低温空气源热泵化霜控制因素研究
空气源热泵除霜方法的研究现状及展望

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。
低温环境下空气源热泵的应用分析

低温环境下空气源热泵的应用分析低温环境下的空气源热泵系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成。
在制冷和制热过程中,系统需要通过油冷却和制热器的增设来增加系统的性能和效益。
空气源热泵的性能主要受到环境温度的影响,因此在低温环境下,其性能受到了很大的限制。
具体来说,低温环境下空气源热泵存在以下问题:1.效率降低。
由于环境温度低,空气源热泵需要消耗更多的能量来提供相同的热能,从而导致效率下降。
2.压缩机故障率提高。
低温环境下,压缩机的工作压力增大,增加了机械冲击和摩擦损失,导致压缩机故障的概率增加。
3.管道及阀门冻结。
低温环境下,管道和阀门中的水分会结冰,导致空气源热泵无法正常运作。
为了解决以上问题,需要采取一些措施来提升空气源热泵在低温环境下的性能。
具体措施包括:1.选择适用制冷剂。
在低温环境下,制冷剂的选择很重要,一般建议选择低温工作的制冷剂。
常用的低温工作制冷剂有R404a和R410a等。
2.加装热水辅助装置。
由于低温环境下空气源热泵的制热效率较低,可以考虑加装热水辅助装置来提高其热效率。
3.增加制热器。
在低温环境下,制热器可以起到增加温度的作用,从而提高空气源热泵的热效率。
4.加装排气加热系统。
通过加装排气加热系统,可以提高低温下空气源热泵的制热效率。
5.加强维护保养。
在低温环境下,空气源热泵需要更加频繁的维护和保养,包括清洁过滤器、检查阀门和管道等。
总之,低温环境下空气源热泵的应用需要针对其性能受限的问题采取相应的措施来提高性能和效率。
随着技术的不断进步和应用经验的积累,相信空气源热泵在未来的应用中会更加广泛和成熟。
空气源热泵机组除霜性能试验研究X

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。
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究

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

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。
空气源热泵热水机组模糊除霜控制器的研究

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设计 空 气 源热 泵 热 水 机 组 模 糊 除 霜 控 制 方 案 , 从 输 入 量 模 糊 化 模 块 、 糊 推 理 模 块 、 霜 控 制 模 并 模 除
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北方地区低温环境下空气源热泵应用研究

