空气源热泵的蓄能除霜相变材料探讨

本文通过对空气源热泵的常用蓄能除霜相变材料的分析,总结了相变材料在空气源热泵结除霜循环中的蓄能与释能特性,解决了能量供求在时间和空间上不匹配矛盾,从而提高能源利用率。     

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。     

相变蓄热型空气源热泵系统的模拟

为提高空气源热泵系统的低温适应性,将相变蓄热技术与空气源热泵结合,实现白天蓄热、夜晚放热的运行模式。本文通过模拟研究了相变蓄热型空气源热泵系统的蓄放热特性和应用多级相变材料对系统的影响。结果表明：系统蓄热量随时间线性增大,380 min时达到18.94 kW·h,平均COP为2.51;系统放热量先随时间线性增大,随后增大速率有所减缓,180 min时达到13.58 kW·h。放热过程进口水温为35℃时,系统经过6次蓄放热循环后达到稳定运行状态,蓄放热效率为99.06%。相比单级PCM,应用三级PCM的系统蓄热时间缩短9.60%,COP提高3.97%,总■效率提高4.84%,其中降低过冷区PCM熔点对提高系统性能起到关键作用。     

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。     

几种空气源热泵除霜方式的性能比较

针对空气源热泵除霜问题,分别对逆循环除霜系统、热气旁通除霜系统和相变蓄能除霜系统进行对比实验,并对三种除霜方式的除霜时间、除霜时压缩机排气压力、室内温度波动等特性进行比较分析。实验结果表明,相变蓄能系统除霜时的压缩机排气温度比另外两种系统高,使得冷凝温度升高,更有利于缩短除霜时间,且室内温度相对稳定,系统能耗也随之减少。     

空气源热泵结霜/除霜特性的数值模拟

为研究空气源热泵的结霜与除霜特性,建立了热泵系统结霜动态模型和显热除霜模型,求解模型获得了结霜与除霜过程中各系统参数变化规律。结果表明,初期霜层对系统性能影响较小;当结霜工况运行70 min时,系统性能系数(COP)、制热量和蒸发压力降幅分别为6.9%、10.9%和12.3%;随着霜层继续生长,系统性能衰减加剧;除霜工况下,管壁温度迅速升高,霜层预热后进入融霜阶段,从蒸发器入口微元到出口微元,融霜时间从7 s增加到52 s;进入融霜水蒸发阶段后,管壁温度增速减慢,沿制冷剂流动方向融霜水蒸发时间逐渐增加;当换热器散热与得热达到平衡时,管壁温度维持恒定。     

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。     

空气源热泵除霜性能测试系统设计

为实现空气源热泵产品除霜性能测试工况的低温高湿环境,设计一种长期低温运行设备及其温度耦合控制系统,通过2套制冷系统的除霜模式与制冷模式的交替循环,解决因蒸发器结霜而导致制冷量下降问题。基于实际测试系统和研究,提出切入除霜、除霜结束的判定依据：电加热输出为零且环境测试间内干球温度高于设定值0.1℃作为切入除霜判定依据;在除霜过程中,蒸发器制冷剂出口温度高于环境测试间干球温度10℃,且蒸发器空气侧阻力小于150 Pa作为除霜结束判定依据。该方案能够解决环境测试间内因空气处理机组蒸发器除霜需求而造成的干球温度和相对湿度的剧烈波动问题,保证环境测试间内低温高湿环境工况的长期稳定,提高除霜工况的测试准确性。     

复叠式空气源热泵相变蓄能除霜能耗实验研究

本文研究了复叠式空气源热泵在相变蓄能除霜过程中,除霜能量的来源和能耗的分配。通过选取室外温度为-9℃,相对湿度为85%,结霜量为1.5 kg的工况进行相变蓄能除霜能耗实验研究,结果表明:除霜能量主要用于融化霜层、蒸发壁面滞留水、加热室外换热器盘管、与室外空气的热交换以及加热融化水,各部分占比分别为15.7%,15.0%,23.4%,38.0%和7.9%。除霜过程中,除霜能量主要来自蓄热器向低温级释放的热量、除霜前储存在系统中的热量以及低温级压缩机提供的热量,各部分占比分别为45.2%,30.4%,24.4%。     

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。     

空气源热泵热水机组模糊除霜控制算法的研究

将结霜的主要影响因素和热泵系统对结霜状况的响应这两个方面确定为机组开始除霜的输入判据。在此基础上，研究模糊除霜的控制算法，确定隶属函数与模糊集，建立模糊规则表，并且确定除霜指令和除霜效果的评判，为实现空气源热泵热水机组的实时除霜控制和提高机组的运行性能奠定基础。     

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。     

空气源热泵热水机组模糊除霜控制器的研究

设计空气源热泵热水机组模糊除霜控制方案,并从输入量模糊化模块、模糊推理模块、除霜控制模块、除霜监控、规则调整模块等方面对模糊除霜控制器进行深入研究,构建完善的控制流程,并进行实验研究,其结果表明该控制器有助于空气源热泵热水机组除霜性能的改进和提升,同时也提高了机组在低温、高湿工况下运行的稳定性和对环境的广泛适应性。     

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.     

关于空气源热泵除霜技术的探讨

介绍一种利用反转风扇实现空气源热泵快速除霜、节约能源和提高制热效率的技术。     

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。     

空气源热泵机组冬季除霜热量补偿新方法

空气源热泵机组在冬季运行时,由于机组需要不断除霜,将导致机组供热能力不足、室内吹冷风、房间热舒适性下降等问题出现。为此,提出了一种利用相变蓄热技术解决空气源热泵机组冬季除霜问题的新途径。其基本原理是,将笔者研制的填充了DX40相变材料板的新型蓄热装置与空气源热泵机组相连接,当热泵机组在制热工况运行时,热泵机组向空调系统供热的同时也向相变蓄热装置蓄热;当热泵机组转换至除霜工况运行时,相变蓄热装置向空调房间放热,在提高房间热舒适性的同时,缩短热泵机组除霜时间,提高机组工作效率。试验结果表明,该相变蓄热装置应用于空气源热泵机组冬季除霜性能的优良性。     

空气源热泵除霜控制方法研究现状及展望

空气源热泵在除霜过程中"误除霜"故障时有发生,"有霜不除"会导致机组制热能力和性能下降,"无霜除霜"会导致系统供热量损失,因此空气源热泵在除霜时最佳除霜起止点的判定尤为重要.除霜控制是通过选择恰当的除霜切入点和结束点,使除霜周期内空气源热泵系统稳定性好、节能以及能保证室内的热舒适.本文通过总结国内外学者对除霜控制方法的...