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风冷热泵冷热水机组除霜研究
作者:管理员    发布于:2016-10-22 13:55:00    文字:【】【】【

  建筑热能通风空调2.2气候条件①温度和湿度:空气相对湿度越大,盘管结霜就越严重。在长江流域的气候条件下,当室外空气的相对湿度小于50时,肋片盘管则很少会结霜。当室外空气温度低于一5*C时,随着温度进一步下降,空气就趋于干燥,结霜减少。实际运行表明,当室外空气温度在一2~7*C,而相对湿度大于50时,肋片盘管的结霜情况严重。从湿度对蒸发温度的影响可看出,一段时间内湿度较大时(=80)的蒸发温度比湿度较低时的蒸发温度高,然而在某一时刻后,蒸发温度下降至比湿度较低时的蒸发温度更低。这是因为在前一个时段湿度较大造成蒸发器负荷大,因而蒸发温度高;随着结霜不断加剧,霜层厚度将超过湿度较小时的结霜厚度,故蒸发温度便更低。而结霜后霜层也更厚,所以风量一直比湿度较小时的风量小。

  ②气流速度:在强制对流的情况下,气流的流速对霜的形成有较大影响。迎面风速很小时,盘管结霜较快,且霜层厚度增加较快;当迎面风速较大时,则结霜状况明显改善。这主要是因为风速降低,使负荷减小,造成蒸发温度快速下降,使结霜速度加快;而风速增大,使负荷增大,蒸发温度上升,温差减小,降低了结霜的倾向。不同迎面风速下的。

  43风机与风冷换热器的匹配翅片表面的气流速度对换热器表面结霜也有一定影响。风速偏小(0.6~1m/s)不能吹走霜晶,使霜层增厚;风速较高(3m/s)对抑制结霜较有利,因为风速高时一方面加大了换热器的传热系数,在相同的大气条件下,可使蒸发温度有所提高,从而提高翅片表面温度,另一方面,高风速可以吹走霜晶。对表面积较大的换热,由于迎风速度不均匀,在低风速先出现结霜现象。此时为了避免结霜,可适当提高风机转速,加大空气流量,提高风速,可抑制结霜,同时提高了热泵在此工况下的制热能力。

  44除霜控制技术的改进为了防止盘管上结霜和机组停机,需要一个化1霜循环sel个除霜过程通常需要3分钟(某些进口蒸发温度T建筑热能通风空调设备的除霜时间必需1分钟左右)在此期间:分钟风扇不转,以便使冷凝温度尽快升高去融霜,第二和第三分钟风扇才开始转动,主要是为了带走被融化的水分。如果没有这个程序而直接停止化霜循环,则盘管上没干的水会重新结成霜,降低了除霜的效果。在机组化霜过程中,热泵不仅不能给系统提供热量,反而会吸收热量。当机组盘管结霜时,机组效率迅速下降,直到一定限度时机组开始化霜。此时,大约3分钟的时间,机组从水系统中吸收热量提供到盘管去除霜。实际上,在这3分钟的时间里,机组产生的能量是负数。负能量的数量与在同样时间内产生的正能量的数量大致相当,所以从能量角度讲,3分钟的除霜就好比机组停机6分钟。因此,每一个化霜循环就相当于效率下降10.目前较广泛使用的化霜系统有3类:类只简单控制时间,第二类根据空气温度来控制时间,第三类较全面,根据温度、压力双重参数来控制时间。种是老的方法,在机组使用电子控制之前被普遍使用。用这种方法,化霜完全由时间控制,例如每30分钟化霜一次,不管室外温度高低。其能量消耗可想而知。

  第二种方法引入了盘管的出风温度参数:当出风温度低于一个设定值时,通常这个温度为0~3*C,开始计时。通常在30分钟后,如果温度还是低于设定值,则开始化霜。目前大部分中小冷量的热泵采用这种方法控制化霜。乍看起来,这个第二种方法可以避免很多化霜,但如果仔细分析其控制方式就会发现其实不然。为了保证能够化霜效果,温度的低设置点不能低于1.*C(出风温度和盘管表面温度的差)。然后可以改变时间设定,但必须考虑到远行中恶劣的远行条件,尤其是早上启动的时候。因此时间设定应该很短,长不能超过30分钟,以避免压力过低造成停机。然后还要考虑人为因素。通常是由厂家的人员或系统管理员来设定这些参数,他们并不关心机组的能耗。厂家和管理员关心什么就是减少设备停机的可能性,使他们连续不断地工作运行。这样,他们通常都留有较大的保险系数,将温度设定为3 *q时间设定为30分钟。

  对于他们来说,多化一次霜总比盘管上结霜好。第三种方法,能进行一种较连贯性的控制。因为系统利用两个不同的参数,即空气温度和蒸发压力。比如气温是5 *C的有雾天气,控制系统的调节逻辑是:如果蒸发压力降到3.8bar以下(对于R22,则蒸发温度为一7*C),开始计时,如果30分钟过后,盘管出口空气温度低于0*Q化霜开始。从理论上讲是可行的,事实上,这些参数的设定都留有较大余量。例如,一个很有名望的厂家让其热泵以3*C(盘管出口空气温度)的厂家设定值出厂,无论如何,这些值也不会降到0C以下。所以说,所有这些都不能优化化霜工作,都不能算是自动化的化霜控制。那么如何才能真正达到智能化、对机组进行有效的除霜呢如所示,制热开始或除霜后,经数分钟稳定运行,电脑记录当前气象环境下的蒸发压力A,并计算得出一个基准值B.每一次制热运行由于条件不同,就会得到一个不同的A值和一个不同的B基准值。蒸发压力A随机组运行时间延长,换热器表面结霜加厚而下降。当蒸发压力下降至B1时,电脑控制机组进行一次除霜;如果气象环境不好,换热器表面结霜加快,蒸发压力下降也快,除霜开始发生在B2点;如果气象环境较好,换热器表面结霜较慢,蒸发压力下降也慢,除霜开始发生在B3点;在气象环境很好时,换热器表面不结霜,蒸发压力保持不变,机组保持制热运行不除霜,工作如B4.BEE

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