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。     

间冷冰箱回风道的优化除霜设计

间冷冰箱蒸发器霜层分布对除霜加热器除霜热量分布的不一致性会导致除霜时间增加和除霜效率的降低,因此,本文提出一种间冷式冰箱回风道的优化除霜设计方法。首先通过实验测量除霜加热器表面温度分布,确定除霜加热器除霜热量分布,进而确定与除霜热量相匹配的蒸发器结霜分布;然后基于蒸发器结霜分布确定回风道出口的最优风量分布;最后基于最优的风量分布设计回风道,使蒸发器上霜层分布与除霜加热器除霜热量分布相一致,达到优化除霜的目的。通过某间冷冰箱回风道的优化设计案例表明,优化后的回风道可实现出口风量分布与除霜加热器除霜热量分布相匹配,除霜时间缩短了38.9%,同时使冰箱的制冷量增加了3.43%。     

低温冷库热氟融霜的探讨与设计

低温冷库在运行过程中,伴随着结霜现象,导致制冷效率下降,常规的除霜方法不尽人意,本文通过制冷系统的优化设计,依靠阀件开闭状态的切换,改变制冷剂的流向,使高温高压的制冷剂进入蒸发器内部,利用制冷剂的显热和潜热,对蒸发器表面的霜层进行加热,从而达到除霜的目的。实现了制冷与融霜工况可以同步进行、库温波动小、效率高的热氟融霜系统。     

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。     

医用冷藏箱热气旁通化霜性能的试验研究

结霜现象普遍存在于冷冻冷藏装置中,并会降低系统传热性能、增加能耗。为了代替传统的电加热除霜,本文利用一台医用冷藏箱研究了热气旁通化霜的效果,它的原理是利用压缩机排出的高温气态制冷剂融化蒸发器表面的霜层。通过结霜、化霜试验分析得到热气旁通的化霜效率可以达到80%以上;并进一步分析了结霜时间和微调阀开度对化霜性能的影响,得到结论:1)结霜时间越长,化霜效率越高,但霜层较厚时,系统制冷性能严重下降;2)阀门开度越大,旁通流量越大,化霜效率越高。此外,综合考虑系统性能和化霜效率,本文提出了适用于医药冷藏箱的除霜控制策略。     

结霜工况下翅片变片距管蒸发器的改进

对结霜工况下冷风机蒸发器在结霜工况下的运行建立了数学模型和计算程序，分析了蒸发器各排翅片上霜层在运行过程中的动态累加过程及其影响。计算结果显示了现有变片距蒸发器仍然具有改进的余地，改进后的蒸发器在结霜工况下具有更长的除霜周期和更好的换热性能。     

一种CO_2热泵除霜方法的实现

空气源CO2热泵在冬季运行时,由于外部环境温度低、空气湿度大等原因,往往会在蒸发器表面形成霜层,从而降低热泵运行效率,甚至影响热泵机组的正常运行,根据CO2热泵的实际应用,设计一种CO2热泵智能除霜方法,用于解决空气源CO2热泵低温、高湿环境下的除霜问题。     

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。     

冷库除霜方式分析

冷库使用过程中蒸发器须定时除霜,常用的除霜方法包括人工除霜、热气融霜、水冲霜、电热融霜、空气融霜等。根据冷库常用除霜方式的原理及设计方法,分析各种除霜方式的特点以及适用场合,为相关设计提供参考。     

敞开式食品冷藏陈列柜融霜系统的改进

目前食品冷藏陈列柜大多采用电加热进行融霜,电加热的热量仅15%有效,其余均耗散在陈列柜内部,既危害冷藏食品的安全,又增加制冷系统的运行能耗。改进后的融霜系统利用冷凝后的制冷剂液体进行融霜,同时利用霜和融化水的冷量对制冷剂进行过冷,有利于提高制冷系统的制冷效率;且蒸发器融霜对柜内食品温度的影响较小,有利于保证冷藏食品品质;从最内层开始融霜,霜层容易脱落。最后对改进后的陈列柜系统进行了技术经济分析,在经济性分析时采用动态投资回收期法作为评价指标,考虑了资金的时间价值。     

低温低湿系统最佳除霜时刻控制的研究

针对于恒温恒湿系统的除霜最佳时刻的研究，提出了在定户外温湿度、变室内温湿度状况下使用蒸发器表面上的霜面积达到蒸发器总换热面积的75％时冷凝与蒸发压力的比值作为对机组除霜指令发出的基准。经实验的验证此方法还是可行的，能够运用于实际的工业低温低湿机组的最佳除霜时刻控制。     

