两级压缩空气源热泵结霜性能试验研究

虽然空气源热泵得到了广泛的应用,但是空气源热泵机组在冬季低温环境下运行,其蒸发器表面结霜,会严重影响效率。本文研究了两级压缩空气源热泵在低温工况下一些参数变化对风冷热泵结霜的影响,以及结霜条件下热泵机组性能参数的变化。研究表明:在0℃以下,结霜量以及结霜速度随着温度的升高而增多和加快,在进风温度在0℃左右的时候结霜最严重。温度在3℃的时候,结霜却不如前者严重。而当温度达到-7℃以下时,结霜不是很明显,特别是在相对湿度为90%,温度为-12℃时几乎不结霜。当蒸发器壁面的温度与空气的露点温度比较接近,而且空气含湿量大时,结霜速度最快。在保持进风温度一定,相对湿度越大,换热器风侧表面结霜量也就越多。相对湿度变化对结霜量的影响比温度要大,因此环境相对湿度是影响空气源热泵机组结霜、除霜特性的主要因素。同时,机组在结霜条件下运行时,机组的制热量和COP降低,综合性能下降。这一研究对翅片管式蒸发器除霜具有指导意义。     

基于实际运行数据的不同气候区冬季空气源热泵结霜特征分析

空气源热泵运行中存在的突出问题是室外机结霜而导致的机组性能下降。在实际应用中,当地气候条件下空气源热泵结霜的难易程度决定了大多数除霜技术的适用性。空气源热泵结霜的难易程度除了受气候影响外,还受系统运行性能甚至用户使用习惯的影响,难以做出定量的判断。因此本文提出结霜度时数的概念,以专门表征气候条件对结霜的影响。通过在国内多地采集空气源热泵实际运行数据,使得结霜度时数的计算更接近实际情况,再对运行数据进行拟合分析得到了不同功率类型的热泵系统的蒸发温度与室外干球温度之间的特征温差,此温差可以用来修正传统设计上所假设的某个定值。最后,根据不同特征温差下的结霜度时数分析,结合不同功率类型的热泵系统在国内275个城市的结霜特征,对这些城市进行了结霜气候分区,为空气源热泵系统进行气候适应性的设计以及控制策略开发提供参考。     

蒸发器面积对高寒地区热泵结霜的影响分析

研究了蒸发器面积对空气源热泵机组蒸发器表面温度的影响,通过对我国高寒地区主要代表性区域的气象资料进行整理分析,统计了蒸发器面积为S0、1.5S0、2S0时的机组结霜时间,并分析了其对空气源热泵机组结霜的影响效果。当室外蒸发器面积为2S0时,空气源热泵机组的蒸发器表面温度平均提高了约2.4℃,空气源热泵机组在采暖季运行时间内,机组在不同地区的结霜时间相对减少了2.89%～13.38%。     

风冷管道机组的化霜研究浅析

对空气源热泵冬季供热运行时结霜因数的进行分析,并就结霜对机组的影响进行研究,提出对提高化霜速度以及性能的途径     

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.     

复叠式空气源热泵翅片管换热器的结霜因子研究

空气源热泵在冬季结霜会对机组的运行产生较大影响。本文实验机组为一台复叠式空气源热泵,室外侧换热器采用带亲水膜的翅片,在焓差实验室中进行室外温度在-18℃~6℃区间、相对湿度在70%~90%区间内的实验,研究空气源热泵的翅片管换热器的结霜量。实验结果显示:结霜量随时间增加而增加,并且接近线性关系;室外温度在-3℃~3℃时的结霜量最高,随着室外温度的下降,结霜量下降;室外湿度对结霜量的影响较大,在70%的相对湿度下,结霜量远小于80%~90%的结霜量;本文根据结霜时间、换热面积和盘管表面温度与空气露点温度与结霜量之间的关系,提出了结霜因子的概念,并得到结霜因子的范围为1.69~2.67×10-3kg/(m2·℃·h),其平均值为2.22×10-3kg/(m2·℃·h)。     

空气源热泵在川西地区的供暖影响分析

对川西代表性城镇气象资料进行了整理统计,分析了结霜、室外干球温度、海拔高度对空气源热泵的影响,评估了结霜情况下空气源热泵供暖的适宜性,给出了在海拔高度影响下空气源热泵蒸发器侧风量（风速）的扩大倍数,提出了在一定温度下宜采用低温型空气源热泵并按需配置相应的辅助热源措施,得到了空气源热泵机组制热量的综合修正系数。     

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。     

宁夏地区空气源热泵热水器性能测试及分析

空气源热泵热水器作为一种高效、节能的热水生产装置,在北方应用很多。然而,空气源热泵热水器工作时的效率受室外环境温度的影响较大,稳定高效的运行空气源热水器已经成为其推广需要考虑的重要问题。该文主要对宁夏地区空气源热泵热水器进行性能测试,分析运行过程中的变化规律,得出影响空气源热泵热水器的因素。最后,基于现有模型提出了系统优化运行建议。     

具有防霜功能的低温型空气源热泵热水器性能研究

针对空气源热泵热水器在冬季低温环境下蒸发器容易结霜和机组效率降低的问题,提出一种具有防霜功能的低温型空气源热泵热水器,通过试验测试了热泵系统在不同低温工况下的性能。实验结果表明:通过在热泵系统蒸发器底部安装防霜换热器,可使热泵系统的输入功率平均提高了5.6%,制热量平均提高了9.3%,COP平均提高了5.5%,系统压缩机的排气温度明显降低。     

