051空气源热泵结霜特性的实验研究
空气源热泵结霜特性的数值模拟与实验验证
文章编号：CAR198空气源热泵结霜特性的数值模拟与实验验证赵 阳 郭宪民 王成生（天津商业大学天津市制冷技术重点实验室，天津300134）摘 要对结霜工况下空气源热泵系统动态性能进行了数值模拟和实验研究，分析比较了不同结霜工况条件下空气源热泵空调器的动态性能、循环参数、蒸发器结霜量及结霜厚度。
实验数据与数值预测结果的比较表明，在结霜循环后期，蒸发器表面霜层厚度快速生长，数值模拟结果与实验结果的变化趋势是一致的。
热泵系统动态性能及循环参数的数值模拟与实验结果在霜层匀速生长段符合度较好，验证了数值模拟的合理性。
而在结霜循环后期，霜层快速生长，热泵机组性能数值模拟结果出现了较大误差，其主要原因是，在霜层生长模型中未考虑霜晶形态变化的影响。
关键词空气源热泵 结霜工况 数值模拟NUMERICAL SIMULATION AND EXPERIMENTAL VERIFICATION ON FROSTING CONDITION PERFORMANCE OF AIR SOURCE HEATPUMPZhao Yang Guo Xianmin Wang Chengsheng(Tianjin University of Commerce, Tianjin Key Laboratory of Refrigeration Technology, Tianjin 300134) Abstract The dynamic performances of an air source heat pump (ASHP) system under frosting conditions were simulated. A series of experiments were conducted to verify the present simulation model. The dynamic performance and cycle parameters of the ASHP system under frosting conditions, the frost thickness and the frost mass accumulation on the outdoor coils were analyzed and compared. The comparison between the experimental and simulated results indicates that the frost thickness on the surface of evaporator grows rapidly at the end of the frosting cycle. And the simulated frost thickness is agreement with the experimental data. The simulated results and cycle parameters of the dynamic performances are compared favorably with the experimental data at the second frosting stage. The numerical simulation is verified to be reasonable. With the rapid growth of the frost thickness at the end of the frosting cycle, numerical simulation of the ASHP results in a larger error which is because of the change of frosting shape which is not taken into account in the simulation model.Keywords Air source heat pump Frosting condition Numerical simulation自20世纪8O年代至今，房间空调器和单元式空调器的热泵使用率就已近70%并逐年提高；但是，空气源热泵冬季运行时，外界气温降低，空气中湿度相对比较大，当室外换热器表面温度低于周围空气的露点温度且低于0℃时，安装在室外机组的热交换器会产生结霜[1]。
空气源热泵机组除霜性能试验研究X
空气源热泵机组除霜性能试验研究Ξ董云达 付 兰(宁波奥克斯电气有限公司) (埃美圣龙(宁波)机械有限公司)摘 要 为了研究不同节流机构、不同除霜方式对空气源热泵机组除霜性能的影响,在空气源热泵机组上对热力膨胀阀、电子膨胀阀作为除霜节流机构,以及采用“四通换向阀直接换向除霜”和“压缩机停机四通换向阀换向除霜”2种除霜方式,进行了试验比较研究。
结果表明:采用电子膨胀阀的除霜时间比热力膨胀阀的短12s,即减少11%。
笔者提出采用电子膨胀阀+压缩机停机四通换向阀换向除霜模式的结合,具备四通换向阀换向除霜的除霜强度,解决了“奔油”等部分缺陷,而且采用电子膨胀阀进行除霜可缩短部分除霜时间。
