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空氣源熱泵幾種常用的除霜方法?

發布時間:2019-12-26 16:39:00  瀏覽次數: 3052

       空氣源熱泵幾種常用的除霜方法

       空氣源熱泵是高效節能的環保型供熱裝置,通過消耗少量的高位能使環境空氣中的低品位熱能得到充分利用,具有無污染物排放的特點,符合生態供熱的理想模式。目前,空氣源熱泵在中小型建筑中的應用日趨廣泛,在替代燃煤供熱等工程中發揮著越來越重要的作用。但其在低溫高濕環境下容易結霜,導致制熱量不足,制約著空氣源熱泵的發展。因此,提高除霜技術是推進空氣源熱泵發展的必要條件。

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       20世紀50年代以來,國內外學者在結霜機理、熱泵機組的除霜及其控制方法等方面做了大量的研究工作,指出了低位熱源不足是導致常規除霜綜合性能差的根本原因,為除霜方法的應用提供了理論依據。目前國內外常用的除霜方法有逆循環除霜、熱氣旁通除霜和蓄能除霜法。以下對這三種除霜方法做簡要介紹。

1.逆循環法

       除霜時,四通換向閥動作,改變制冷劑流向,讓機組由制熱狀態轉化為制冷狀態,壓縮機排出的高溫氣體直接通到室外換熱器中進行融霜??梢钥闯鲞@種方法的除霜能量來自壓縮機耗功和從室內吸收的熱量。在除霜啟動時,制冷劑以液態存在與氣液分離器中,壓縮機只有將吸氣壓力拉得很低,才能將制冷劑閃發,造成融霜階段制冷劑流量很小,延長了除霜時間。

2.熱氣旁通法
       除霜時,不改變制冷劑流向,機組保持制熱工作狀態不變,壓縮機排出的高溫氣體通過旁通管直接旁通一部分至室外換熱器進行融霜。除霜的熱量來源為壓縮機所消耗的電力和壓縮機殼體的蓄熱量兩部分。值得指出的是,旁通除霜電磁閥的質量優劣直接關系到除霜時間。除霜時間增長,耗功增大,除霜效果不佳。
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3.蓄能除霜法

 

       蓄能除霜包括蓄熱水和相變材料蓄能等。相變蓄熱除霜是近年來提出的新的除霜方法。采用蓄能除霜模式除霜過程中,蓄能換熱器作為蒸發器,為除霜提供熱量。研究表明:蓄能除霜能夠提供相對較好的除霜熱源,縮短除霜時間,且恢復時間短,較之其他方法更有優越性。缺點是初期投入成本高。

4.三種除霜方法的對比分析

 

張杰教授對以上三種除霜方法進行了實驗對比,實驗數據如下:

三種除霜方式比較

除霜模式

除霜時間/s

除霜時排氣壓力平均值/Pa

室外側換熱器翅片表面溫度/

室內機恢復正常供熱時間/s

逆循環除霜

390

1.05

24.0

280

熱氣旁通除霜

510

1.30

23.5

210

蓄能除霜

270

1.55

30.0

120

        從表中可以看出:逆循環除霜系統除霜時的排氣壓力較小。采用熱氣旁通除霜模式時,排氣壓力平均值為1.30MPa,基本能滿足機組的正常運行需要。而蓄能除霜較其他兩種模式的排氣壓力有所增加,使冷凝溫度提高,傳熱溫差加大,更有利于除霜。


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