改善空气源热泵结霜对机组性能影响的实验与分析

空气源热泵热水器是一种新型的热水器,具有安全、节能、环保等特点,但是它受环境温度影响较大。从目前空气源热泵的实际运行效果来看,这类机组在气温偏低且相对湿度比较大的地区制热运行时仍不理想,主要原因是蒸发器结霜及除霜造成的供热能力下降。本文基于实验研究,提出了改善或延缓空气源热水器室外换热器结霜的方法,以减少霜层对机组性能的影响。     

恒温恒湿系统最佳除霜时刻控制的研究

针对于恒温恒湿系统的除霜最佳时刻的研究,本文提出了在户外温湿度恒定,室内温湿度变化状况下,当蒸发器表面上所结的霜的面积达到蒸发器总换热面积的75%时,利用此时的冷凝压力与蒸发压力的比值作为对机组除霜指令发出的基准.经实验的验证此方法还是可行的,能够运用于实际的工业恒温恒湿机组的最佳除霜时刻控制.     

一种单蒸发器热工质冲霜的制冷工艺

一、问题的提出食品冻结过程中由于食品中水份的蒸发在冻结装置中蒸发器表面形成大量的冰霜层。冰霜层的存在会增加传热热阻,降低传热效果,所以在每个冻结周期终了都需要进行除霜。目前传统的除霜方法有三种:一是电热除霜,即在蒸发器表面设置一组或几组电加     

液体冷媒融霜制冷系统融霜过程制冷温度变化规律的实验研究

液体冷媒融霜是一种新型的融霜方法。介绍了液体冷媒融霜实验装置,研究了在不同负荷不同库温下的融霜过程,从库温、融霜时间、制冷系统运行状态等方面分析了液体冷媒除霜系统对冷库的影响。实验结果表明:冷媒融霜可通过高压液体制冷剂与冰霜的热交换过程得到过冷来回收冰霜冷量。在被融霜蒸发器停止融霜后切换的瞬间,库温有较大幅度的上升。无负荷实验库温高于-5℃时,融霜过程库温依旧降低,说明液体冷媒方案可以用于制冷过程不能停止的速冻装置上。     

多组并联蒸发器制冷系统的热气冲霜装置

介绍了当前制冷系统中除霜的研究现状和热气冲霜的原理,讨论了几个除霜的技术参数,提出了一种新型的多组并联蒸发器制冷系统的热气冲霜装置,并介绍了本装置的设计原理及工作过程。本装置采用多组别并联蒸发器分组化霜形式,部分组别蒸发器制冷,部分组别蒸发器化霜,相互之间温度影响很小,有利于食品的保存,当再次制冷时冷藏室降温快,压缩机功耗小,节能效果明显。     

流态化速冻器空气除霜机理的研讨

制冷设备蒸发器的除霜,是制冷设备设计与操作中的重要课题之一,这是因为霜的导热性比金属差,因此,蒸发排管外的霜层增大了导热热阻,其厚度达到一定值时会大大影响传热效果。翅片管蒸发器表面结霜时,不但增大了导热热阻,减小了外表面的传热系数,而且增大了翅片间的空气流动阻     

户用空气源热泵机组除霜方法的实验研究

试验对比一台户用整体式空气源热泵机组的3种除霜方案：旁通制冷膨胀阀、风机提前启动和热气旁通融霜。结果表明,用外径16 mm的铜管旁通制冷膨胀阀是比较适合测试样机的除霜方法,在-3℃/90%工况下除霜时间由205 s缩短至99 s;当除霜温度设定为0℃时,提前启动风机可以避免系统的高低压出现大幅度的波动;而热气旁通融霜会导致机组的制热能力下降,但有利于机组在低温工况下的运行稳定性。最后对试验需要改进的地方进行简要说明。     

不同表面浸润性对除霜过程影响的实验研究

空气源热泵机组除霜过程主要包括融霜、排水、蒸干等环节。以上环节在不同浸润性换热器翅片表面上表现不尽相同,从而直接影响机组在周期性结除霜工况下的运行性能。本文搭建了金属冷表面除霜特性研究实验台,分别以普通和亲水铝箔为研究对象,观察分析霜层的融化、化霜水排除以及蒸干过程,并着重对比了两种常用铝箔翅片在上述过程的差异。首次提出"翅片表面蒸干率"的概念,用参数C表示;研究发现,普通铝箔表面初始蒸干率即可达到90%,而亲水铝箔表面仅50%;但亲水铝箔表面残留水完全蒸干所用时间仅需7 min,仅为普通铝箔表面完全蒸干时间的25%;两种铝箔除霜过程差异显著。研究工作同时考察了残留水对相邻结除霜过程的影响。