关键词 热力膨胀阀 电子膨胀阀 四通换向阀 空气源热泵机组Experiment on defrosting performance of air2source heat pump unitDong Yunda Fu Lan(Ningbo AU X Electric Appliance Co.,Ltd.) (IM I Shenglong(Ningbo)Machinery Co.,Ltd.)ABSTRACT To study the effect of defrosting performance of air2source heat pump units, which is caused by using different expansion device and different defrosting methods,compares two methods based on using thermal expansion valve and the electronic expansion valve as the expansion device of the air2source heat pump unit including“defrosting by directly reversing four way valve”and“defrosting by reversing four way valve with compressor off”.The result shows that the defrosting period of machine with electronic expansion valve is12seconds or 11%shorter than that with thermal expansion electronic valve,so suggests integrating both two methods by using the electronic expansion valve and defrosting by reversing four2way valve with compressor off.It keeps the defrosting capability of four way valve and,in a certain ex2 tent,it can solve the problem of“pouring oil in”from compressor,in the mean time,it can shorten defrosting period by using the expansion valve.KE Y WOR DS thermostatic expansion valve;electronic expansion valve;four2way valve;air2 source heat pump unit 空气源热泵冷热水机组以其节水、冷热兼用、安装灵活、使用方便等特点受到了市场的广泛青睐,在我国大部分地区得到了广泛的应用。
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究随着环保和节能意识日益提高，空气源热泵作为一种环保、高效、节能的供暖设备被越来越多的人所关注和使用。
在使用过程中，除霜是一个非常重要的问题，因为在低温环境下，空气源热泵容易结霜影响效率，甚至无法工作。
因此，本文将重点介绍空气源热泵除霜原理及除霜方式的研究。
一、空气源热泵除霜原理空气源热泵除霜的基本原理是将室外机表面结成的冰雪除去，使空气源热泵能够正常工作。
空气源热泵除霜的方法有三种：时间除霜、逆周期除霜、间歇除霜。
1. 时间除霜时间除霜是指空气源热泵在制热运行中定时启动除霜功能，一般设置在20~60分钟间隔，可以通过程序设定工作时间。
时间除霜的优点是简单易行，不需要多余的设备，只需通过程序设置即可。
但是时间除霜的不足之处在于不能根据室外温度的变化改变除霜间隔，如果室外温度过低，除霜间隔过短，容易影响热泵的正常运行。
此外，时间除霜在除霜期间不能进行制热，无法满足用户需要。
2. 逆周期除霜逆周期除霜是指在空气源热泵制热运行时，反向工作，将室外机的热量释放到室外，使室外机表面的冰雪融化。
逆周期除霜的优点在于它是根据室外温度的变化及时调整除霜间隔，避免了除霜时间过短或过长的问题，并且可以在除霜期间继续进行制热。
但是逆周期除霜需要使用阀门、电动阀等多余的设备，增加了设备的成本和维护难度。
3. 间歇除霜间歇除霜是指在空气源热泵制热运行时，当感应器探测到室外机表面出现冰霜时，立即启动除霜功能。
间歇除霜的优点在于它既可以根据室外温度的变化调整除霜频率，也可以避免除霜时间过长导致制热中断。
间歇除霜还可以根据不同的需求，选择合适的除霜频率和除霜时间，达到最佳的除霜效果。
但是间歇除霜同样需要使用阀门、电动阀等多余的设备，增加了设备的成本和维护难度。
二、空气源热泵除霜方式的研究除了上述三种常见的除霜方式外，随着技术的发展，还出现了一些新型的除霜方式：1. 离子风除霜离子风除霜是指通过发生器产生高能量的静电离子，将冷凝器和蒸发器表面的冰雪吹散。
空气源热泵蒸发器结霜及换热性能的研究
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ｌ 前 言
我 国大 部分 地 区 处 于 季 风 气 候 区 ， 特 征 为 其 四季分 明 ， 天 普 遍 需 供 暖 ， 季 需 供 冷 ， 时 冬 冬 夏 同 季 除少数 北方 地 区外 ， 部分 地 区 冬季 温 度 偏 高 ， 大 尤其 是黄 河 、 江 流 域 。据 气 象 部 门统 计 黄 河 流 长
ｖ ｐｏ ａｏ ． Ｔｈ ｏ ｕｔ ｅ ｕｔ ｖ ｏ ｄ ａ ｒ ｅ ｎ ｔ ｈ ｓ ｒ ｍ ｘ ｒｍｅ ｔ ａ ｒ ｔｒ ｅ ｃ ｍｐ ｉ ｒｓ ｌｓｈａ ｅ ｇ ｏ ｇ ｅ ｍｅ ｔｗｉ ｔ ｏ ｅ ｆｏ ｅ ｐｅ ｎｇ ｈ ｉ ｎ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｈ ａ ｕ ｅ ｔ ｍｐ； ｏ ｔ ｅ ａ ｒ ｔｒ ｐ ｆ ｓ ； ｖ ｐ ａｏ ｒ ｏ
张 哲， 田津津
（ 天津商学 院 ， 天津 ３０ ３ ） ０ １４
摘 要： 研 究了人 口空气相对湿度 、 温度 以及风速对风冷热 泵蒸发器结霜 的影 响 ， 获得 了各 个人 口空气参数 对蒸发器
结霜厚度 和换热量 的影响规律。研究发现空气人 口相对湿度等参数对蒸发 器结 霜以及换热性 能有很大 的影 响 ， 结霜严 重地影 响了蒸发器换热性 能。计算结果和实验测试的结果 吻合 良好 。 关键词 ： 热泵 ； 结霜 ； 蒸发器
