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气候对空气源热泵机组的工况影响

2021-02-19 15:14:03

气候对空气源热泵机组的工况影响

我们选用在额定工况下,气温是35℃标准,出水温度7℃,空气源热泵夏季制冷性能系数COP值在3.0左右,冬季(气候7℃,出水45℃)我们不计算计化霜损失,制热系数COP值也在3.0左右,空气源热泵的制冷、制热性能与室外气候就有直接的关系。

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空气源热泵冷热水机组的制热特性更为复杂,当盘管表面温度低于空气露点温度时,空气会结露,此时盘管表面发生了相变换热,有利于提高热泵机组的制热能力,但当盘管表面温度低于空气冰点温度(0℃以下)时,如果空气中的相对湿度同时达到某一程度,盘管表面就会结霜,如不及时化霜,霜层会越结越厚,影响空气实际流通量,并阻碍了盘管上的热交换,重者会结冰,压缩机出现低压保护停机。在不同迎面风速条件下,热泵机组室外侧空气盘管上湿空气存在着三种状态,ABC为结霜区,ABD为凝露区,CBD 以下为干冷区,即不结霜也不凝露。AB线为结霜转变曲线,它与焓湿图上的等湿球温度线接近,当迎面风速为2.5M/S、环境温度为0℃、相对湿度为73%时,盘管上即开始结霜,如将迎面风速提高至4M/S,环境温度为0℃,则相对湿度达82%时,盘管才开始结霜,结露结霜转变线相应左移,提高风速可减缓积霜。当为迎面风速为2M/S时的结霜速率线。可以看出,室外空气干球温度在0—5℃,相对湿度>85%时结霜最为严重,当tw<-5℃时,结霜速率减慢,这是由于此时空气中含湿量已明显减少。

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热泵机组盘管上出现结霜,会影响机组的正常有效的供热,故必须定时化霜。目前大部分机组采用反向循环来化霜,此时不仅这一部分压缩机停止供热运行,而且作制冷运转,故系统供热量受明显影响。结霜严重时,平均半小时化一次霜,一次化霜的时间为5分钟左右,因化霜减少的供热量达17%左右。另外,室外温度降低时,热泵机组的出力明显减少。0℃条件下,热泵机组的实际出率为额定工况下的70%左右。-6℃情况下,出力只有额定工况下的62%左右,-10℃条件下供热量只有额定工况下的55%左右。雨雪寒冷天气对空气源热泵出热力有明显影响,重则影响正常运行,一些用户采用人为延长化霜时间、浇温水等方法去除冰霜。

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