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空气源热泵机组冬季低温下的能效问题?

所属分类:行业新闻    发布时间: 2020-11-27    作者:宁夏瑞杰
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对于空气源热泵而言,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>50kW,COP不应低于2.6。

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,室外式换热器表面结霜,一方面增加了热交换阻力,减少了单位时间内的热交换;另一方面,为了去除盘管上的霜层,机组从制热状态转为制冷状态,进行周期性的短时换向工作。这不可避免地导致机组实际加热运行时间缩短,从而影响到室内供热。此部分热量衰减较为有限,约为5%~7%左右,且机组多在气温-5~7℃时出现结霜现象。随着室外温度的降低,由于空气中水分含量的降低,结霜概率不随室外温度的降低而增大或减小。

2、简而言之,由于室外温度的降低,空气源热泵热水机组在工作时吸收室外空气中的热量,提升后将水送到用户侧,显然,温度越低,越不易吸收和提升,效率越低。直接导致热泵机组的产热能力下降。

如何保证空气源热泵机组冬季低温效率?

1、实际上,制热能效比是随着干、湿球温度的变化而变化的。如果选择空气源热泵机组单机供热,应参考当地冬季气象资料,检查当地空调冬季室外制热能力,计算干球温度,计算能效比,避免冬季低温效率达不到制热效果。

2、空气源热泵结霜除霜的研究。因为空气源热泵在冬季以空气为热源,因此,其蒸发温度随室外温度的降低而降低,蒸发器表面温度降低,甚至低于0℃。此时,室外空气通过流经蒸发器进行冷却时,其中所含的水分会沉淀并附着在蒸发器表面形成霜层,对热泵极为不利。随着霜层的形成,蒸发器的传热阻力增大,蒸发温度降低,机组性能下降,情况恶化,制热量也降低。在压缩机和热泵整体性能受到严重影响的同时,除霜带来的额外成本也降低了空气源热泵的经济性。所以,空气源热泵的除霜机理与方法一直是研究与应用所需解决的重点与难点。

此外,如何优化设计单元本身,减少霜冻,如何以更好的霜冻方式提高空气源热泵的运行效率,节约单元费用,这些都值得探讨。宁夏空气源低温热水机组欢迎您来咨询购买。