ｆ ｓｉｇ ａ ｄ ｈ ａ ｒ ｎ ｆ ｒｃ ａａ ｔｒｓ ｃ ｆ ｎ ｅ ・ｕ ｅ ｅ ａ ｒ ｔｒ ｈ ｒｓ ａ ｌ ｅ ｒ ａ ｅ ｈ ｅ ｔｔ ｎ ｆｒｐ ｒｏ ａ ｃ ｆｅ ｒ ｔ ｅ ｔｔ ｓｅ ｈ ｒｃｅ ｔ ｓｏ ｎ ｄ ｔ ｂ ｖ ｐ ａｏ ．Ｔ ｅ ｆ ｔ ｄｙ ｄ ｃｅ ｓ ｔ ｅ ｈ ａ ｒ ｓｅ ｅ ｒ ｎ ｅ ｏ ・ ｏ ｎ ｎ ａ ｉ ｉ ｉ ｆ ｏ ｏ ｂ ｓ ａ ｆｍ
空气源热泵结霜工况性能分析与实验研究的开题报告
空气源热泵结霜工况性能分析与实验研究的开题报告一、选题背景随着能源危机的加剧以及环保意识的提升，空气源热泵作为一种清洁、高效的供暖和制冷设备正在逐渐被人们所接受。
然而，由于环境温度的变化和制冷剂的特性等因素，空气源热泵在运行过程中会出现结霜现象，降低了设备的运行效率和寿命，同时也影响了舒适度和节能效果。
因此，对空气源热泵结霜工况下的性能进行分析和研究，对于提高设备的效率和稳定性具有重要意义。
二、研究目的本研究旨在通过理论分析和实验验证的方法，探究空气源热泵在不同运行工况下的结霜机理、结霜对性能的影响以及防止结霜的措施，为进一步提高其运行效率和稳定性提供理论和实验基础。
三、研究内容本研究主要包括以下内容：1. 空气源热泵结霜机理分析：通过对空气源热泵运行原理、热传导和传热传质等基础理论的研究，探究空气源热泵在不同工况下的结霜机理。
2. 空气源热泵结霜对性能的影响分析：通过数学模型和计算方法，研究空气源热泵结霜对其运行效率、制冷/供暖能力、能耗等性能指标的影响。
3. 实验研究：设计实验平台，对空气源热泵的运行参数、结霜特性等进行实时监测和测试，获取与数值模拟相对应的实验数据，验证模型和计算方法的正确性。
4. 防止空气源热泵结霜的措施研究：通过对空气源热泵运行参数、制冷剂、换热器等影响结霜的因素进行分析和比较，提出有效的措施和方案，防止空气源热泵结霜。
四、研究意义1. 对于深入研究空气源热泵的结霜机理和性能，不仅有助于提高其运行效率和稳定性，还能为能源节约、环保减排做出贡献。
2. 通过本研究的实验数据验证和模型分析，可以更加准确地预测空气源热泵在不同工况下的结霜情况，为设计和运行提供指导和参考。
3. 本研究的研究成果和工作方法有一定的普适性，在其他热泵设备的结霜研究和应用中也有一定的参考价值。
五、研究方法本研究采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，具体包括：1. 建立数学模型和计算方法，分析结霜机理和对性能的影响。
冷表面结霜机理及空气源热泵在我国的结霜区域研究的开题报告
冷表面结霜机理及空气源热泵在我国的结霜区域研究的开题报告一、研究背景和意义随着人们对能源利用的重视和环保意识的提升，空气源热泵在建筑采暖、制冷方面得到了广泛的应用。
然而，空气源热泵在运行过程中，由于其工作原理，在低温环境下容易出现冷表面结霜的问题，这不仅影响了其效率和稳定性，还可能导致设备故障，增加运行维护的成本。
冷表面结霜是指空气源热泵运行时，外界湿度高于一定数值，经过换热器后的冷表面就会出现结霜，对热交换效果产生不利影响。
因此，研究空气源热泵在我国的结霜区域主要是为了解决这一问题，提高其运行效率和稳定性，并为工程应用提供科学的技术支持。
二、研究目标和内容研究的主要目标是深刻理解空气源热泵的结霜机理，分析其影响因素，探究相应的解决方案，提高设备的运行效率和稳定性。
具体研究内容包括：1.空气源热泵冷表面结霜机理的分析和研究，包括结霜形成原因和影响因素等方面的探究。
2.根据实验数据和理论模型计算结果，分析影响空气源热泵结霜的主要因素，包括环境温度、湿度、风速等因素。
3.对我国的结霜区域进行研究，分析该地区的环境条件和气候特点，结合热泵设备的性能特点，提出相应的解决方案。
4.基于工程实践中的需求，提出空气源热泵在结霜问题上的技术改进措施，探究解决该问题的成本和效果。
三、研究方法和技术路线研究将采用实验和理论计算两种方法相结合。
具体实验过程在已经有的研究成果的基础上，利用数值模拟软件建立结霜数值模型，对空气源热泵在不同工作条件下的结霜现象进行分析和研究，以深入探究其结霜机理。
同时，在实验的基础上，将开展相关理论分析，形成完整的技术路线。
四、预期成果和研究意义本研究的预期成果包括：深入理解空气源热泵结霜机理，分析其影响因素和解决方案；基于该研究成果，提出针对我国结霜区域的空气源热泵技术改进措施，解决设备出现的结霜问题，提高设备的运行效率和稳定性。
该研究能够提高我们对于空气源热泵设备的认知，从理论上和实践应用层面为其技术改进提供具有科学性的基础和参考，促进其在我国热能利用中的广泛应用，从而进一步促进形成绿色、环保的社会发展。
冷表面结霜机理及空气源热泵在我国的结霜区域研究
冷表面结霜机理及空气源热泵在我国的结霜区域研究下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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空气源热泵延缓结霜及除霜方法研究共3篇
空气源热泵延缓结霜及除霜方法研究共3篇空气源热泵延缓结霜及除霜方法研究1近年来，空气源热泵作为一种新型能源被广泛运用于房屋供暖、制冷以及热水供应领域。
然而，在使用过程中，热泵室外机会因为低温和湿度而出现结霜的问题，导致热泵的运行性能和效率受到严重影响。
因此，研究空气源热泵的延缓结霜及除霜方法显得相当重要。
一、空气源热泵的结霜原因空气源热泵的冷凝器室外风扇会吸入外界的空气，将冷媒的热量通过换热器散发到外界，同时将空气中的水蒸气也带入冷凝器中。
当冷凝器表面温度小于空气中的露点温度时，水蒸气就会在冷凝器表面凝结成霜或冰。
长时间的结霜会导致热泵的效率降低，甚至会损坏设备。
二、空气源热泵结霜的解决方法1.升高室外空气温度：增加热泵的室外机的温度可以大大减少结霜的产生。
可以通过将室外机安装在遮挡物下、加装遮阳板等方式升高温度。
