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          低溫空氣源熱泵的核心技術

          發布時間:2017/1/17 10:54:08點擊率:0

          低環境溫度下空氣源熱泵的主要性能包括哪些?在制造低溫空氣源熱泵時是否有可以借鑒的經驗?空氣源熱泵該依據什么制定能效等級?除霜不盡的危害是什么?

          低環境溫度下空氣源熱泵的主要性能包括:能在較低的環境溫度下(-15℃~-20℃)可靠運行;有較高的季節制熱系數或IPLV(H);在結霜期能可靠地除霜;機組運行有較低的噪音;機組有較長的使用壽命(15年)……空氣源熱泵已經有近十年的研究和試制,需要靠空氣源熱泵產品的標準和有經驗的制造廠家來保證這些性能。

          通常環境溫度總是變化的,而環境溫度與室內的溫差大小,基本與空氣源熱泵的負荷成正比。通過統計和數學處理,可以得出負荷小時曲線,再簡化為4個負荷(100%、75%、50%、25%),實際上是近似的平均。不同地區IPLV是不同的。

          不同壓縮機的調控功能可以得到不同的COP值,通過理論計算可得出1級、2級和3級能效的COP和IPLV。加權平均計算,建議1級能效IPLV(H)是3.46,2級能效是3.06,3級能效是2.60。

          循環偏離卡諾循環的程度可稱之為循環的熱力學度。依照目前的技術水平,考慮到電動機、壓縮機、換熱器和節流過程等都有損失,循環的熱力學度能達到45%就不錯了,50%可能是2級以上的能效,55%可能就是1級能效。

          除霜一直是空氣源熱泵的關鍵技術。比較有效的除霜方式,一是四通閥反向除霜,二是高壓熱液除霜。這些除霜方式可歸結為“內熱源”式,霜層冰晶會在重力作用下隨水分而下落。

          何時化霜取決于霜層的厚度,也取決于環境溫度、濕度等參數,因為霜層變厚會影響到室外換熱器的工作溫度、壓力,也會影響空氣的流動阻力、系統的產熱量等。何時開始除霜比較容易控制,但何時除霜完成,用一般的傳感器是檢測不出來的,大多是依靠已有經驗設定除霜時間,容易產生“除霜不盡”或“無霜除霜”。

          當環境溫度低于0℃時,融化的霜層就會在排水系統中重新凍結,可能發生在任何傳熱迅速或流水不暢的部位,如金屬的排水管處。一旦發生排水管路凍結,化霜的融水就會在上面堆積凍結,并向上發展到換熱器下面的接水盤,甚至發展到室外換熱器的下部,終導致空氣源熱泵不能正常工作而停機。

          總而言之,低溫空氣源熱泵是“煤改電”的重要技術裝備,由于節能和環保的要求,將走向普遍應用。此外,IPLV(H)比COP是合理的指標,它反映了實際系統的真實能耗;建議對低溫空氣源熱泵的名義工況COP和IPLV(H)制定能效等級,為1級、2級(節能級)和3級(入門級),以鼓勵節能技術;提高IPLV(H)的關鍵技術在于壓縮機的變容量、變工況性能。

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