基于平均性能最优的空气源热泵除霜控制方法的研究

本文选择空气源热泵机组的性能恶化点作为除霜的开始时刻,提出了一种基于平均性能最优的空气源热泵除霜控制方法。为验证该方法的可行性与适用性,采用四种不同的除霜方案对一台空气源热泵机组的除霜特性进行实验研究。针对不同的结霜工况条件,测量了翅片表面霜层厚度及机组输入功率、制热量等参数随时间的变化,并以此为基础分析了空气源热泵在整个结霜/除霜循环中的总耗功、总制热量以及平均COP的变化。实验结果表明:当空气源热泵机组选择以性能恶化点作为除霜开始时刻时,系统在整个结霜/除霜循环中的平均COP达到最大,即验证该除霜控制方法的可行性,能够用于空气源热泵机组的最佳除霜开始时刻控制。     

基于辐射和对流换热新型供暖末端的空气源热泵除霜性能试验研究

常规空气源热泵在低温环境中运行时普遍存在结霜和除霜现象,由于常规室内盘管储能不足,导致逆循环除霜效果不理想。同时,基于强制对流换热的常规空气源热泵常常会引起室内热分层现象和强烈的吹风感,导致人体热舒适性较差。为解决上述问题,本文结合辐射供暖具有较高热舒适性的优点,提出一种基于辐射和强制对流换热的新型供暖末端,搭建空气源热泵辐射和对流换热性能试验台,对其除霜性能进行试验研究。结果表明:除霜周期内,该系统压缩机功率平均值为429.5 W,除霜能效比为2.88,除霜能效比高于常规空气源热泵系统。     

自复叠空气源热泵除霜方案优化探讨

非共沸混合制冷剂自复叠空气源热泵能够实现大温差循环,可用作高温热泵。为了解决常用的逆循环除霜和热气旁通除霜用于自复叠空气源热泵除霜存在的问题,提出2种除霜优化方案:蓄热除霜和双系统耦合除霜。这2种优化方案均增加了除霜热量来源,提高了能源利用率,不易引起压缩机吸气带液,系统可连续制热。蓄热除霜优化方案可以大幅缩短除霜时间,系统相对简单可靠,可以作为自复叠空气源热泵除霜优选方案。     

能量分析法在空气源热泵除霜中的应用

针对空气源热泵冷热水机组冬季制热运行时换热器结霜与除霜的问题，提出了一种能量分析法。从能量转换和能量传递的角度出发，分析一种常见的除霜方法——逆循环除霜。通过对除霜过程的讨论，找出了相应的减少除霜损失的方法。     

复叠式空气源热泵蓄能除霜与常规除霜特性实验研究

针对复叠式空气源热泵在冬季寒冷地区供热运行中遇到的结霜和除霜问题,本文提出增设蓄热器的蓄能复叠式空气源热泵除霜系统,通过实验研究了该系统间断制热蓄能除霜及不间断制热蓄能除霜两种除霜模式下的除霜特性,并与常规复叠式空气源热泵采用的低温级热气旁通除霜方式进行对比分析。结果表明:采用蓄能除霜方法的除霜时间较旁通除霜减少71.4%~77.6%,系统除霜能耗降低65.1%~85.2%,机组除霜运行更稳定、可靠。     

空气源热泵抑霜除霜技术分析

结霜是降低空气源热泵冬季制热能力的主要因素之一，目前解决结霜问题的主要技术路线是抑霜和高效率除霜。本文通过总结国内外学者对空气源热泵抑霜除霜技术的研究工作，分析目前抑霜和除霜技术的优缺点及其适用性。研究显示：改变蒸发器进口空气参数以及改变蒸发器结构等都能够起到抑霜的作用，无能耗或仅带来较小的能耗；电热除霜以额外消耗电能为代价，在冰箱中应用较多；逆循环除霜和热气旁通除霜是目前常用的除霜方式，但只适用于小型制冷、热泵装置；蓄能除霜尚处于试验和模拟阶段；未来需要开发一种能量损失更小、持续制热且不停机的新型除霜方式。     

一种新型空气源热泵除霜方式的实验研究

提出了一种新型空气源热泵除霜方式,其基本原理是在热汽旁通除霜循环的基础上将室外换热器分为前后两排,中间用毛细管节流,前后排换热管在除霜过程中分别作为蒸发器和冷凝器,利用四通阀换向分别对其进行除霜.对新循环除霜性能进行了实验研究,并与逆循环除霜方式进行了比较.实验结果表明,新型分组节流除霜方式合理地利用了除霜能量,因此除霜时间及除霜损失小于传统逆循环除霜方式.而且在除霜过程中不从室内吸收热量,对其温度波动影响较小.在除霜过程中,新除霜方式的四通阀换向次数与逆循环除霜方式相同,但系统压力的波动幅度远远小于逆循环除霜方式,因此对系统的机械冲击要小得多.     