2.排水系统的修复：检查排水系统中是否存在堵塞或者破损的情况，及时修复。
3.采用多联机空气源热泵：采用多联机方式，增加冷凝器的数量，使每个冷凝器的负荷降低，结霜减少。
4.加装电辅助热棒：在空气源热泵负荷较轻的情况下，可以通过加热热泵表面进行除霜。
缺点是需要增加电费，且会导致系统效率下降。
三、空气源热泵的除霜方式1.制热模式下周期性除霜：当热泵处于制热模式下，当冷凝器表面出现结霜时，通过周期性反向运行热泵来使热泵室外机除霜，此时热泵室内风机停止运行。
2.制热模式下强制除霜：当热泵处于制热模式下，当冷凝器表面结霜厚度达到一定程度，系统将自动启动强制除霜功能，此时热泵室内风机停止运行，室外机的电加热器开启使冷凝器表面融化。
3.制冷模式下周期性除霜：当热泵处于制冷模式下，当冷凝器表面结霜良率超过一定程度时，在室内温度不低于设定温度的情况下，系统周期性反向运行热泵来使热泵室外机除霜。
4.制冷模式下强制除霜：当热泵处于制冷模式下，当冷凝器表面结霜良率达到一定程度时，系统将自动实行强制除霜功能。
综上所述，为了提高空气源热泵的效率和使用寿命，延缓结霜和除霜是非常重要的。
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究分析
《空气源热泵除霜原理及 除霜方式研究分析》
目 录
• 引言 • 空气源热泵除霜原理 • 空气源热泵除霜方式研究 • 空气源热泵除霜性能实验研究 • 空气源热泵除霜性能仿真研究 • 结论与展望
01
引言
研究背景和意义
空气源热泵在寒冷环境下的性能受到霜冻的影响，导致能效 降低和运行风险增加。
除霜技术的优化对于提高空气源热泵在寒冷环境下的性能具 有重要意义，因此开展此项研究具有一定的实际应用价值。
本文通过对不同除霜方式的模拟和实 验研究，得出以下结论：逆循环除霜 和热气旁通除霜在除霜效率方面表现 较好，而喷液冷却除霜在节能方面更 具优势。逆循环除霜是将压缩机排出 的高温高压制冷剂气体引入蒸发器， 利用高温气体与低温霜层的温差实现 除霜。热气旁通除霜是通过将压缩机 排出的高温气体引入旁通管道，再将 其喷向蒸发器表面实现除霜
对比分析不同的除霜方式，如逆循环除霜、热气旁通除霜、电加热除霜等，以及不同除霜方式的组合应用。
仿真结果比较
根据仿真结果，对比不同除霜方式的性能表现，包括除霜效果、热泵效率、能耗等。
仿真结果分析和优化建议
仿真结果分析
通过对仿真结果的数据分析，揭示不同除 霜方式的优缺点和适用场景，为优化建议 提供理论支持。
研究目的和方法
研究目的
探讨空气源热泵的除霜原理，分析不同除霜方式的特点和效果，为优化除霜 技术提供理论依据和实践指导。
研究方法
通过文献综述和实验研究相结合的方式，首先对空气源热泵的除霜原理进行 深入探讨，然后设计并实施实验，对不同除霜方式的性能进行比较和分析， 最后提出优化除霜技术的方案和建议。
02
优缺点
旁通除霜方式的优点是不会改变热泵 系统的正常工况，同时除霜效果也较 好。但是，由于需要设置旁通回路和 相应的控制阀，增加了系统的复杂性 。
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究分析
空气源热泵除霜原理及除霜方式研究分析空气源热泵是一种新型的节能环保的供暖设备，具有使用成本低、效益高等优点，深受消费者欢迎。
然而，在使用过程中，空气源热泵会出现冬季结霜的问题，这会造成设备效率低下、耗能增加等诸多问题。
因此，了解空气源热泵的除霜原理及除霜方式对于提升设备效率、降低运行成本具有重要意义。
一、除霜原理空气源热泵的除霜原理主要有以下两种：基于周期性反转的“倒换式”除霜和基于周期性切换的“双回路”除霜。
1. 倒换式除霜倒换式除霜在空气源热泵中应用较为广泛，其工作原理是通过调节制冷循环中的制热/制冷阀，将室内供暖循环转为制冷循环，室外汽化器则转变为冷凝器，从而使霜冻逐渐融化。
具体过程如下：（1）在制热模式下，热泵通过室外换热器吸收和压缩热量，将室内制热循环水加热，并通过室内暖风机将热量传递至室内。
（2）当室外换热器的温度下降到一定值时，空气中的水分就会开始凝结在换热器表面形成霜冻，同时由于室外换热器的热传递效率下降，热泵的工作效率也随之下降。
（3）为了解决结霜问题，空气源热泵会根据预设的结霜温度和时间点，通过倒换制冷/制热阀，将制热循环转为制冷循环。
通过此时的制冷循环，将制热水道中的热量释放到室外，产生高温冷凝器，从而达到除霜的效果。
（4）当除霜完成后，系统会自动切换回制热模式，继续为室内供暖。
2. 双回路除霜双回路除霜的工作原理是通过两个独立的制冷/制热回路，分别对室内和室外进行冷却和加热，实现结霜的除去。
具体过程如下：（1）在制热模式下，热泵通过室外换热器吸收和压缩热量，将室内制热循环水加热，并通过室内暖风机将热量传递至室内。
（2）当室外换热器的温度下降到一定值时，空气中的水分就会开始凝结在换热器表面形成霜冻，同时由于室外换热器的热传递效率下降，热泵的工作效率也随之下降。
（3）为了解决结霜问题，双回路除霜通过独立的制冷回路，将高压制冷剂注入到室外换热器，从而实现结霜的除去。
同时，室内的加热回路也会停止工作，避免浪费能量。
空气源热泵系统结霜及除霜实验研究
2020.12科学技术创新空气源热泵系统结霜及除霜实验研究李刚田小亮（青岛大学机电工程学院，山东青岛266071）近年来，空气源热泵因其节能环保、能源利用率高，具备制冷制热双重功能等优势在暖通空调领域得以广泛应用。
然而空气源热泵极易出现蒸发器结霜现象，空气源热泵的结霜过程极其复杂，涉及到进风温湿度、空气流量、换热器翅片类型及间距、翅片表面特性以及霜层结构等众多影响因素[1]。
更重要的是，结霜会导致换热器传热热阻增大、空气流量减少、换热能力降低等问题，因此换热器表面结霜到一定程度时需要转换为除霜模式[2]。
目前空气源热泵常用的除霜方式有电热法、逆循环法等，然而在实际工程运用中，采用这类除霜方式时往往存在化霜水清除不彻底的情况，当机组重启制热模式时，换热器表面的滞留水会使得结霜状况更加严重，甚至会对换热器造成破坏。