微通道换热器结霜特性研究现状与展望

微通道换热器在低温工况下用作蒸发器时存在结霜速度较快的问题,制约了其在制冷系统的应用。针对微通道换热器的结霜现象,本文归纳了影响微通道换热器结霜特性的因素、改善微通道换热器结霜特性的方案和微通道换热器结霜的相关仿真研究,介绍了微通道换热器结霜特性的研究现状和方向,发现目前影响微通道换热器结霜特性的因素主要分为:外部因素(环境参数、表面温度、凝水),结构因素(换热器布置方向、翅片结构、翅片密度、涂层、结垢)和内部因素(制冷剂分布)。改善微通道换热器结霜特性的研究集中在调整翅片的结构以实现更好的排水性能和更均匀的霜层分布,未来研究的重点在于开发抑霜性能更好的微通道换热器和建立更高精度的仿真模型。     

恒温恒湿机在结霜工况下运行的实验研究

对在结霜工况下工作的恒温恒湿机进行了分析研究.根据被控环境对温湿度的更低要求,在制冷系统中增加了热气除霜功能,设计了适合于结霜工况的直接蒸发表冷器和供除霜过程储存排液的气液分离器,调整了普通机型的控制逻辑关系.经实验表明:设计可满足使用要求.     

风量对空气源热泵换热器结霜影响的分析

关于风量变化对结霜量影响的研究目前一直存在一定的分歧。本文通过对前人仿真方法和结论的分析，在保证翅片表面温度低于0℃的条件下，用凝水量来反映结霜量的大小，从而将动态模型简化为稳态模型，并在风量变化的同时考虑环境参数的变化以及换热器结构的变化。仿真结果表明风量对结霜量的影响与环境参数密切相关。干球温度的变化虽然影响结霜量的大小，但结霜量最大时对应的风量却不受空气干球温度的影响，临界风量随着相对湿度的增加而增加。另外换热器回路等结构参数也会一定程度地改变风量的影响作用。     

热泵热水器除霜方法的研究

阐述了空气源热泵热水器的结霜特性,分析了热泵热水器化霜时与空调器不同的特征,提出了采用检测冷凝器温度与水温的差值来判断室外蒸发器是否结霜、检测室外热交换器盘管温度来判断除霜是否完成的两器盘管温度综合判断除霜法。     

低温冷风机结霜特性的研究及其融霜方法的改进

以华中地区某禽类加工厂冻结间的冷风机为研究对象,建立数学模型,对结霜工况下冷风机运行特性进行了理论分析。模型和实验测得的霜层厚度的平均偏差8．99％,吻合较好。阐述了随着霜层的生长,空气冷却器的传热面积、传热系数以及空气侧压降的变化规律。进一步分析了冻结间内空气相对湿度、冷风机进口空气干球温度以及迎面风速等对霜层生长的影响。并遵循尽量减少初投资、节能、实用为选择改进的原则,结合企业生产工序及冻结间运行的实际情况,对原融霜方式提出改进方案。     

低温结霜模型及影响因素的分析

分析结霜因素,有助于加强理解霜的形成及防止方法.在假设条件的基础上,通过考虑能量和质量的平衡建立结霜的物理模型,分析了进口空气的温度、相对湿度、速度及冷面温度对结霜的影响,包括结霜量及霜层厚度.计算结果表明来流空气的温度与及冷表面温度对结霜影响较大,而来流空气的速度影响较小.     

低温翅片管换热器结霜试验研究

为了解翅片管换热器在低温工况下的传热性能以及结霜情况,进行了翅片管换热器的结霜试验.在翅片管换热器设置8个不同的观测点进行霜层厚度数据的采集,得到8条霜层厚度曲线.分析曲线后表明在不考虑环境风速的情况下,结霜量主要与空气相对湿度、流体在管内的形态等因素有关,同时发现翅片管换热器结霜的重点区域是换热器上部和入口处,并从理论上分析了结霜过程.     

Experimental investigation of the surface temperature and water retention effects on the frosting performance of a compact microchannel heat exchanger for heat pump systems

Frost formation on a louvered fin microchannel heat exchanger was experimentally investigated in this paper with the aim of determining the dominant factors affecting the time of frosting and frost growth rate. A novel methodology was developed to measure frost thickness and frost weight at intervals during the frosting period. Frost mass and thickness growth rates, corresponding coil heat transfer, capacity degradations and air pressure drop are measured and discussed. The experimental data showed that at a given air dry bulb temperature, the fin surface temperature and air humidity are the primary parameters that influence the frost growth rates. Water retention and air velocity had a secondary impact on the frosting performance. From digital images of the frost growth it was observed that frost does not nucleate from the water droplets retained in between fins but it developed from the leading edges of the fins.     

风冷热泵结霜工况下的实验研究

对一台风冷热泵室进行了结霜工况下的实验测试,实验地研究了风冷热泵在规定的环境温度下制热能力、出风温度以及热泵制热性能的变化。实验结果表明热泵结霜严重的影响TSU热能力、出风温度已经热泵制热性能,研究结论对热泵系统设计具有重要的参考价值。