水地源熱泵熱水器在低溫狀況下運行制熱,室外運行環(huán)境惡劣,當(dāng)室外換熱器(制熱時起蒸發(fā)器作用)名義溫度低于空氣露點溫度且小于0℃時,室外換熱器名義會結(jié)霜,影響制熱后果跟運行,霜與冰的形成跟影響因素比較龐雜,國內(nèi)外對于常壓下結(jié)霜的傳熱傳質(zhì)機能的研究已經(jīng)比較多。目前,國內(nèi)的熱泵體系除霜方法重要有以下多少種方法。
天然除霜
即當(dāng)體系須要除霜時結(jié)束運行一定時光,利用四周環(huán)境中的熱量,使蒸發(fā)溫度恢復(fù)到0°以上,將結(jié)在換熱器名義的霜層熔化掉,這是一種簡單的方法。融霜結(jié)束后,從新啟動制冷體系進行工作。此除霜方法的優(yōu)點在于方法簡單,且不消耗額定的能量。但這種除霜方法存在一定的缺點,除霜時光越長則熱量喪失越多,導(dǎo)致熱泵制熱效力降落。水地源熱泵熱水器的蒸發(fā)器多以露天放置為主,在北方溫度較低的地區(qū),冬季溫度大多可能達到0c以下,無奈采取此種方法進行除霜。
水沖霜
水沖霜是在冷卻盤管、肋片名義淋水以加熱管道。即便對大容量盤管也能在很短的時光內(nèi)把霜除去,但此種除霜方法對水資源的揮霍較大,在北方地區(qū)溫度較低時,當(dāng)淋水溫度過高時,淋水時產(chǎn)生的熱蒸汽會在用冷單元的名義上結(jié)露或結(jié)冰,增大冷單元名義的傳熱熱阻。并且,在淋水后假如不能及時把余水除凈,反而會在下一除霜進程中加快結(jié)霜的速度。
熱氣除霜
熱氣除霜是將緊縮機排氣通人蒸發(fā)器,利用排氣的熱量使其外壁積霜熔化脫落,有些情況所利用的是熱氣的過熱局部的熱量,更多的情況是熱氣在蒸發(fā)器凝固,利用它的顯熱跟潛熱除霜。熱氣除霜的優(yōu)點在于霜層熔化由內(nèi)至外。
電加熱除霜
電加熱除霜是用電加熱供給化霜熱,多用在翅片管式冷風(fēng)機上。電熱元件附在翅片上。化霜時,緊縮機跟冷風(fēng)機風(fēng)扇結(jié)束運行,封閉電磁閥,電加熱器開端供電加熱化霜。化霜結(jié)束后,緊縮機啟動運行,加熱繼電器結(jié)束給電加熱器供電,電磁閥打開,制冷劑進入蒸發(fā)器。電加熱除霜存在體系簡單、除霜完全、實現(xiàn)把持簡單的優(yōu)點,在小型裝置上普遍采取,但毛病是耗電多,不宜在大型裝置上采取。
國內(nèi)水地源熱泵熱水器生產(chǎn)廠家常用的除霜方法目前,國內(nèi)大多數(shù)水地源熱泵熱水器生產(chǎn)企業(yè)重要采取熱氣除霜方法,具體為逆輪回除霜跟熱氣旁通除霜。
逆輪回除霜
一種是在室外蒸發(fā)器盤管上裝置溫度傳感器,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)室外蒸發(fā)器結(jié)霜后,其換熱效力降落,導(dǎo)致冷凝器換熱量降落,盤管溫度降落,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,可能判斷室外換熱器結(jié)霜較重大。
除霜時啟動換向除霜程序,四通換向閥動作,轉(zhuǎn)變制冷劑的流向,讓機組由制熱運行狀況轉(zhuǎn)為制冷運行狀況,緊縮機排出的高溫氣體通過四通閥切換至室外換熱器中進行融霜,當(dāng)室外盤管溫度回升到某一溫度值時,結(jié)束除霜。
此種除霜方法,會影響到水地源熱泵熱水器的供水,即在除霜期間,無奈為用戶供給有效水溫的熱水,同時,經(jīng)過除霜后,原有的熱水溫度會降落,從能量角度講,這種除霜進程的喪失相稱于兩倍除霜時光的停機,經(jīng)測算,會使機組的供熱量降落l0%左右。并且,四通閥頻繁換向會影響其堅固性及壽命。
熱氣旁通除霜
不轉(zhuǎn)變制冷劑的流向,機組在除霜進程中堅持制熱工作狀況不變,緊縮機排出的高溫氣體直接旁通一局部至室外換熱器中進行融霜。此種除霜方法因為高壓側(cè)冷媒的熱量還是來自于蒸發(fā)器中接收的熱量,當(dāng)氣溫較低,除霜不夠快時,將不足夠熱量接收,會使主機進入維護性停機狀況。如采取簡單的旁通之路,則易產(chǎn)生緊縮機液擊景象。同時,在除霜進程中,因緊縮機的排氣度減少,會影響加熱熱水的后果,無奈滿意畸形熱水量的須要。
為了進步除霜效力,一些學(xué)者在除霜輪回方法上進行了改進,提出了一些新的除霜輪回方法。KrakowKl跟LinS提出在熱氣旁通除霜輪回中增加一個幫助蒸發(fā)器,其能量來自緊縮機排氣。實驗結(jié)果表明,熱泵體系可能牢固工作,避免了緊縮機液擊。MeiVC等人提出在低壓氣液分別器內(nèi)增加電加熱器,有效地進步了除霜效力。梁彩華等人提出了一種新型的濕熱除霜方法,并進行了實驗研究,結(jié)果表明該除霜方法所需的熱量較少,可能較大水平縮短除霜時光。付文成等人在熱氣旁通的基本上提出了一種新型的分組節(jié)流除霜方法,進行了實驗研究,并與傳統(tǒng)的逆輪回方法進行了比較,結(jié)果表明該除霜方法供熱恢復(fù)快、避免了不必要的能量喪失。
以上的各種除霜方法各有利弊,一些新型的除霜方法也已有了較深刻的研究,為咱們打開了新思路,但多數(shù)研究仍停留在實際上研究上,尚未經(jīng)過實際的考試,但通過不懈的盡力,水地源熱泵熱水器冬季除霜的問題定可能迎刃而解。