这不仅大大降低了空气源热泵系统工作效率及用户的热舒适度，也造成了巨大的能量损失[3]。
本文从空气源热泵系统在暖通空调领域的实际工程运用出发，搭建了空气源热泵系统结霜化霜可视化实验平台。
实验研究了空气源热泵系统在低温环境运行时霜层的形成、发展过程及其随换热器性能的影响。
并采用对低温空气除霜方法，对化霜过程及化霜效果进行了验证和探究。
同时分析了不同化霜时间下，换热器恢复制热模式时翅片表面残留的滞留水对系统性能以及换热器再结霜过程的影响。
最大限度缩短了系统化霜时间、减少了翅片表面滞留水量，降低了结霜、化霜过程对系统性能的影响，保证机组能够连续、高效、稳定地运行，降低了能耗。
1实验简介空气源热泵空调结霜化霜实验平台如图1所示，系统由过滤网、电加热器、并联复合式变频压缩制冷机组、挡水板、引风机、集水装置、保温材料等构成。
空气在引风机作用下依次经过滤网、电加热器、并联复合式1#-4#变频压缩制冷机组和挡水板。
图1实验平台系统图表1为1#-4#换热器的主要参数。
通过控制1#-4#制冷机组和电加热器的工作台数或频率实验平台能够调节空气露点温度，可以将其降至-20℃甚至更低来实现模拟不同温度湿度环境下的结霜化霜工况。
风冷热泵结霜工况下的实验研究
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（ｉｎｉ ｉｅｓｙｏ Ｃ ｍｍｅｃ， ａｊ ０ ３ ） Ｔａｊ Ｕｎ ｒｉ ｆ ｏ ｎ ｖ ｔ ｒｅ ｎ． ３ １４ ｍ ０
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文章 编号 ：１７ ．６ ２ （ ０ ８ １ ８ ．３ ６ １ １ ２ ０ ）Ｏ ． ８０ ６ ０
风 冷 热 泵 结 霜 工 况下 的实验 研 究
田津津 张
（ 天津商学院
【 摘
哲
３０３） ０ １４
天津
要 】 对一 台风冷热 泵室进 行了结霜工况下的实验测试 ，实 验地 研究 了风冷热泵在规定 的环境温 度下制 热能力、 出风温度 以及热 泵制热性能的变化 。实验结果表 明热泵结霜严 重的影响 ＴＳ 热 能力、出 Ｕ 风温度 已经热泵制热性 能，研究结论对热泵系统设计具有重要 的参考价值 。
Ｉ 实验 系统
ＩＩ 试 验装 置 ．
收稿 日期 ：２ ｏ ．２Ｏ Ｏ ６１． ｌ ・ 田津津 ，女， １７ 出生，硕士 ，主要从事制冷 系统方 面的研 究。 ９ ８年
维普资讯
第２ ２卷 第 １ 期
田津津等 ：风冷 热泵 结霜 工况下的实验研究
【 关键词 】 热泵； 结霜 ； 蒸发器
中图分类号：Ｔ ３ ＵＢ
文献标识码 ：Ａ
Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌ ｔ ｄ ｎ Ａｉ－ ｏ ｅ ｅ ｔ ｕ ｐ ｏ ｈ ｏ ｔ ｇ ｃ ｎ ｉ ｏ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｕ ｙ ｏ ｒ Ｃｏ ｌ ｄ Ｈ ａ ｍ ｎ ｔ ｅ ｆ ｓ ｉ ｏ ｄ ｔ ｎ Ｓ Ｐ ｒ ｎ ｉ
空气源热泵结霜的原因
空气源热泵结霜的原因随着人们对节能环保意识的不断提高，空气源热泵作为一种高效节能的供暖设备，越来越受到人们的青睐。
然而，在使用过程中，许多用户会遇到空气源热泵结霜的问题，这不仅会影响设备的使用寿命，还会影响其制热效率。
为什么空气源热泵会出现结霜的问题呢？下面就让我们一起来探讨一下空气源热泵结霜的原因以及如何避免出现这种问题。
一、空气源热泵结霜原因1、室外温度过低空气源热泵制热的原理是通过从室外空气中吸收热量，然后将其送入室内进行加热。
但是当室外温度过低时，空气源热泵就很难从空气中获取足够的热能，因此就会出现结霜的情况。
2、室外气候潮湿在潮湿的环境中，空气源热泵容易出现结霜的情况，因为它会从空气中吸收水分，然后将其转化为霜。
这种情况通常在冬季潮湿的天气中比较常见。
3、空气源热泵自身问题如果空气源热泵本身存在一些问题，例如冷凝管堵塞、吸入口被杂物堵住等，都可能导致其出现结霜的情况。
二、空气源热泵结霜的危害1、降低制热效率当空气源热泵出现结霜的情况时，其吸收热能的表面就会被覆盖上一层薄薄的冰层，这就会导致它的制热效率下降，从而影响室内的温度。
2、增加运行成本如果空气源热泵出现结霜的情况，它就需要增加自身的能耗来进行除霜，这就会增加设备的运行成本。
3、影响设备的寿命当空气源热泵长期出现结霜的情况时，冰层就会不断增加，最终导致设备的损坏，缩短其使用寿命。
三、如何避免空气源热泵结霜1、定期清洗维护要避免空气源热泵出现结霜的情况，需要定期进行清洗维护。
可以对其冷凝管、吸入口等进行定期清洗，确保设备正常运行。
2、增加除霜功能增加除霜功能可以有效避免空气源热泵出现结霜的情况。
在设备中添加除霜装置，或者在安装过程中选择具有除霜功能的设备，都可以提高设备的稳定性。
3、保持室外温度适宜要保持空气源热泵的正常运行，需要确保室外温度适宜。
在气温过低或者潮湿的情况下，可以考虑增加外部保温措施，或者对设备进行适当的调整。
4、定期检查定期检查是避免空气源热泵出现结霜的重要手段之一。
变频空气源热泵结霜特性及除霜优化实验研究
变频空气源热泵结霜特性及除霜优化实验研究任宗垟; 吴先应; 范轩; 李桂强; 李福水; 吕东建【期刊名称】《《建筑热能通风空调》》【年(卷),期】2019(038)011【总页数】5页(P6-10)【关键词】变频; 空气源热泵; 除霜; 结霜【作者】任宗垟; 吴先应; 范轩; 李桂强; 李福水; 吕东建【作者单位】广东海悟科技有限公司【正文语种】中文0 引言能源环境日益成为人民关注的焦点，燃煤采暖在带来巨大的能源浪费的同时，更被认为是导致北方地区雾霾的主要因素。
空气源热泵供暖方式具有高效节能、清洁环保等特点，因此热泵供暖被认为是是清洁供暖的最佳方式之一[1]。
变频空气源热泵由于其节能高效、舒适度高而备受消费者青睐。
