普通型熱泵運行的最低溫度是干球溫度7℃,濕球溫度6℃,也就是說在低于7℃以下的氣溫已經(jīng)不太適合普通型空氣能熱泵的運行了;而低溫型熱泵運行的最低工況是干球溫度-7℃,濕球溫度-8℃,相比之下,低溫型熱泵在大部分長江以南地區(qū)仍適合使用。
摘要:普通型熱泵運行的最低溫度是干球溫度7℃,濕球溫度6℃,也就是說在低于7℃以下的氣溫已經(jīng)不太適合普通型熱泵的運行了;而低溫型熱泵運行的最低工況是干球溫度-7℃,濕球溫度-8℃,相比之下,低溫型熱泵在大部分長江以南地區(qū)仍適合使用。
既然是低溫型熱泵,在產(chǎn)品的設(shè)計上有哪些需要是特別注意的呢?本文作者根據(jù)多年來對熱泵在低溫工況下的實驗研究以及實際工程應(yīng)用所積累的心得,就延緩結(jié)霜和融霜控制兩個方面談及自己的一些見解,論述“低溫型”熱泵在產(chǎn)品除霜的技術(shù)特性。
最近跟一位在江浙地區(qū)做熱泵銷售的朋友交談,談話間他說“有人告訴他南方的熱泵機組在他們那里不能用。”我說為啥?他回答說“南方的熱泵機組是按照南方的環(huán)境做的,到了我們這個地方就完了,07年的雪災(zāi)就很好地說明了這個問題”。的確,那一年的雪災(zāi)給大家留下了深刻的記憶,不知有多少熱泵廠家的熱泵在那一年遭遇了滑鐵盧。的確,低溫的環(huán)境是最考驗熱泵的質(zhì)量的,因為熱泵在寒冷天氣容易結(jié)霜,結(jié)霜一旦除不干凈會影響熱泵的正常運行。
究竟這個結(jié)霜是怎么形成的呢?又是什么原因?qū)е鲁桓蓛裟??首先,空氣中存在水蒸氣,空氣中的水蒸氣在?jīng)過熱泵的蒸發(fā)器被冷卻之后形成水,在環(huán)境氣溫較低的時候,會變成霜,依附在蒸發(fā)器的表面。隨著熱泵機組的連續(xù)工作,霜層會越積越厚,達到一定程度就會阻塞氣流通過蒸發(fā)器,影響蒸發(fā)器的吸熱。這個時候就需要啟動除霜程序?qū)λ獙舆M行清理了。當熱泵進入除霜程序,霜會被加熱融化形成水并從蒸發(fā)器上流走。如果一次融霜不徹底,霜層未能完全清除,這部分的霜夾雜著除霜時候融化的水分,在熱泵機組重新制熱的時候,就會在蒸發(fā)器的表面形成“冰”,除也除不掉。此時熱泵再進入制熱程序,又會形成更多的冰,形成惡性循環(huán)沒法除掉,進而降低制熱性能,導(dǎo)致壓縮機排氣溫度升高,影響機組壽命。
回到剛才那位朋友提到的南方機組不適用于當?shù)氐膯栴},我認為是犯了以偏概全的錯誤了,畢竟南方地區(qū)是國內(nèi)最早生產(chǎn)和使用熱泵的地區(qū)之一,廠家的數(shù)量和規(guī)模也是領(lǐng)先全國的,要生產(chǎn)出適合該地區(qū)使用的熱泵是沒有問的,我想有些概念必須搞清楚。在2008年出臺的空氣能熱泵熱水機組國家標準中提到,空氣能熱泵根據(jù)適用工況分為普通型和低溫型兩種,那么什么是普通型,什么是低溫型呢?國標里作如下規(guī)定:
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低溫型熱泵界定
從表中我們可以看出,普通型熱泵運行的最低溫度是干球溫度7℃,濕球溫度6℃,也就是說在低于7℃以下的氣溫已經(jīng)不太適合普通型熱泵的運行了;而低溫型熱泵運行的最低工況是干球溫度-7℃,濕球溫度-8℃,相比之下,低溫型熱泵在大部分長江以南地區(qū)仍適合使用。
要想在熱泵要想在冬天氣溫低至零下7℃的地區(qū)穩(wěn)定使用并獲得良好的節(jié)能效果,你的熱泵必須是“低溫型”。
既然是低溫型熱泵,在產(chǎn)品的設(shè)計上有何特別需要注意的呢?根據(jù)我們多年來對熱泵在低溫工況下的實驗研究以及實際工程應(yīng)用所積累的心得,提幾點需要注意的地方,主要從延緩結(jié)霜和融霜控制兩方面著手:
1、蒸發(fā)器的銅管最好是由光銅管更換為內(nèi)螺紋銅管,使得冷媒在銅管內(nèi)流動得到充分的擾流,強化傳熱,提升蒸發(fā)器的換熱效果。
2、相比普通型熱泵,低溫型熱泵蒸發(fā)器的換熱面積必須加大20%以上,雖然這樣做會增加制造的成本,但是更大的換熱面積意味著更好的換熱性能,減少蒸發(fā)器內(nèi)冷媒與空氣的換熱溫差,減緩結(jié)霜的形成。
3、蒸發(fā)器翅片距離越小,越緊湊,風扇阻力就大,雖然空間利用率都很好。但是冬季效果不好,因為結(jié)霜時容易將空氣流通道堵起來。而且翅片間距越小,堵得越快。(冷庫的翅片就的起碼6mm以上)而一般的空調(diào)器的翅片間距在1.8mm左右,有的甚至是1.6mm,這是不適合用于熱泵熱水器的。翅片間距增大可延緩結(jié)霜,那么如何選擇翅片距離呢?這需要廠家在成本與性能之間找準平衡。
4、蒸發(fā)器的表面最好覆蓋上親水鋁膜,利于除霜時融水的快速排走,另外翅片的形狀勿采用空調(diào)器的那種“開窗”片形式,這種結(jié)構(gòu)同樣不利于融水的排走,特別是沾上灰塵之后。
5、使用高性能的風機,加大風機風量,減少霜在蒸發(fā)器上堆積的數(shù)量。提高風機轉(zhuǎn)速是一個增加風量的做法,不過這樣做同樣會增加熱泵運行時的噪音,所以我建議選用低噪音大風量的高性能風機,在獲得大風量的同時避免增加運行噪音。
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