冷劑蒸汽被送到室外機盤管進行融霜。當融霜完成后,熱泵運行再次逆轉,重新開始供熱,從而達成除霜的目的。

這種方法不需要附加其他設備,除霜時間短,但是在除霜運行時,需要從建筑物內吸熱,降低了室內環境舒適性,換向閥需頻繁換向,易磨損且噪音較大,系統參數變化較大,并且在壓縮機停止供熱后,室內溫度降低,對舒適度的影響較大。

在如今經濟迅速發展、環境污染嚴重的年代,空氣源熱泵憑借著它的特點將會被廣泛應用,具有廣大的市場前景及應用價值。但是空氣源熱泵的結霜問題制約著其發展,對于這些問題,空氣能源網專家認為,需要各大廠商設計新的換熱器形式、尋找合適的除霜熱源以及選擇合理的除霜點,優化機組除霜控制策略。

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