空气源热泵除霜技术的探讨
mazhiguang
mazhiguang Lv.3
2010年03月16日 14:12:33
只看楼主

空气源热泵除霜技术的探讨一、 结霜的原因。空气源热泵冷热水机组在冬季制热正常运行时,由于其蒸发温度一定要低于环境温度,蒸发器表面的温度也将随之下降,甚至低于0℃且低于空气的露点温度时,当室外空管在风机驱动下流经盘管时,其空气中所含的水分就会析出,并附着在盘管表面上,形成霜层。随着霜层的形成和加厚,机组的性能将明显的下降。霜层的形成和影响因素比较复杂,但主要的有三个:冷却面、气流、时间。 冷却面:盘管表面与入口处空气之间的温差越大,结霜速度越快,结霜也越严重。

空气源热泵除霜技术的探讨
一、 结霜的原因。
空气源热泵冷热水机组在冬季制热正常运行时,由于其蒸发温度一定要低于环境温度,蒸发器表面的温度也将随之下降,甚至低于0℃且低于空气的露点温度时,当室外空管在风机驱动下流经盘管时,其空气中所含的水分就会析出,并附着在盘管表面上,形成霜层。随着霜层的形成和加厚,机组的性能将明显的下降。霜层的形成和影响因素比较复杂,但主要的有三个:冷却面、气流、时间。
冷却面:盘管表面与入口处空气之间的温差越大,结霜速度越快,结霜也越严重。
换热器的肋片间距:肋片间会因结霜而造成风道的堵塞,风道减小,蒸发温度下降,机组的制热效率将大大的下降。
沿气流方向的管排数:一般的说,管排数增多,会增大空气的阻力,减少空气流量,同时使气流在流经盘管时温度下降至露点温度以下的可能性增大,从而导致结霜速度加快,结霜量增多,因此,肋片管沿气流方向管排数不宜太多。
气流:实际的运行表明,当室外空气温度在-2℃至7℃,而相对湿度大于50%时,肋片盘管表面的结霜情况最为严重,空气相对湿度越大,盘管的结霜越严重。除了温度和湿度有影响外,气流的速度也是有影响的,气流速度降低,负荷会减少,蒸发温度快速下降,结霜速度加快,当气流速度增大,负荷会增大,蒸发温度快速上升,温差减小,降低结霜倾向。
时间:机组运行时间越长,结霜的可能性越大,且上一次开停周期中,停机越短,越可能加剧结霜的倾向。

二、 结霜对机组运行的影响。
1. 结霜对机组运行的影响主要有4点:
2. 肋片间通道堵塞,空气流动阻力大大增加,空气流量大大减少,换热量下降。
3. 增加了蒸发器的传热热阻,使换热性能下降。
4. 蒸发温度下降,造成压缩机的制热能力和效率急剧下降,运行工况变差整个系统性能随之下降,盘管表面温度和吸气压力不断下降,严重时结霜会逐渐延伸到压缩机缸头,使压缩机损坏。
三、 除霜技术的探讨。
目前应用的一些除霜方案有:
td1、 定时除霜法:为防止蒸发器严重结霜,影响机组的性能,定时进行除霜,但在设定时间时,往往考虑了最恶劣的工作环境条件,因此必然产生不必要的除霜动作。
td2、 时间-温度法:在时间量值上考虑了温度量值,比定时除霜法有进步,部分的考虑了机组工作环境温度的影响,但仍不能正确反映结霜对机组性能的影响,仍会出现多余的除霜运作,或者也会在需要除霜时而不发出除霜的信号。
td3、 空气压差除霜控制法:由于蒸发器表面结霜,会增大蒸发器两侧的空气压差,通过检测蒸发器两侧的空气压差,确定是否需要除霜,这种方法可以实现根据需要除霜,但在蒸发器表面有异物遮挡或严重积灰时,会出现误动作。
td4、 结霜时蒸发温度与大气温度的温差会加大,根据这一变化来控制除霜,反映了结霜后,机组工作特性产生的影响。但仅根据一个量的变化进行判断也会有误动作产生。
td5、 最佳除霜时间控制法:在认定最佳除霜时间的基础上,提出了根据最佳除霜时间的差异判断除霜控制是否正确,进而确定机组制热工作时间和除霜控制信号的发出。
td6、 最大平均制热量法控制除霜:以热泵机组能产生最大供热效果为目标来进行除霜控制,这一除霜方法具有理论意义,但实际实施有一定困难。
td7、 电热除霜:即在蒸发器管肋片上,嵌入电热丝或在肋片上穿入电热管。除霜周期由定时器定时间来控制。此方法效果可靠,不受环境温度的影响。但对电热元件绝缘要求高。
td8、 旁通热气除霜:机器正常运行时,除霜电磁阀关闭。除霜时,除霜电磁阀打开,旁通热气直接进入蒸发器化霜,除霜周期由定时间器来定。
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cl_60726
2010年03月17日 21:20:16
2楼
好贴啊谢谢
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