分析冬季运行空气源热泵需要注意的几个问题

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分析冬季运行空气源热泵需要注意的几个问题


    对空气源热泵热水器在寒冷状态下工作的一系列实验研究表明，影响其冬季工作能力的因素主要有以下五个：
    1.蒸发器的参数。主要是蒸发器的翅片总面积，这个数值决定了蒸发器和空气接触并实现换热的基本功能，相对于系统的输入功率，配置越小的蒸发器，形成霜层的时间越早，霜层加厚的速度越快。
    2.风速。至空气流过蒸发器表面的速度，是影响霜层形成的重要因素之一，空气源热泵的风机配置不能太小，否则会使其结霜提前出线，并且霜层厚度的增加会加快，极端的情况下，即使在气候温和的春秋季节，温度在10℃以上，如果风速过低，依然会出现结霜，在风机损坏而机组未能停机时，甚至在20℃也同样会出现结霜现象。
    3.蒸发器翅片片距。片距的大小，影响到蒸发器在结霜现象发生后的持续工作能力：霜层将促使空气流过翅片间的通道变窄，在风机转速不变的情况下，空气的流量将会下降，此时蒸发器捕获热量的能力会因为空气流量降低和传热热阻增加着两个因素而下降，最终造成机组的制热能力大幅度下降甚至散失。
    4.蒸发器便面的洁净程度。污垢会阻碍热量传入蒸发器，使得蒸发器的蒸发温度进一步降低，从而促使进了霜层的形成和发展；另外，蒸发器的布置方式也对结霜有一定程度的影响：在蒸发器翅片的各个区域，风速是不同的，一些设计不佳的结构，风速差别很大，部分区域的风速不足1m/s，那么霜层一般会在这些风速较低的位置发生并扩展，制造尺寸过高的顶出风热泵机组，往往就会出现这样的现象，在靠近风机的蒸发器上部区域，风速较高，而在远离风机的下部区域，风速又极低。
    5.控制器。在仅有温度和时间参数的条件下，正确的判断结霜情况几乎是不可能的，霜层的生长速度和空气的湿度、与蒸发器的热交换情况、工质冲注量等诸多因素有关，尤其是大气的湿度，在各个季节和地区差别很大，很难依靠温度的变化来判断结霜情况。
    目前的热泵热水器化霜控制，多是采用依靠环境温度、蒸发器温度和累计工作时间这几个参数来确定机组何时进入除霜过程，理论上我们希望机组在霜层形成后并开始显著影响机组工作时开始除霜过程过程，同时又要防止机组在没有霜层时进入除霜过程，要完全达到这一目的的事不可能的。要准确的判断结霜的状态，需要更“聪明的控制器”。
    在蒸发器结霜严重时，蒸发压力也会快速降低，蒸发温度也同样快速降低，这个温度降低的速率，可以用来判断结霜状况，提高控制器判断的准确性。
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