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空氣源熱泵系統常用除霜方法及其優缺點

時間:2021-04-16 14:01:54 點擊:1663 次 來源:洛陽智慧能源工程
       在供熱、制冷系統中,結霜是一種普遍現象。當空氣中的水蒸氣接觸到溫度低于空氣露點溫度的表面時,就會發生相變結霜現象。由于空氣源熱泵冬季采用空氣作為熱源,所以,隨著室外溫度的降低其蒸發溫度也隨之降低,蒸發器表面溫度隨之下降甚至低于0℃。此時,當室外空氣在流經蒸發器被冷卻時,其所含的水分就會析出并依附于蒸發器表面形成霜層。結霜會影響空氣源熱泵系統的傳熱作用,并且增加能量耗損,因此需要及時清除。下面,小編為大家簡單講述一下空氣源熱泵系統常用除霜方法以及各種除霜方法的優缺點吧。

  一、自然除霜及優缺點


  當空氣源熱泵系統需要除霜時停止運行一定時間,利用周圍環境中的熱量,使蒸發溫度恢復到0℃以上,將結在換熱器表面的霜層融化掉,是很簡單的一種除霜方法。融霜結束后,重新啟動制冷系統進行工作。

  優點:

  方法簡單,不消耗額外的能量。

  缺點:

  除霜時間越長則熱量損失越多,導致熱泵制熱效率下降。

  二、熱氣除霜及優缺點


  熱氣除霜是將壓縮機排氣通入蒸發器,利用排氣的熱量使其外壁積霜融化脫落,有些情況所使用的是熱氣的過熱部分的熱量,更多的情況是熱氣在蒸發器凝結,利用它的顯熱和潛熱除霜。

  優點:

  霜層融化由內至外,更加徹底有效。

  缺點:

  能量耗損較大,且壓縮機負荷較高。

  三、水沖霜及優缺點


  水沖霜是在冷卻盤管、肋片表面淋水以加熱管道,進而融化霜層。

  優點:

  對于大容量盤管可以在很短時間內除去霜層,除霜效率高。

  缺點:

  水資源浪費較多,且增大冷單元的傳熱熱阻,影響傳熱效果。
空氣源熱泵系統

  四、逆循環除霜及優缺點


  逆循環除霜技術中,利用四通換向閥改變制冷劑流向,機組逆向運行,除霜能量來自于壓縮機耗功和從室內吸收的熱量,使制熱狀態變為制冷狀態,室外機變為冷凝器進行除霜。在除霜期間,壓縮機排出的過熱狀態制冷劑蒸汽被送到室外機盤管進行融霜。當融霜完成后,熱泵運行再次逆轉,重新開始供熱,從而達成除霜的目的。

  優點:

  這種方法不需要附加其它設備,除霜時間短。

  缺點:

  但是在除霜運行時,需要從建筑物內吸熱,降低了室內環境舒適性,換向閥需頻繁換向,易磨損且噪音較大,系統參數變化較大,并且在壓縮機停止供熱后,室內溫度降低,對舒適度的影響較大。所以,目前多以實驗研究為主。

  五、熱氣旁通除霜及優缺點


  在熱氣旁通除霜技術中,通過不改變制冷劑流向,使壓縮機排出的高溫氣體通過旁通管路從而直接流向蒸發器進行除霜。

  優點:

  運用該種除霜方法時,四通閥不需要進行換向,融霜電磁閥進行開啟,關閉風機,壓縮機排氣經旁通管路至室外機入口進行放熱除霜,融霜后的制冷劑通過四通換向閥進入氣液分離器,之后被壓縮機吸入。提高了室內舒適性,減少了系統壓力的變化,并且除霜結束后能立刻進行制熱。

  缺點:

  但是熱氣旁通除霜的能量還是來自于壓縮機,除霜過程能量損耗較大,除霜時間比逆循環要長,而且在除霜過程中會導致壓縮機吸氣壓力升高,排氣溫度升高,壓縮機的工作狀態改變,對系統的正常使用不利。

  六、蓄能除霜及優缺點


  空氣源熱泵蓄能除霜是將蓄熱技術和除霜技術有機結合的一種新系統。通過在傳統的空氣源熱泵中增設蓄熱器,將熱泵運行時的部分余熱貯存起來,作為熱泵除霜的低位熱源,解決傳統除霜能量主要來源于壓縮機問題,從而提高了機組運行的穩定。在蓄能除霜方式,四通閥換向,在系統中增加蓄熱裝置,此時,蓄能換熱器作為蒸發器,除霜時蓄能裝置為蒸發器提供能量來化霜。

  優點:

  相比于傳統的空氣源熱泵除霜的工況,蓄能除霜方式中供水溫度穩定,保證了室內的熱舒適性,系統的可靠性提高,并且蓄能除霜能夠提供相對較好的除霜熱源,縮短了除霜時間,而且恢復時間比較短,相比其它方法更有優越性。

  缺點:

  除霜效果受蓄熱量的影響,如果蓄熱量不夠則會導致除霜不徹底。

  七、電加熱除霜及優缺點


  該除霜方式是在室外換熱器表面安裝電熱絲,利用電熱絲通電發熱除霜。多用在翅片管式冷風機上。電熱元件附在翅片上?;獣r,壓縮機和冷風機風扇停止運行,關閉電磁閥,電加熱器開始供電加熱化霜?;Y束后,壓縮機啟動運行,加熱繼電器停止給電加熱器供電,電磁閥打開,制冷劑進入蒸發器。

  優點:

  電加熱除霜具有系統簡單、除霜徹底、實現控制簡單的優點,在小型裝置上廣泛采用。

  缺點:

  缺點是耗電多,消耗高品位能源,不宜在大型裝置上采用。而且電加熱除霜的熱量一部分散發到大氣中,使得能耗大大增加,而且電熱絲的使用壽命有限,存在一定的安全隱患。

  關于空氣源熱泵系統常用除霜方法及其優缺點的介紹如上所述,空氣源熱泵系統的除霜方法很多,且各有利弊,在除霜時要考慮實際條件和需求選擇合適的方法。洛陽智慧能源在空氣源熱泵工程設計方面有豐富經驗,為廣大客戶提供優質的設計安裝服務,歡迎有需要的客戶致電咨詢。
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