北方地区低温环境下空气源热泵应用研究摘要随着清洁供暖深入推进和“煤改电”政策的落实,空气源热泵以优异的节能效果、良好的用户体验、使用维护方便等显著优点,成为热泵诸多型式中应用最为广泛的一种。
空气源热泵在低温环境下应用时,突出问题是制热能力受室外温度波动和结霜严重程度的影响。
本文结合低温环境下空气源热泵应用现状和典型问题,针对低温环境情况,进行空气源热泵应用的适宜性研究和应用时的关键技术指标计算方法的研究,提出提高低温环境下空气源热泵应用性能的建议和措施,以促进空气源热泵技术在清洁供暖应用领域的推广应用。
关键词空气源热泵;低温环境;应用适宜性;计算方法;建议;措施1 北方地区空气源热泵应用现状和典型问题分析空气源热泵在北方地区低温环境下的推广和应用,关注的焦点就是它的应用受到气候条件的约束,热泵机组出现的突出问题是制热能力受室外温度波动和结霜程度的双重影响。
2 低温环境下空气源热泵应用的适宜性研究2.1低温环境下空气源热泵应用的适宜性研究按照《民用建筑热工设计规范》(GB50716-2016)的建筑热工设计原则[1],建筑热工设计区划分为两级。
其中,严寒、寒冷地区的建筑热工设计区划指标见表1所示。
表1 建筑热工设计区划指标及设计要求[4]一级区划名称区划指标二级区划名称区划指标主要指标辅助指标严寒地区(1)t min.m≤-10℃145≤d≤5严寒A区(1A)6000≤HDD18严寒B区(1B)5000≤HDD18<6000严寒C区(1C)3800≤HDD18<5000寒冷地区(2)-10℃<t min.m≤0℃90≤d≤5<145寒冷A区(2A)2000≤HDD18<3800CDD26≤90寒冷B区(2B)CDD26>90北方地区的严寒B区气候酷寒,极端最低温度低于-30℃,可选择-35℃超低温空气源热泵;严寒C区气候寒冷,极端最低气温在-25℃左右,宜选择-25℃超低温空气源热泵,可保证供暖期的正常启动和运行;寒冷A区和寒冷B区冬季平均气温在0℃左右,冬季供暖期气候整体比严寒地区温和,寒冷A区可选择配备低温空气源热泵以应对极端最低气温,寒冷B区选择常规空气源热泵即可。
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2018 年 07 月 /Jul.2018 93
技术·创新 / Technology and Innovation
图 1 实验机原理图
冷剂为 R410a,电子膨胀阀产自佛山华鹭自动控制器 有限公司,调节范围为 0 ̄500 B。机组翅片换热器间 距 1.4 mm,3 排,蓝色亲水波纹片。制热低压开关断 开 / 闭合值为 0.1/0.2 MPa。
引言 随着环境温度的降低,空气源热泵制冷剂系统内部 低压侧压力随之降低,制冷剂蒸发温度显著降低,制冷 剂流量减少,空调热源侧翅片换热器能够从环境中吸收 的热量随之减少。当翅片换热器温度低于 0 ℃时,相对 湿度大于 75 % 时,空气中的水蒸气遇到翅片换热器时就 会以霜的形式析出在其表面 [1]。翅片结霜会增加换热热 阻,减少空气流通面积,最终导致机组制热量的下降。 目前多数空调采用四通阀换向将热气导入翅片换热 器进行化霜的方法。该方法融霜速度快,技术成熟,化 霜时会进行制冷运行,从室内吸收一定热量。以变频压 缩机和电子膨胀阀运行调节的空调在控制时,尤其是制 热和化霜时,如何对二者进行调节能够使制热综合性能 最高,目前没有专门的研究报告。其次,某厂商制造的 低温空气源热泵(冷 / 热水机组)在北京雾霾天运行时, 出现结霜太厚甚至出现低压保护、水温达不到机组设计
机组对结霜的控制采用温差 + 时间的方式进行—— 即有 2 个条件共同判断和控制机组的结霜,时间条件为 机组制热持续时间,温差条件为环境温度与翅片温度的 差值,两个条件为且的关系。本机组在 -7 ̄0 ℃环境温度 区间内的化霜控制参数为 : 默认制热持续时间 50 min, 温差 10 ℃。机组在该条件下的初始状态为 : 压缩机最高 频率 80 Hz,电子膨胀阀初始开度 250 B,电子膨胀阀下 限 120 B,化霜频率 55 Hz。
1 实验测试 1.1 实验机原理(如图 1) 1.2 实验机的基本情况 实验采用 1 套制热量为 16 kW 的分体式低温空气源 热泵,外机翅片后方加小风扇吹风,模拟机组在实际安 装条件下的环境状况。 机组压缩机产自凌达压缩机公司的单级双缸转子 变频压缩机,压缩机调节频率范围为 15 ̄120 Hz,制
要求的问题,该类问题导致部分用户售后投诉。为了解 决该问题,对空气源热泵从变频压缩机和电子膨胀阀控 制方面做深入研究,并在空气焓差实验室模拟验证之。 验证时,分别对影响机组化霜的以下控制因素:制热运 行时间、电子膨胀阀下限、电子膨胀阀初始开度、化霜 频率、电子膨胀阀调节速度进行实际测试,得出最佳结 果和问题的解决方案。
1.3 实验方法 1)按照 GB/T 21362-2008《商业或工业用及类似用 途的热泵热水机》附录 B 制热量测试方法测试机组制热 量 [2]; 2)实验数据处理方法:由于实验有化霜,数据分析 时对化霜前、包含化霜 2 种情况分析机组制热量,制热
图 2 实验样机
能效,机组吸气压力随时间的变化,找出对化霜影响最 显著的影响因素,并针对问题提出改善方案。
技术·创新 /
低温空气源热泵化霜控制因素研究
Research on Control Factors of Defrosting of Low Ambient Temperature Air Source Heat Pump
袁占彪 (珠海格力电器股份有限公司
珠海 519070)
摘要:针对变频空气源热泵结霜的控制因素—制热运行时间、化霜频率、电子膨胀阀调节速度、电子膨胀阀 下限、电子膨胀阀初始开度进行实验研究。得出在低温高湿度环境中制热运行时间为影响机组制热的最显著 因素,电子膨胀阀初始开度为次要因素。该结论对低温潮湿环境下空气源热泵的化霜控制具有一定的指导作 用。 关键词:空气源热泵;低温;化霜控制 Abstract:This paper studied on the control factors of defrosting for variable frequency ห้องสมุดไป่ตู้ir source heat pump, such as operational time,defrosting frequency,electronic expansion valve adjust speed,electronic expansion valve lower limit and electronic expansion valve initial opening. The result showed that operational time was the most significant factor affecting the heating effect and the initial opening of the electronic expansion valve was the secondary factor in the environment of low temperature and high humidity. This conclusion has a certain guidance on the control of de- frosting for air source heat pump which is in low temperature and humid environment. Key words:words: air source heat pump; low ambient temperature; control of defrosting
3)实验方案如下: 应用大数据平台和远程监控对北京煤改电现场安装
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技术·创新 /
的低温空气源热泵进行监测,得出北京市 12 月份的环境 温度和机组出水温度分布如图 3 所示。
从图 3 中可以看出环境温度在(-5 ̄0 ℃之间的运行 时间最长),出水温度在(40 ̄45 ℃之间的工程最多) 考虑空气源热泵容易结霜条件和结霜最严重条件,选取 环境温度 -3 ℃ /RH95 %,机组出水温度 42 ℃,机组水 流量 2.4 m3/h 作为本次试验的工况,如此更贴近机组的 实际运行情况。分别对已经生产检验合格的机组的影响 其结霜的控制因素:制热运行时间、电子膨胀阀下限、 电子膨胀阀初始步数、化霜频率、电子膨胀阀调节速度 进行测试对比,具体实验方案如下: