冬季來臨，你必須要掌握的空氣源熱泵除霜指南

發(fā)表于：2022-11-04 10:50:08 來自：制冷空調(diào)換熱器

　　結(jié)霜一直是制約空氣能熱泵發(fā)展的一大問題，本文我們就一起來了解下，熱泵結(jié)霜的原因，結(jié)霜形態(tài)以及解決辦法。

　　結(jié)霜影響　　

　　結(jié)霜對熱泵性能的主要影響是：　

　　堵塞肋片間通道，增加空氣流動阻力；　　

　　增加換熱器熱阻，換熱能力下降；　　

　　頻繁化霜，化霜不盡，化霜過程是一個空調(diào)運行過程，不僅不能制熱水，同時還需要消耗原有的熱水的能耗，排出的凍水返沖到保溫水霜中，造成水溫進(jìn)一步下降；　　

　　蒸發(fā)溫度下降，能效比降低，熱泵運行性能惡化，直到不能正常工作。

　　由于機(jī)組不能正常工作給客戶直接造成經(jīng)濟(jì)損失，直至產(chǎn)生對熱泵產(chǎn)品的后怕情緒，導(dǎo)致整個行業(yè)進(jìn)入更加艱難的境地。

　　熱泵結(jié)霜的幾種形態(tài)　　

　　1、正常結(jié)霜狀態(tài)：　

　　冬季室外溫度低于0℃時，在制熱時運行時間長，室外機(jī)組整個換熱器表面均勻結(jié)霜是正常的現(xiàn)象?！?/div>

　　原因：換熱器溫度低于環(huán)境空氣的露點溫度時，整個換熱器上散熱片表面會產(chǎn)生凝露水，當(dāng)環(huán)境空氣溫度低于0℃，凝露水就會凝結(jié)成薄霜。結(jié)霜嚴(yán)重時會影響制熱效果。一般熱泵產(chǎn)品都有自動化霜功能，確?？照{(diào)器正常運行。

　　2、非正常結(jié)霜：　　

　　A、室外環(huán)境溫度大于0℃，開機(jī)不久整個換熱器上散熱片表面凝露水就會凝結(jié)成薄霜，很快霜越結(jié)越厚。室內(nèi)機(jī)制熱效果差，且呈現(xiàn)化霜平凡現(xiàn)象。該故障一般是室外換熱器上散熱片表面臟堵、室外風(fēng)機(jī)系統(tǒng)故障或室外換熱器進(jìn)、出風(fēng)口有阻擋物造成?！　?/div>

　　解決方法：室外換熱器清洗、檢查風(fēng)機(jī)系統(tǒng)或排除進(jìn)、出風(fēng)口的阻擋物?！　?/div>

　　B、室外環(huán)境溫度大于0℃，開機(jī)不久。室外側(cè)換熱器底部(毛細(xì)管出口處換熱器進(jìn)口處開始)結(jié)霜很厚，換熱器大部分未有凝露水，隨時間推延結(jié)霜有下至上結(jié)霜在延伸；室內(nèi)風(fēng)機(jī)始終處于防冷風(fēng)低速運行；空調(diào)器平凡化霜。該故障一般是系統(tǒng)缺制冷劑?！　?/div>

　　解決方法：先查系統(tǒng)泄漏點修復(fù)、加制冷劑?！　?/div>

　　C、室外環(huán)境溫度大于0℃，開機(jī)不久。室外側(cè)換熱器上半部(換熱器出口處和回氣管)結(jié)霜很厚，并且在換熱器上隨時間推延有上至下(有換熱器出口向換熱器進(jìn)口方向)結(jié)霜在延伸；且制熱效果差；空調(diào)器平凡化霜。該故障一般是系統(tǒng)制冷劑過多。故障常出現(xiàn)在維修加制冷劑后?！　?/div>

　　解決方法：放制冷劑至正常運行。

　　結(jié)霜原因分析　

　　空氣能熱泵熱水器在冬天出現(xiàn)的問題，大多是因為系統(tǒng)匹配不合理的原因造成的。比如：　

　　1、在冬天使用了夏天的工況設(shè)計選型，到了寒冷的冬天，空氣能熱泵熱水機(jī)組就出現(xiàn)產(chǎn)水量不足，在機(jī)組制熱效率下降長時間運行時，甚至受自動保護(hù)程序使機(jī)組停止運行，從而影響用戶的正常用水和使用?！　?/div>

　　2、系統(tǒng)安裝匹配不合理：很多熱泵工程采用的大循環(huán)安裝方式，一邊用熱水，一邊補(bǔ)冷水，機(jī)組長期在低溫下運行，導(dǎo)致結(jié)霜?！　?/div>

　　3、排風(fēng)量不夠：空氣能熱泵熱水機(jī)組要在冬天寒冷的地區(qū)正常使用，如果氣溫過低，濕度高的地區(qū)，就需要加強(qiáng)機(jī)組通風(fēng)量或采取輔助電防結(jié)冰等方式，并根據(jù)地區(qū)特點優(yōu)化化霜程序，進(jìn)行科學(xué)合理的精心設(shè)計和安裝調(diào)配。這樣，空氣能熱泵熱水機(jī)組即使在寒冷的冬天也是可以滿足用戶使用的。　　

　　4、缺乏必要的環(huán)境模擬實驗：空氣能熱泵熱水機(jī)組的工程設(shè)計要考慮到不同環(huán)境和不同地區(qū)的使用水平，還要制訂不同的化霜參數(shù)。如化霜時間、化霜起始溫度、化霜結(jié)束溫度，都需要根據(jù)不同地區(qū)的最低溫度和濕度設(shè)置不同的參數(shù)。如果沒有環(huán)境模擬實驗設(shè)備是很難達(dá)到理想效果的。

　　除霜方式分析　　

　　熱電除霜：　

　　通過在換熱器上安裝適當(dāng)功率的電阻，當(dāng)蒸發(fā)器上霜層積累到一定程度時，開關(guān)開啟，電阻絲通電發(fā)熱融霜。這一方法簡單易行，但從節(jié)能角度來看不可取。

　　逆循環(huán)除霜：　　

　　一種是在蒸發(fā)器盤管上安裝溫度傳感器，通過檢測室外盤管溫度來判斷是否結(jié)霜。另一種是通過檢測冷凝器盤管溫度與室溫（或水溫）的差值來判斷室外蒸發(fā)器是否結(jié)霜，即當(dāng)蒸發(fā)器結(jié)霜后，其換熱效率降低，導(dǎo)致冷凝器的換熱量下降，盤管溫度下降，當(dāng)檢測到冷凝器盤管溫度與室溫（或水溫）的差值低于一定值時，可以判斷室外換熱器結(jié)霜較嚴(yán)重。

　　除霜時啟動換向除霜程序，四通換向閥動作，改變制冷劑的流向，讓機(jī)組由制熱運行狀態(tài)轉(zhuǎn)為制冷運行狀態(tài)，壓縮機(jī)排出的高溫氣體通過四通閥切換至室外換熱器中進(jìn)行融霜，當(dāng)室外盤管溫度上升到某一溫度值時，結(jié)束除霜。

　　制冷劑過冷放熱除霜：　　

　　該方法是將冷凝器出來的制冷劑過冷后節(jié)流，再進(jìn)入蒸發(fā)器以融化蒸發(fā)器上的霜層。

　　在制熱工況的除霜狀態(tài)下，4個電磁閥只打開一個，由冷凝器出來的液態(tài)制冷劑，從打開的電磁閥進(jìn)入翅片換熱器進(jìn)行過冷放熱除霜，再進(jìn)入與打開電磁閥所對應(yīng)的氣液分離器。從氣液分離器出液口出來的制冷劑進(jìn)入集液管，再經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入分配器，經(jīng)過單向閥進(jìn)入余下的3個管路進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)，氣態(tài)制冷劑進(jìn)入對應(yīng)的氣液分離器，然后從出氣口匯集到集氣管再經(jīng)斯通換向閥進(jìn)入壓縮機(jī)，完成循環(huán)。通過設(shè)置在微霜時就將霜除掉，從而使機(jī)組在無霜狀態(tài)下運行。

　　風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)法除霜：　　

　　該方法是在換向除霜的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，即在除霜過程中啟用風(fēng)扇反轉(zhuǎn)，使其按反方向送風(fēng)，強(qiáng)制空氣由非結(jié)霜側(cè)進(jìn)入風(fēng)側(cè)換熱器并向結(jié)霜側(cè)流動，將被加熱的空氣吹向霜層而除霜。這種除霜方式充分利用了風(fēng)側(cè)換熱器的熱量，依靠對流、導(dǎo)熱、輻射3種傳熱方式同時融霜，效率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)除霜方式。同時，一定的風(fēng)壓還能促使霜殼瓦解脫離換熱器表面，對流換熱的加入使得除霜過程進(jìn)行得迅速而徹底。但由于增加了中間繼電器和壓力開關(guān)等器件，加大了生產(chǎn)成本。

　　水力除霜：　　

　　對于大型熱泵系統(tǒng)，常采用水力除霜的措施。通過用熱水沖淋室外蒸發(fā)器達(dá)到除霜的目的。這種除霜方式設(shè)備簡單，但是造成了除霜后蒸發(fā)器周圍空氣含濕量太高，容易再次結(jié)霜，不適合在北方等氣溫較低的地區(qū)使用。且對水資源的浪費較大，需要獨立的水系統(tǒng)。

　　氣動除霜：　　

　　該方式利用壓縮空氣產(chǎn)生高速射流直接吹除霜層，隨時清除蒸發(fā)器表面上的微小凝霜，使蒸發(fā)器表面始終保持無霜狀態(tài)。它最大的優(yōu)勢在于不間斷的對室內(nèi)供熱，室內(nèi)熱環(huán)境波動微弱，保證了舒適度。但是壓縮空氣需要增加額外功耗，整機(jī)的造價成本也較高。