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空气能热水器“除霜技术”

发布日期:2018/12/12 16:57:12 作者: 点击:


冬天,当气温降到0℃以下,热水器的使用功能就会受到影响,气温越低受到的影响也就越大。

当热水器在低温状态下运行时,由于室外换热器表面温度低于空气露点且温度小于0℃时,室外换热器表面会结霜,影响制热效果和运行。而针对这一问题,经过研究,空气能热水器特有的除霜技术能够很好的解决这一问题。

国内空气能热水器的除霜技术有:自然除霜,水冲霜,热气除霜,电加热除霜,逆循环除霜,热气旁通除霜。

自然除霜:当系统需要除霜时停止运行一定时间,利用周围环境中的热量,使蒸发温度恢复到Oc以上,将结在换热器表面的霜层融化掉,这是一种最简单的方法。融霜结束后,重新启动制冷系统进行工作。优点:在于方法简单,且不消耗额外的能量。缺点:除霜时间越长则热量损失越多,导致热泵制热效率下降。空气能热泵热水器的蒸发器多以露天放置为主,在北方温度较低的地区,冬季温度大多能够到达0c以下,无法采用此种方式进行除霜。

水冲霜:在冷却盘管、肋片表面淋水以加热管道。优点:即使对于大容量盘管也能在很短的时间内把霜除去。缺点:对水资源的浪费较大,在北方地区温度较低时,当淋水温度过高时,淋水时产生的热蒸汽会在用冷单元的表面上结露或结冰,增大冷单元表面的传热热阻并且在淋水后如果不能及时把余水除净,反而会在下一除霜进程中加快结霜的速度。

热气除霜:是将压缩机排气通人蒸发器,利用排气的热量使其外壁积霜融化脱落,有些情况所使用的是热气的过热部分的热量,更多的情况是热气在蒸发器凝结,利用它的显热和潜热除霜。优点:在于霜层融化由内至外。

电加热除霜:电加热除霜是用电加热提供化霜热,多用在翅片管式冷风机上。电热元件附在翅片上。化霜时,压缩机和冷风机风扇停止运行,关闭电磁阀,电加热器开始供电加热化霜。化霜结束后,压缩机启动运行,加热继电器停止给电加热器供电,电磁阀打开,制冷剂进入蒸发器。优点:系统简单、除霜完全、实现控制简单在小型装置上广泛采用。缺点:耗电多,不宜在大型装置上采用。

逆循环除霜:一种是在室外蒸发器盘管上安装温度传感器,通过检测室外盘管温度来判断是否结霜。另一种是通过检测冷凝器盘管温度与室温(或水温)的差值来判断室外蒸发器是否结霜,即当室外蒸发器结霜后,其换热效率降低,导致冷凝器换热量下降,盘管温度下降,当检测到冷凝器盘管温度与室温(或水温)的差值低于一定值时,可以判断室外换热器结霜较严重。除霜时启动换向除霜程序,四通换向阀动作,改变制冷剂的流向,让机组由制热运行状态转为制冷运行状态,压缩机排出的高温气体通过四通阀切换至室外换热器中进行融霜,当室外盘管温度上升到某一温度值时,结束除霜。缺点:会影响到空气能热泵热水器的供水,即在除霜期间,无法为用户提供有效水温的热水,同时,经过除霜后,原有的热水温度会降低,从能量角度讲,这种除霜过程的损失相当于两倍除霜时间的停机,经测算,会使机组的供热量下降l0%左右。并且,四通阀频繁换向会影响其可靠性及寿命。

热气旁通除霜:不改变制冷剂的流向,机组在除霜过程中保持制热工作状态不变,压缩机排出的高温气体直接旁通一部分至室外换热器中进行融霜。缺点:由于高压侧冷媒的热量还是来自于蒸发器中吸收的热量,当气温较低,除霜不够快时,将没有足够热量吸收,会使主机进入保护性停机状态。如采用简单的旁通之路,则易产生压缩机液击现象。同时,在除霜过程中,因压缩机的排气量减少,会影响加热热水的效果,无法满足正常热水量的需求。经过改进,在热气旁通除霜循环中增加一个辅助蒸发器,其能量来自压缩机排气。实验结果表明,热泵系统可以稳定工作,避免了压缩机液击。


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