
—72 引言
节能
ENERGYCONSERVATION
空气源热泵除霜研究新进展
李玲,王景刚,鲍玲玲,闫丽红
(河北工程大学能源与环境工程学院,河北部郸056038)
2017年第1期(总第412期)
摘要:传统空气源热系除霜方式不能满足室内温度及人体热舒适度要求。对不同除霜模式进行总结,从除霜工况对空气源热乘机组运行效率影响的角度进行分析,介绍热泵机组的研究现状,提出了一些
不足以及相关的改进方法,为今后进一步除霜问题的研究提供了参考依据。关键调:空气源热泵;逆捕环除霜;热气旁通除霜;相变蓄热
中图分类号:TU831.6文献标识码:A’文章编号:1004-7948(2017)01-0072-04 doi:103969/j. issn. 1004 7948. 2017.01. 018
年来,传统除霜模式不断改进、完善,以下逐一介绍。
空气源热泵是一种以低温热源为基础,利用空气中的低品位热能制取高于环境温度的热水或空气的节能装置。空气源作为低位热源其储量丰富,而且与传统的供热方式相比,空气源热泵既降低能耗,又减少环境污染。推广空气源热泵技术在节能减排、保护环境方面具有广泛的应用价值。空气源热泵的运行受周围环境的温、湿度影响较大,在寒冷地区或极端天气条件下运行时系统的结霜问题制约着其推广范围及发展速度(1-2)。空气源热泵的结霜发生在蒸发器侧,导致换热热阻增加,制热量减少,能效比下降。空气源热泵室外换热器的结霜和除霜问题是造成空气源热泵运行效果不理想的一个主要原因(3-5)。因此,必须采取有效地除霜措施。然而,传统的除霜方式并不能满足用户的需求。文中主要分析近年来空气源热泵除霜方面新的研究成果并对相关问题进行讨论。
1空气源热泵不同除霜形式研究 1.1传统的除霜方法
除霜方式包括电加热除霜、热气旁通除霜和逆循环除霜等。由于部分电加热法除霜效率低,所以现在逆循环除霜和热气旁通除霜是最为常见的除霜方式。逆循环除霜时,四通阀换向,热泵系统停止制热,供水温度降低,需吸取室内的热量来除霜,以致室内温度急剧降低,影响人体舒适度。尽管热气旁通除霜不需要吸取室内热量,同时能提供少量的热量,避免了除霜时吹冷风感,供水温度下降较缓慢,但除霜时间过长将致室内温度下降[6]。近
万方数据
1.1.1传统除霜方式的改进
1)热气旁通除霜。
杨军红[)等为解决空气源CO,热泵在低温、高湿环境下的除霜间题,设计出一种CO,热泵智能除箱方法。即:在CO,热泵压缩机排气端与蒸发器之间安装旁通管路,除霜时打开旁通管路将 CO,热泵高压端的高温、高压气体直接送人蒸发器以达到除霜的目的。实际使用结果表明,该除霜方式能够很好的解决CO,热泵在低温、高湿环境下运行时的除霜向题,其除霜稳定、可靠、干净。胡斌(8-9)等研究了采用热气旁通除霜的空气源跨临界CO热泵系统,重点分析了该系统除霜工况时的参数变化及蒸发器侧结霜情况,研究表明,采用热气除霜的跨临界CO,热泵系统可以高效、合理地运行。Min-HwanKimli]等设计出一种带有蓄能器的双热气旁通除霜方式。研究表明,该除霜方式相较于传统逆向除霜时间缩短15%,除霜效率高于逆向除霜的15%。同时,在室外温度低于0℃ 时,不停止向室内供热,机组性能和效率优良,运行可靠。
2)电加热除霜。
王厚华(]等对翅片开孔,并且在其表面焊接铜质电热管,将电热除霜管布置方式与强化传热设计进行结合优化,在“吸风式风洞制冷”试验台进行研究。试验表明,在制冷阶段,该方式可以产生明显的强化换热效果,增加翅片的表面传热系数 79.2%~83.5%,压缩机性能提高38.2%~ 46.9%。