低环温空气源热泵技术研究新进展

空气源热泵以其高效节能、安全环保、使用方便等特点在我国长江流域及以南地区广泛应用,但其在我国北方寒冷地区的推广应用却困难重重。主要是因为在低环境温度下,空气源热泵系统面临着制热能力和制热系数急剧下降、压缩机启动困难、排气温度过高,以及蒸发器频繁结霜等问题。针对这些问题,国内外研究人员对低温空气源热泵技术进行了大量研究。围绕低环温空气源热泵系统、蒸发器除霜技术等方面对现有的研究成果进行总结分析,分析结果对空气源热泵系统在低环温地区的进一步推广应用具有一定的指导意义。     

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％.     

肋片管蒸发器结霜对传热性能影响的实验研究

实验研究了低温条件下肋片管蒸发器结霜对传热性能的影响,得到了肋片间距、相对湿度、风速与传热系数的关系曲线,为低温环境中肋片管蒸发器的设计应用和除霜时间的选择提供参考。     

空气源热泵机组蒸发器结构对其结霜特性影响的实验研究

为了解决空气源热泵机组蒸发器表面结霜问题,实验研究了管排数、肋片间距对室外侧蒸发器结霜特性的影响,获得了蒸发器结构参数对蒸发器结霜厚度和空气侧压降的影响规律.实验结果为改进热泵机组结构、提高机组性能提供了依据.     

溶液去湿技术在超市低温冷链展示柜除霜的应用研究

低温冷链展示柜作为超市的主要制冷设备之一,由于其特殊的使用条件使得蒸发器结霜速度明显快于其他制冷设备。因此,除霜已成为该类设备运行节能的关键。本文结合目前传统除霜技术措施提出一种全新的除霜理念：空气—溶液去湿除霜技术。     

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。     

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。     

中重度结霜下空气源热泵蓄热除霜实验研究

提出采用相变蓄热器(作为除霜工况时的主要低温热源)提高空气源热泵除霜能力.在中度、重度结霜工况下,对室外机换热器表面温度、相变材料温度、压缩机吸排气压力、室内机换热器表面温度随除霜时间的变化进行实验研究,以此评价采用相变蓄热器后空气源热泵的除霜能力.     

直接蒸发式肋片管冷却器性能的数学模型

为了分析和研究空气－空气热泵蒸发器结霜的影响因素，本文综合考虑了干，湿及结霜工况下热质传递的差民和管内制冷剂温度变化对局部换热系数的影响，闰个反映蒸发器局部特性的直接蒸发式肋片管换热器数学模型。     

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。     

并联毛细管小型二氧化碳热泵系统的除霜性能

空气源跨临界二氧化碳热泵系统具有较高的制热性能系数,但在蒸发器结霜工况下运行时,会出现供热量和性能系数下降的现象。介绍了一种以并联毛细管代替电子膨胀阀作为节流部件的热泵系统,并进行了除霜性能实验。实验结果表明:并联毛细管热泵系统的除霜效率略小于常规热泵系统,但是除霜过程较平稳,可实现连续制热,也无需对压缩机运行进行特别保护。不仅简化了除霜系统,也避免了机组除霜结束恢复制热时重启压缩机的困难。     

空气源热泵结霜与除霜的研究现状

空气源热泵冷热水机组冬季运行时,空气侧换热器表面容易结霜,结霜将影响机组的供热能力。结合已有的研究结果,对空气源热泵在冬季制热运行时结霜的因素进行了分析,并介绍了目前常用及正在研究的除霜方法及除霜控制方法。     

天津地区空气源热泵冬季供暖性能实验研究

空气源热泵因气温过低易造成供暖制热系数（COP）下降．蒸发器结霜致使换热效果变坏等现象。为探讨空气源热泵在天津地区冬季供暖运行的性能和特点．笔认为应建立一套实际应用的实验系统．研究不同气温和空气湿度下对机组性能的影响;以分析蒸发器结霜状态下供暖效果的变化。[第一段]     

基于排风机电流和蒸发温度联合控制的除霜实验

实验测定了一台空气源热泵空调机组除霜工况下的运行状况,记录了蒸发温度和不同电压下的排风机电流。结果表明,排风机电流随结霜厚度的增加而增大,增加速率在结霜后期趋缓,不同电压下电流变化曲线略有不同;蒸发温度随结霜厚度的增加而降低,下降速度越来越快;使用根据实验结果提出的基于排风机电流和蒸发温度联合控制的智能除霜方法可以基本避免误除霜动作。     

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。     

翅片管式换热器除霜方式探讨

分析了结霜对制冷换热的影响,对各种不同的除霜方式进行了比较,利用吸风式风洞制冷实验台,进行了新型三对称大直径圆孔翅片管式蒸发器的结霜实验,分析了采用电热除霜的合理性,并探讨了电热除霜方式存在的问题,提出了改进措施,分析了其节能前景。     

空气源热泵除霜研究

从空气源热泵霜层形成过程与抑制结霜技术、除霜方法和除霜自动控制技术等4个方面对空气源热泵除霜问题的研究现状进行了介绍。     

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—空气板式全热交换器结霜与旁通除霜的实验研究

本文首先简要介绍了空气—空气板式全热交换器结霜实验的平台和方法。在实验中,分别使用叉流加逆流板式全热交换芯体和叉流板式全热交换芯体测试了标准结霜工况下2种板式全热交换器的换热性能及相关参数变化,并采用照片的形式展示了2种板式全热交换器的结霜规律。其次,针对现有板式全热交换器在严寒季节出现的结霜问题,开发了解决此问题的旁通除霜装置,该装置在原有换热器设备上增设了旁通风阀和旁通风道,使板式全热交换器有换热和除霜2种运行模式,并用实验验证分析了其除霜效果。     

增大蒸发器面积对延缓空气源热泵冷热水机组结霜的实验与分析

实验研究了增大室外蒸发器面积对空气源热泵冷热水机组蒸发温度的影响,通过对我国可应用空气源热泵地区主要代表性城市气象资料的整理分析,统计计算了未增大蒸发器面积和蒸发器面积增大一倍时,空气源热泵冷热水机组在各地区的结霜时间。结果表明,当室外蒸发器面积增大一倍后,空气源热泵冷热水机组的蒸发温度平均提高了约2.5℃;在空气源热泵运行季节内,机组在不同地区的结霜时间减少了5.21%～82.96%。