在低温高湿环境下，变频空气源热泵存在着空气源热泵普遍存在的问题是室外侧存在的换热器结霜问题[2-3]。
换热器肋片被霜层覆盖后，肋片与空气间的传热热阻增大传热效果变差。
同时，霜层的增长产生的阻塞作用大大增加了空气流过换热器的阻力造成气流流量下降风机功耗增加，使得机组制热量下降。
工况恶化同时也有可能发生事故。
对于风冷冷热水机组同时化霜过程中会造成水温波动，影响舒适度[4-5]。
因此有必要对热泵结霜特性行仔细研究。
对于冷暖型空气源热泵机组，由于四通阀是必备部件，无需增加其他部件，因而逆循环除霜方式被广泛应用。
在逆循环除霜过程中，室外换热器作为冷凝器，室外侧作为蒸发器，热泵系统从室内侧缺融化霜层。
为保证机组能够最快融霜、减少能量损耗、最大保证室环境的舒适度，有必要对机组除霜进行优化探究。
本文在模拟室内外环境条件下，对变频空气源热泵的结霜特性进行了实验研究，探索了室外温度、相对湿度、进水水温对机组结霜的影响。
并对运行频率、膨胀阀开度这两个因素对变频空气源热除霜的影响进行实验探究，并对实验结果进行分析，找到了制约变频空气源热泵快速除霜的影响因素，确定了最佳的机组除霜运行频率和膨胀阀开度。
1 实验简介1.1 实验原理本文实验采用的变频空气源热泵机组，其主要包括室外机及水力模块两个部分。
空气源热泵延缓结霜及除霜研究现状与展望
空气源热泵延缓结霜和除霜问题研究摘要：针对空气源热泵延缓结霜及除霜问题，对霜层的形成、延缓结霜技术、除霜技术三个方面的研究现状进行了评述。
总结了现存延缓结霜及除霜方法，指出了其中的不足之处。
可为空气源热泵延缓结霜以及除霜问题提供参考。
关键词：空气源热泵结霜除霜1 引言热泵是一种节能环保的供暖供冷设备，热泵可以分为空气源、水源、土壤源以及太阳能热泵等。
空气源热泵是以空气作为低温热源，从大气中获取热量，比较方便，换热设备和安装较简单。
因此在我国城市发展中得到了广泛的应用。
但是在使用过程中运行状况始终不理想，特别是在低温高湿地区制热运行时。
造成这一现象的主要原因是空气源热泵室外换热器表面的结霜导致机组运行效果差。
一方面，表面形成的霜层增加了空气流动的阻力，导致空气流量的减小，另一方面霜层的存在增大了室外换热器的导热热阻，降低了机组的性能系数。
空气源热泵的结霜问题成为了制约其发展的瓶颈。
因此，如何有效的延缓空气源热泵结霜以及高效除霜成为了空气源热泵发展的重要问题。
2 结霜问题研究霜层可以看成是由冰晶和空气组成的多孔介质，其生长过程分为三个时期，即结晶体生长期、霜层生长期和霜层充分生长期[1]。
大量的实验数据表明在结霜初期，由于霜表面极为粗糙，霜层起到了翅片作用，增加了传热效率，一定时间后尽管霜仍然继续沉积，传热效率变得与时间无关。
从现有的研究结果来看，关于结霜问题主要分为两大类：一是结霜机理的理论和实验研究；二是对结霜过程的数值模拟。
Lee[2]研究了进气温度、进气空气湿度、气流速度和冷却表面温度，研究表明：空气相对湿度和冷却表面温度是霜层形成的主要因素，高湿度低冷却表面温度会形成更厚的霜层。
郭宪民等[3]把室外换热器的结霜过程与系统的工作过程作为一个整体考虑，通过实验研究了进风空气温、湿度对室外换热器结霜的影响。
如图1所示为进口温湿度对结霜量的影响，图2为运行35分钟后不同工况结霜量比较。
从图中可以看出存在一个结霜率最大的进风温度范围。
结霜工况下空气源热泵动态特性的数值模拟与实验验证
第40卷第5期2006年5月西安交通大学学报JOURNAL OF XI′AN JIA OTONG UNIVERSITYVol.40№5May2006结霜工况下空气源热泵动态特性的数值模拟与实验验证郭宪民1,2,王成生2,汪伟华2,陈纯正1(1.西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安;2.天津商学院制冷与空调工程系,300134,天津)摘要:对结霜工况下空气源热泵的动态特性进行了数值模拟,并在室外环境空气温度及相对湿度分别为-15～3℃和50%～90%范围内对一台空气源热泵空调器的动态性能进行了实验研究,测量了不同结霜工况条件下热泵空调器的动态性能参数、室外换热器结霜量及壁面温度分布.在此基础上分析了进风温、湿度对空气源热泵空调器性能的影响.实验结果表明:在室外换热器表面结霜的初始阶段,热泵系统的制热量及性能系数均有所提高,但在结霜的后期,热泵性能迅速衰减,与数值预测结果一致;对于相对湿度不同的进口空气,其温度为0～3℃时室外换热器表面结霜速度最快,在此温度范围内结霜对热泵性能影响最大.关键词:空气源热泵;结霜工况;动态特性中图分类号:TB65文献标识码:A文章编号:0253?987X(2006)05?0544?05N u m eri c al S im ulation a n d E xp erim e ntal Ve rifi c a tio n o n Dy n a mi c P erform a n c e of Air S ourc e He at Pump under Fro s ting Condition sG uo X ianmin1,2,Wang Chen gsheng2,W ang W eihua2,Chen Chunzheng1(1.S ch ool o f Energy and Pow er Engineering,Xi′an Jiaotong University,X i′an710049,C hina;2.Department of Refrigeration&A ir C onditioning Engineering,Tianjin University of C ommerce,Tianjin g300134,China)Ab stra ct:R egarding the frost a ccumulati on on the outdo or co ils as a quasi-dynamic proc ess,the d ynamic performances of an air source heat pump(ASHP)syste m under frosting co nditions were simulated.A series of experiments on the d yna mic performance of the ASHP unit under frosting con ditio ns were c onducted to verify the present simulatio n model.The experimental outdoor air temperature ranged from-15℃to7℃,and the relative humidity from50%to90%.The dy-na mic performanc e parameters of the ASHP s yste m under frostin g conditions,the frost mass a c-cumulation on the outdo or coils,and the wall te mperature distributi on along the he at exchange tubes were measured.B ased on the experim ental results,the effe cts of the outdoor air te mpera-ture and the relative humidity on the perform anc e of ASHP unit were analyz ed.The experimental results indicate that the he ating c apacity and coefficient of performanc e of the ASHP unit increase in the initial frosting stage and de crease rapidly in the later frosting stage.These experim ental re-sults are in go od agre em ent with the correspo nding simulation ones.In addition,it is found that the frost formation rate is greatest w hen the outdoor air temperature is about0?3℃at different outd oor air relative humidities.Ke yw ord s:ir source heat pump;frosting co nditi on;d ynamic characteristics收稿日期:2005?09?29. 作者简介:郭宪民(1962～),男,教授.符号表Q热流量,Wd a含湿量,kg/kg m质量流量,kg/s θ温度,℃M质量,kg τ时间,sφ相对湿度P功率,W下标fr霜层a空气r制冷剂c冷凝e蒸发1、2进、出口空气源热泵空调器在冬季某些气象条件下室外换热器表面会产生结霜现象,霜层增加了导热热阻,同时堵塞翅片通道引起风机风量下降,导致热泵性能下降,严重时会导致热泵不能正常工作.因此,研究室外换热器结霜对热泵空调器性能的影响是解决热泵空调器稳定高效工作的关键问题.国内外学者对换热器表面结霜规律及其对换热性能的影响进行了大量的数值模拟及实验研究,但实验或计算大多是在假定结霜过程中制冷剂温度和空气流量不变的条件下进行的,只有文献[1?3]在其模型中考虑了结霜引起的风机流量下降.有关结霜工况下空气源热泵机组整体性能的研究资料非常有限[4?9].对于使用风机驱动的空气源热泵空调器室外换热器来说,这种常风量的假定是不合理的.同时,空气源热泵空调器室外换热器表面结霜会引起热泵系统循环参数(如冷凝压力、蒸发压力)发生变化,这又反过来影响换热器的结霜性能.因此,必须把结霜过程与热泵系统的工作过程作为一个整体来考虑.1动态性能数值模拟热泵系统是由蒸发器、冷凝器、毛细管、压缩机和高压储液器等几个部分组成,为了模拟结霜工况下整个热泵系统的动态性能,分别对系统各个部件建立了数学模型.由于压缩机属于压力调节部件,其时间常数小,因此本文采用参数拟合法建立压缩机的制冷量、质量流量及耗功与蒸发温度和冷凝温度的关系式.毛细管采用均相流模型,并考虑了“闪点延迟”和“壅塞流”现象的影响.冷凝器、蒸发器采用分布参数模型,在两相区中采用分相流模型,将气、液相看作各自分开的流动,每相有其独立的流动特性参数,并分别对每一相流动建立各自的控制方程[8,9].在结霜工况下,考虑了霜层对导热热阻、肋片效率及风机风量的影响.数值计算的思想是将结霜过程分为时间微段,在每个时间微段内认为系统是处于稳态工况,霜层在上个时刻的稳态模拟结果作为下一个时刻的入口参数,这样逐个时段进行稳态模拟.各个时段稳态模拟的数值计算方法则是将压缩机、冷凝器、蒸发器和毛细管通过质量、能量的耦合关系联立起来求解.先假设系统的冷凝压力和蒸发压力,由此计算出压缩机的质量流量以及其出口参数,然后将其作为冷凝器的入口参数进行数值计算,将计算出的冷凝器出口参数作为毛细管的入口参数,再计算毛细管的质量流量并与压缩机的质量流量相比较,对冷凝压力进行修正.满足精度要求后进行蒸发器的数值计算,然后以蒸发器的出口参数计算压缩机的质量流量,修正蒸发压力直到收敛.2实验介绍2.1实验样机参数热泵样机为某公司生产的TS D50C RA型风冷管道机组,其额定制冷量为12.1kW;节流元件为毛细管,内径为2.96m m,管长为700mm.