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空气源热泵冬季低温下的能效问题如何解决

所属分类:疑难解答    发布时间: 2020-06-06    作者:甘肃博众新能源科技有限公司
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对于兰州空气源热泵而言,除了具有种种优点之外,仍存在很多不足及有待解决的问题。空气源热泵的性能受室外气候条件变化影响较大,随着室外环境的恶化而恶化。

众所周知,空气源热泵机组样本(或铭牌)上给出的冬季制热量能效比(不加说明),一般指标准工况(名义工况)下的制热量、能效比(干球温度7℃,湿球温度6℃,)冷热水热泵机组名义工况的.低制冷性能系数额定制冷量>50kWCOP不应低于2.6

兰州空气源热泵

标准工况能效比测试数据:1、以上热水工况参数在环境温度20℃,水温从15℃升到55℃测定。2、制冷工况参数在进水温度12℃,出水温度7℃,室外环境温度35℃测定。3、制热工况参数在进水温度40℃,出水温度45℃,室外(环境温度)干球温度7℃测定。

因此,在夏热冬冷地区,由于低温热泵冬季供热时的室外空气温度.低可达-20℃,但现有空气源热泵机组样本(或铭牌)上给出的冬季制热量干球温度7℃,湿球温度6℃。冬季当环境温度低于-10℃,在实际运行时,空气源热泵机组冬季运行制热量存在衰减,引起空气源热泵机组冬季运行制热量衰减现象的原因有两个:

1、当室外温度低于7℃时,一方面室外侧换热器表面结霜会增大换热热阻,减小单位时间内的换热量;另一方面,为了除去盘管上的霜层,机组不得不作周期性的短暂换向运行,由制热工况改为制冷工况。这必然导致机组实际制热运行时间的减少,从而影响向室内提供的热量。这一部分热量衰减得比较有限,大致为5%7%,而且机组多在空气温度-57℃时出现结霜。随着室外温度的降低,由于空气中含湿量的减小,结霜的概率不增反降。

2、简单的说,由于室外温度的降低,空气源热泵热水机组工作时吸取的是室外空气中的热量,提升后把它传递给用户侧的水,显而易见,气温越低,越不容易吸取和提升,效率就越低。直接导致热泵机组制热量的降低。

如何确保空气源热泵机组冬季低温下的效率问题:

1、实际上制热量能效比是随干球温度、湿球温度变化的。如果选择空气源热泵机组单台制热量时,应参照当地的冬季气象资料,查当地冬季空调室外计算干球温度相适应制热量,并计算出能效比,避免由于冬季低温下的效率达不到制热量效果。

2、空气源热泵结霜、化霜问题的研究。由于空气源热泵冬季采用空气作为热源,所以,随着室外温度的降低,其蒸发温度也随之降低,蒸发器表面温度随之下降,甚至低于0℃。此时,当室外空气在流经蒸发器被冷却时,其所含的水分就会析出并依附于蒸发器表面形成霜层,结霜对热泵是极其不利的。随着霜层的形成,蒸发器传热热阻增加,蒸发温度下降,机组的性能下降,工况恶化,制热量也将下降,这将严重影响压缩机以及热泵整体的性能,同时,除霜带来的额外费用还将降低空气源热泵的经济性,这也就是为什么空气源热泵在寒冷、潮湿地区的应用受到限制的原因。所以说,除霜机理、化霜方法一直是空气源热泵研究与应用中要解决的重点与难点。

另外,如何对机组本身进行优化设计,减少结霜,如何采用更好的除霜方式来提高空气源热泵的运行效率,节约机组的费用,这些都仍值得探讨。