2014年暖通工程師考試輔導(dǎo)資料(10)

　　空氣源熱泵結(jié)霜、化霜問題的研究

　　由于空氣源熱泵冬季采用空氣作為熱源，所以，隨著室外溫度的降低其蒸發(fā)溫度也隨之降低，蒸發(fā)器表面溫度隨之下降甚至低于0 ℃。此時當(dāng)室外空氣在流經(jīng)蒸發(fā)器被冷卻時其所含的水分就會析出并依附于蒸發(fā)器表面形成霜層。結(jié)霜對熱泵是極其不利的。隨著霜層的形成蒸發(fā)器傳熱熱阻增加蒸發(fā)溫度下降機(jī)組的性能下降工況惡化制熱量也將下降這將嚴(yán)重影響壓縮機(jī)以及熱泵整體的性能同時除霜帶來的額外費(fèi)用還將降低空氣源熱泵的經(jīng)濟(jì)性這也就是為什么空氣源熱泵在寒冷、潮濕地區(qū)的應(yīng)用受到限制的原因。所以說結(jié)霜機(jī)理、化霜方法一直是空氣源熱泵研究與應(yīng)用中要解決的重點(diǎn)與難點(diǎn)。目前有不少關(guān)于空氣源熱泵機(jī)組冬季運(yùn)行狀況的研究主要分析供熱時不同工況下空氣盤管表面濕空氣結(jié)霜、結(jié)露及干冷卻特性并結(jié)合結(jié)霜過程進(jìn)行試驗(yàn)和模擬分析了迎面風(fēng)速、環(huán)境溫濕度、翅片間距、管排數(shù)等參數(shù)對結(jié)霜性能的影響及其所可能產(chǎn)生的一系列后果。了解結(jié)霜的機(jī)理的主要目的是要解決如何除霜的問題。傳統(tǒng)的除霜控制方法主要包括：定時除霜法時間―溫度(壓力)法空氣壓差控制除霜法霜層傳感器控制除霜法聲音震蕩器控制除霜法最大平均供熱量控制除霜法最佳除霜時間控制法等。這些方法各有利弊有待完善。近年來由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展將模糊控制技術(shù)引入空氣源熱泵除霜問題的研究作為一項(xiàng)先進(jìn)可行的新技術(shù)逐漸引起了人們的注意。這主要是因?yàn)榭諝庠礋岜媒Y(jié)霜問題的影響是多因素非線性的而模糊控制技術(shù)的優(yōu)勢就是處理多維、非線性、時變問題。這樣一來將模糊控制技術(shù)引入空氣源熱泵的除霜控制通過對除霜過程的系統(tǒng)響應(yīng)分析，可以使除霜控制能夠自動適應(yīng)機(jī)組工作環(huán)境的變化達(dá)到智能除霜的控制要求。此外還有考慮環(huán)境工況變化的雙溫度傳感器智能化除霜控制方法等。盡管空氣源熱泵具有很多優(yōu)點(diǎn)但受室外環(huán)境的限制也比較大這也是空氣源熱泵目前僅在我國黃河以南地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用的主要原因。而在黃河以北地區(qū)應(yīng)用空氣源熱泵則根據(jù)所處地區(qū)不同有其特殊要求。目前關(guān)于西安、膠東以及寒冷地區(qū)空氣源熱泵的實(shí)際應(yīng)用情況已有研究并就所遇到的如壓縮比過大等具體問題提出了一些相應(yīng)的改進(jìn)措施可在相應(yīng)地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用中作為參考。此外為了對空氣源熱泵結(jié)霜除霜所帶來的損失進(jìn)行量化的分析有研究提出了不同地區(qū)、不同使用情況下的平均結(jié)霜除霜損失系數(shù)的概念平均結(jié)霜除霜損失系數(shù)越大的地區(qū)應(yīng)用空氣源熱泵越不經(jīng)濟(jì)。據(jù)此將我國空氣源熱泵使用地區(qū)根據(jù)平均結(jié)霜損失系數(shù)分成4 類：低溫結(jié)霜區(qū)：如濟(jì)南、北京、鄭州、西安、蘭州等;輕霜區(qū)：如成都、桂林、重慶等;重霜區(qū)：如長沙;一般結(jié)霜區(qū)：如杭州、武漢、上海、南京、南昌、宜昌等。這些都可以作為熱泵設(shè)計(jì)選用中重要的參考依據(jù)。`

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