空气源热泵蒸发器并联轮换除霜理论研究

针对大中型空气源热泵系统除霜,提出一种空气源热泵蒸发器并联轮换除霜系统,该系统能够实现除霜时不停止制热。为分析系统的结霜/除霜特性,建立空气源热泵蒸发器并联轮换除霜系统理论模型。通过模拟研究蒸发器并联轮换除霜系统结霜/除霜过程中霜层和系统制热性能随运行时间的变化情况。结果表明,在环境温度-5℃,相对湿度80%时,系统运行60 min时,室外机霜层厚度已影响机组正常运行;在运行40 min时开始运行除霜,除霜周期为15.76 min,获得的最大制热量为7.94 kW,最大制热COP为2.77。     

空气源热泵结霜机理及除霜/抑霜技术研究进展

结霜导致蒸发器的热阻增加,传热系数降低,系统COP减小,制约了空气源热泵的推广应用。本文在表面结霜机理研究现状的基础上,总结了影响结霜的各种因素相应除霜/抑霜技术,综述了逆循环、热气旁通和电加热三种常用除霜方法的研究进展,概括了改变空气参数、表面温度和换热器结构的抑霜效果,以及表面改性抑霜技术的研究现状。指出霜导热系数模型的局限性及除霜/抑霜技术存在的问题,提出今后应结合多种措施着重探索对水蒸气凝结、冷凝水冻结、霜层回融和塌陷等阶段均有较强抑制作用的抑霜技术。     

一种新型无霜空气源热泵热水器实验研究

针对空气源热泵在低温环境下容易结霜问题,本文提出一种新型无霜空气源热泵热水器,其利用固体干燥剂较强的除湿特性,使室外空气含湿量低于结霜条件来实现无霜运行;其次,利用相变蓄热装置对冷凝余热进行回收,使之作为再生模式下的低温热源,对干燥剂进行再生,以保证系统的持续运行。本文通过实验验证了新型系统的可行性,并与传统除霜系统相比,在环境工况为0℃/80%下,其COP比热气旁通除霜系统和电除霜系统分别高7.25%和46.3%。     

空气源热泵除霜研究

空气源热泵的结霜问题已经成为影响空气源热泵机组可靠性的关键,提出了解决问题的三个方法:延缓结霜、除霜方法改进和除霜控制技术。增加风量、改进换热器形式等可以有效延缓结霜,并降低结霜的程度;采用蓄能除霜法可以减少除霜时间,室内恢复供热更快;模糊控制等控制方式可以使除霜更加智能化,从而达到良好的除霜效果。     

空气源热泵系统无霜化及除霜方法概述

空气源热泵因性能稳定、使用方便等特点在房间供暖与空调等领域得到广泛应用,冬季室外换热器表面结霜和除霜是影响其系统性能的主要因素。本文概括了空气源热泵系统的结霜条件、无霜化以及各类热力与非热力除霜方法,重点阐述了采用相变蓄热装置的各种热泵系统及除霜方法,对研究报导中应用的相变材料、蓄热换热器结构进行综述。最后对实现空气源热泵产品的无霜化或除霜高效化和持续供热的研究方向进行展望:可靠的吸附材料及其再生方法研发是通过干燥方法破坏除霜条件的技术需求;高压电场和超声波除霜方法需进一步完善,提高稳定性和经济性;蓄热除霜有很大的市场潜力,但需优化系统及蓄热换热器设计,并深入相变材料的研究。     

三排变片距翅片盘管换热器结霜特性实验研究

为改善空气源热泵室外翅片盘管换热器在低环境温度下沿空气流动方向结霜不均匀、首排结霜量较大进而导致热泵除霜间隔较短、制热能力下降等问题,对不同翅片片距组合的变片距翅片盘管换热器在低环温工况下运行及结霜的情况进行实验研究。结果表明：变片距翅片盘管换热器在低环温条件下可有效延长迎风面管排发生结霜堵塞的时间、对于结霜生长速度和结霜质量也有抑制作用。变片距翅片盘管换热器在结霜中后期阶段换热功率更高,在合理的翅片间距组合下,变片距翅片盘管换热器可以在不损失过多换热功率的情况下延长换热器迎风面管排结霜堵塞的时间,如样品4的平均换热功率比样品1低6.02%,而除霜间隔延长了37 min。     

空气源热泵机组结霜及除霜控制方法的研究

讨论影响空气源热泵冷热水机组结霜的因素及常用除霜控制方式,并结合机组的实际运行情况提出一种典型的除霜控制流程.     

复叠式空气源热泵热水器结霜工况下的机组运行参数研究

复叠式空气源热泵热水器可以在冬季低温(-25℃)下最高提供80℃热水,但是机组结霜问题对机组的效率和供热性能影响较大。通过研究复叠式热泵热水器的结霜规律以及结霜对机组性能的影响,为进一步研究并优化除霜控制方法提供依据。系统分为低温级循环和高温级循环,低温级循环为室外系统,高温级循环及蒸发冷凝器部分为室内系统,热泵循环低温级采用R410A作为循环工质,高温级采用R134a,热泵系统高温级冷凝温度为80℃,低温级的蒸发温度可达-40℃。通过在焓差实验室实验进行研究。测试复叠式热泵的结霜过程时间与结霜量,得到不同室外温湿度与结霜量之间的关系。结霜量通过测量低温级蒸发器进出口含湿量的方法获得,并分析结霜对于机组实际耗电量以及COP等性能参数的影响。     

空气源热泵冷热水机组的结霜及除霜控制方法的分析

讨论分析影响空气源热泵冷热水机组结霜的因素及常用除霜控制方式。     

空气源热泵机组除霜性能试验研究

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。     

多联机空气源热泵相变蓄能除霜特性试验研究

为了解决多联机空气源热泵常规除霜时间长、室内环境恶化等问题,提出多联机热泵相变蓄能除霜方法。针对提出的新方法,设计系统流程和试验方案,并在模拟室内外环境条件下完成试验研究。相对于常规除霜,新的除霜方法可以有效缩短33.7%的除霜时间,显著改善机组的除霜性能和室内供热环境。