变频空气源热泵结霜特性及除霜优化实验研究

为研究变频空气源热泵机组的结霜特性及除霜优化,搭建了制冷剂为R410A变频空气源热泵系统实验台。在模拟室内外环境条件下进行了机组结霜特性实验研究,测试了室外环境温度、室外环境相对湿度、进水水温对机组结霜的影响。并对通过改变压缩机除霜过程中压缩机运行频率及膨胀阀开度,测试了变频空气源热泵在不同压缩机运行频率及不同膨胀阀开度下机组除霜时间、机组能量损耗、化霜前后机组出水水温温差的变化差异并分析出变频空气源热泵除霜的最佳除霜频率及开度。     

变频空气源热泵结霜工况动态运行特性的现场实测研究

空气源热泵结霜过程会恶化机组的运行性能,制约其长效运行,而变频空气热泵在结霜工况下运行时,由于机组自身的动态调节,表现出不同的运行特性。为探究变频空气源热泵在结霜工况下的动态运行特性,本文在标准融霜工况下,对变频空气源热泵从初始时高转速运行到稳定时低转速运行的动态调节过程进行了现场实测研究。测试结果表明:机组压缩机的降速调节会改善机组结霜程度,提升机组供热能效的效果,压缩机转速每降低1 rps,平均结霜速率会减小0. 01 g/(min·m2),结除霜过程总能效比能升高0. 02。测试共经历了5个结除霜循环,压缩机平均转速从77 rps逐渐降至57 rps,平均结霜速率降低了41%,结除霜过程总能效比提高了30%。本文研究可为变频ASHP在结霜工况下实际运行性能的优化提供参考。     

本刊时讯

国外采用两项先进控制技术提高热泵机组性能1.采用电子膨胀阀除霜循环控制空气源热泵在冬季供热时,室外换热器很容易结霜。因此要保证机组正常运行,必须对室外换热器表面进行除霜处理。     

温和高湿地区空气源热泵的供热性能测试分析

为研究空气源热泵结霜对机组性能的影响,本文针对温和高湿地区的VRV空调系统冬季供暖的结霜、除霜特性进行了现场测试,并重点分析了结霜对机组的耗功率,制热量以及COP的影响。通过与无霜供热模式下的运行性能相比,机组的制热量平均下降了38.5%,COP平均下降了35.6%。     

基于最佳除霜控制点的空气源热泵新型电流除霜控制方法开发与验证

空气源热泵室外风机电流随蒸发器结霜程度而变化,采用电流间接测霜具有成本低、灵敏和易于应用等优势.本文以开发适宜工程应用的高效除霜控制方法为目标,开展空气源热泵新型电流除霜控制方法研究.首先,通过人工环境室测试,系统分析了不同结霜工况下空气源热泵室外风机电流、风机电流增量、平均电流增长速率的变化规律,提出以风机电流增量为除霜控制参数,以平均电流增长速率为结霜工况判断依据;然后,基于最佳除霜控制点理论,确定不同结霜工况的最佳除霜控制阈值,开发除霜控制策略并应用于山东临沂市某实际供暖工程.测试结果表明,新型除霜控制方法能准确判断结霜工况,按需除霜,相比原厂除霜控制方法,机组除霜频次降低39.8％,能效提升12％.     

空气源热泵机组融霜性能研究现状

通过分析国内外专家学者对于空气源热泵机组结霜、抑霜和除霜的研究成果,归纳结霜机理,总结抑霜和除霜技术的特点,分析认为,数学模型分析与实验结果存在差异;针对换热盘管建模和实验较少;现有研究未能从根本上解决空气源热泵机组除霜的问题,有待进一步开展相关技术和设备应用研究。     

空气源热泵溶液除霜及冷冻再生技术研究

针对空气源热泵结霜/除霜导致机组制热性能衰减及可靠性低等问题,提出了一种基于溶液除霜和溶液冷冻再生的空气源热泵系统。基于溶液化学势理论,分析了溶液除霜和溶液冷冻再生的机理,设计了空气源热泵溶液除霜及冷冻再生系统,确定了除霜溶液的种类及应用浓度范围,并搭建了实验台。实验测试结果表明:在一个结霜/除霜周期内,溶液除霜及冷冻再生方式的平均制热性能系数及制热量较常规逆循环除霜方式分别提高了11.3%和16.5%,并能实现机组连续制热。     

不同除霜周期对空气源热泵运行性能影响的实测研究

为探究不同除霜周期对空气源热泵运行性能的影响,并寻求不同结霜工况下的最佳除霜周期,针对北京地区4种不同结霜工况,分别采用5种不同除霜周期对机组进行实测研究。实测研究在环境温度-2.1～5.6℃(平均1.8℃)、相对湿度48%～88%(平均68%)、回水温度设定值40℃的运行工况下进行,结果表明:在同一结霜工况下,机组存在最佳除霜周期,在不同结霜工况下,机组的最佳除霜周期会发生变化;采用最佳除霜周期控霜时,名义结除霜损失系数为24%～36%,名义有效供热系数可达0.69～0.78,平均性能系数保持在2.06～2.30,机组运行性能显著优于其他除霜控制周期。     

大中型空气源热泵多台室外机并联轮换过冷除霜系统研究

结霜是降低空气源热泵冬季制热能力的主要因素之一,解决的主要技术路线是抑霜和高效除霜。针对大、中型空气源热泵除霜问题,提出一种多台室外机并联轮换过冷除霜的新型循环型式,并对该循环型式进行热力学分析与实验研究,结果表明：当采用4台室外机轮换过冷除霜时性能达到最优;除霜过程中待过冷量下降至0.25 kW时除霜结束;除霜过程中的最小制热量仍能达到机组无霜时制热量的64%以上;当室外空气温度为-10℃,轮换过冷除霜的能效比仍能达到2.18。     

空气源热泵蓄能除霜的热经济性分析

空气源热泵冬季运行除霜时,存在室内环境热舒适性恶化、机组除霜可靠性差和运行不稳定等问题。相变蓄能除霜技术是目前可行的节能新技术。本文对目前常用的几种空气源热泵除霜方式进行对比,并通过计算分析比较了各种除霜方式的热经济性,结果表明蓄能除霜技术具有明显的优越性。