
空气源热泵热水器的 主体是热泵系统。它以电能为动力,利用制冷剂吸收环境中的低品位热能,在热泵循环中通过换热器将热量传递给水,得到热水,最后将热水送出。水通过水循环系统输送给用户。有两种加热水的方法。一种是直接用冷凝器的外壳作为储水容器。使用时,冷凝器充满水。待水温升至达到使用要求后,可从冷凝器上部出水口排出热水,下部进水口自动补充冷水。这种方法适用于小型家用热水器。另一种方法是在冷凝器的一侧安装一个更大的储罐。储罐中的水由水泵不断地送到冷凝器下部,加热后从上部返回储罐。经过如此反复的循环,储罐中的水温逐渐升高。
在国内外已有的除霜方法的分析:
在空气源热泵热水器 在低温热运行。室外操作环境恶劣。当室外换热器表面温度(制热时起蒸发器作用)低于空气露点温度且小于0℃时,室外换热器表面会结霜,影响制热效果和手术。霜冰的形成及影响因素较为复杂,国内外对霜冻在常压下的传热传质性能研究较多。目前国内热泵系统的除霜方式主要有以下几种。
自然除霜:当系统需要除霜时,空气源热泵热水器停止运行一段时间,利用周围环境的热量,使蒸发温度恢复到O℃以上,表面结霜换热器熔化。这是最简单的方法。除霜完成后,重新启动制冷系统工作。这种除霜方式最大的优点是方式简单,不消耗额外的能源。但是,这种除霜方式存在一定的缺陷。除霜时间越长,热量损失越多。这导致热泵加热效率降低。空气源热泵热水器的蒸发器大多放置在露天。在北方气温较低的地区,
水冲洗:水冲洗是在冷却盘管和肋片表面喷水加热管道。即使是大容量的盘管,也可以在短时间内除霜。但是,这种除霜方式是对水资源的浪费。当北方气温偏低,水温过高时,浇水时产生的热蒸汽会在冷机组表面凝结或结冰,增加冷机组表面的传热阻力。单元。而且,喷水后如果不及时清除残留的水,会在接下来的除霜过程中加速结霜的速度。
热风除霜:热风除霜是将压缩机排气打开到蒸发器中,利用排气的热量使霜外壁融化脱落。在某些情况下,使用热气体的热部分的热量。更常见的是,热气在蒸发器中冷凝,其显热和潜热用于除霜。热气除霜的优点是霜层由内而外融化。
电加热除霜:电加热除霜是通过电加热提供除霜热量,多用于翅片管式冷水机组。电加热元件连接到翅片上。化霜时,冷水机压缩机和风机停止运转,电磁阀关闭,电加热器开始供电加热化霜。除霜后,压缩机开始运行,加热继电器停止向电加热器供电,电磁阀打开,制冷剂进入蒸发器。电加热化霜具有系统简单、化霜完全、控制简单等优点,广泛应用于小型设备中。但是,它的缺点是耗电量大,不宜用在大型设备上。
国内空气源热泵热水器厂家常用的除霜方式:
目前国内空气源热泵热水器厂家大多采用热气除霜方式,具体为逆循环除霜和热气旁路除霜。
逆循环除霜:一种是在室外蒸发器盘管上安装温度传感器,通过检测室外盘管的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)的差异来判断室外蒸发器是否结霜。即室外蒸发器结霜时,换热效率降低,冷凝器的换热量降低,盘管温度降低。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,可判断室外换热器结霜较严重。
化霜开始时,启动换向除霜程序,四通换向阀动作,改变制冷剂的流动方向,使机组从制热运行状态切换到制冷运行状态。压缩机排出的高温气体通过四通阀切换到室外换热器进行除霜。当室外盘管温度上升到一定温度值时,除霜结束。
这种除霜方式会影响空气源热泵热水器的供水. 即,在除霜过程中,不可能为用户提供有效水温的热水。同时,化霜后,原来的热水温度会降低。从能源的角度来看,这个除霜过程的损失相当于两倍除霜时间的停机。经计算,机组的供热量将减少10%左右。而且,四通阀频繁换向会影响其可靠性和寿命。
热气旁路除霜:不改变制冷剂的流动方向,机组在除霜过程中保持制热状态。压缩机排出的高温气体直接旁通一部分到室外换热器除霜。由于高压侧制冷剂的热量仍然来自蒸发器吸收的热量,当温度低,除霜不够快时,会出现吸热不足,导致主机进入保护性停机状态。如果采用简单的旁路路径,很可能会出现压缩机吹液现象。同时,在除霜过程中,随着压缩机排量的减少,影响热水的加热效果,
热气旁路除霜:不改变制冷剂的流动方向,机组在除霜过程中保持制热状态。压缩机排出的高温气体直接旁通一部分到室外换热器除霜。由于高压侧制冷剂的热量仍然来自蒸发器吸收的热量,当温度低,除霜不够快时,会出现吸热不足,导致主机进入保护性停机状态。如果采用简单的旁路路径,很可能会出现压缩机吹液现象。同时,在除霜过程中,随着压缩机排量的减少,影响热水的加热效果,
为了提高除霜效率,有学者对除霜循环进行了改进,提出了一些新的除霜循环方法。
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