涡旋压缩机的制冷量、耗功率及制冷剂质量流量可分别拟合成Q e=-0.15θ2c-118.57θc+6.2214θ2e+621.43θe-3.44θcθe+17722(1) P=0.92917θ2c-7.0798θc-0.16905θ2e+3.3143θe+0.098571θcθe+2256(2) m r=-7.5e-7θ2c-1.0879e-4θc+3.4286e-5θ2e+2.6255e-3θe+3.5143e-6θcθe+0.082624(3)室外换热器管排数为2,分8路供液,室内换热器管排数为4,分6路供液,图1所示分别为室外换热器和室内换热器中的一路管排布置示意图,换热器结构参数和模拟工况参数如表1所示.2.2实验装置实验在焓差法空调器实验室内进行,实验系统如图2所示.焓差室内外侧环境温、湿度由计算机控制,热泵系统循环参数及室外换热器进出口温度、湿度、风速及换热器壁面温度采用计算机数据采集和处理.2.2.1结霜量测量结霜量是通过测量换热器空545第5期郭宪民,等:结霜工况下空气源热泵动态特性的数值模拟与实验验证表1 热泵空调器的换热器参数换热器管径/m m 肋厚/m m 肋间距/m m 管间距/m m 室内9.520.15 1.9525.4室外9.520.15 1.9525.4换热器单根管长/m m 管排数管列数迎面风速/m ·s -1室内572184 2.10室外9204821.65图1 室内、外换热器结构示意图1:空气处理机组;2:取样装置;3:蒸发器;4:毛细管;5:压缩机;6:稳压室;7:调频风机;8:喷嘴;9:冷凝器;p :压力;T :温度;φ:相对湿度图2 热泵测量系统示意图气的流量及进出口含湿量来间接测量的:在室外换热器进口均匀布置了12个风速传感器和12个温、湿度传感器,用以测量其进口空气的平均速度、干球温度及相对湿度;在出风口布置了4个温、湿度传感器,用以测量室外换热器出口空气的干球温度及相对湿度;由测量到的进口平均速度、进出口平均干球温度及相对湿度,可计算出通过室外换热器的空气流量、密度及进出口含湿量.Δτ时段内室外换热器的结霜量可表示为ΔM fr =m a ,e Δτ(1+d e ,1)(d e ,1-d e ,2)(kg )(4)温度变送器精度为±0.2℃,湿度变送器精度为±2%,速度传感器精度为±0.5%,压力传感器精度为±0.25%.2.2.2 换热器壁温测量 换热器壁温采用敷设在换热器管端弯头上的铜?康铜热电偶进行测量,所有热电偶均在恒温浴槽中经过标定.室外换热器被分液头分成8路,本文只测量了中间的2路.2.3 实验工况说明室外换热器入口空气温度θ的变化范围为-15～3℃,入口空气的相对湿度变化范围为50%～90%,共24个实验工况.实验中发现,在某些条件下室外换热器不发生结霜现象,如表2所示.所有实验工况室内侧环境温度均控制在20℃.表2 室外换热器实验工况条件θ/℃φ/%506580903不结霜A B C 0不结霜D E F -3不结霜G H I -7不结霜J K L -10不结霜M N O -15不结霜不结霜PQ注:A ～Q 为各种结霜工况.对每一个实验工况,首先将焓差室内外侧环境干、湿球温度调节到所需数值并控制在稳定状态,开启被试机组,待工况稳定后每隔5m in 记录一次各实验数据.控制稳态工况的主要指标为:焓差室内外侧环境干、湿球温度波动小于0.2℃;被试机室内换热器出口压力波动小于3Pa .3 实验结果与讨论3.1 动态性能实验验证与讨论将结霜工况B 的数值计算结果与实验结果进行比较,如图3～图6所示.实验结果表明,在换热管外及肋片表面形成霜层的初始阶段,结霜不但对热泵空调器的性能没有产生不良影响,而且提高了其工作性能.从图3可以清楚地看到,在前20min 内制热量Q 随结霜时间的增加而增大,最大增加了约5.67%,之后开始匀速衰减,在运行50m in 后制热量衰减速度开始加快,在结霜循环的最后阶段(约占总结霜时间的20%),制热量衰减速度增加到匀速衰减段衰减速度的2.6645西 安 交 通 大 学 学 报 第40卷图3 制热量随结霜时间的变化图4 蒸发压力、冷凝压力随结霜时间的变化图5 室外换热器进口壁温随结霜时间的变化～８倍,性能系数随时间的变化趋势与制热量变化趋势相同.产生这种现象的原因主要为:在结霜的初期霜层较薄,引起的导热热阻增加不大,其影响属于次要因素,而霜在换热表面的沉积使其形成粗糙面,增加了气流扰动,从而使对流换热系数增大;同时,对流换热系数的增大使翅片效率增大.2种因素共同作用的结果是增强了室外换热器的传热效果,使热泵空调器的制热量、蒸发压力及室外换热器的壁温均增大.随着霜层不断增厚,霜层形成的导热热阻不断增加,室外换热器传热性能逐渐降低,热泵空调器的制热量、蒸发压力及室外换热器壁温随之呈下降趋势(见图4、图5).在运行约50min 后,换热器表面已沉积了较厚的霜层,霜层形成的导热热阻使得蒸发温度和蒸发器表面温度明显下降(见图4、图5),蒸发温度的降低加速了霜的沉积.另一方面,由于霜层此时已占据了肋片通道的1/2以上,导致风机流量迅速下降(见图6),此时风量下降了约30%,这大大恶化了传热效果.2种因素的相互影响,形成恶性循环,造成热泵性能迅速降低(见图3).将数值计算结果与实验结果进行对比可以看出,二者的变化趋势是一致的:图7所示的结霜量随时间的变化规律的实验结果与数值计算结果基本一致,蒸发压力、冷凝压力(见图4)的数值计算结果与实验结果在50min 前比较一致,而在50min 后出现较大偏差;制热量随时间变化(见图3)的数值计算结果与实验结果相差较大,在65min 前,数值计算结果偏小,而在65min 之后数值计算结果偏大;室外换热器壁面温度随时间变化的数值计算结果与实验结果趋势是一致的,但数值计算结果高于实验值.3.2 室外空气湿度对热泵性能的影响图8给出了室外换热器进风温度为3℃时,不同相对湿度条件下热泵系统制热量随结霜时间变化图6 室外换热器迎面风速随结霜时间的变化图7 结霜量随结霜时间的变化的实验曲线,实验发现性能系数与制热量的变化趋势是相同的,限于篇幅本文未给出性能系数随结霜时间变化的实验曲线.从图8可以看出:对于结霜工况A 、B 及C (即φ=65%,80%,90%时),在结霜初期,热泵系统制热量提高的幅度随相对湿度的增大而增加;在结霜循环后期,对于相对湿度较高的工况B 及C ,性能衰减的速度很快,而对于相对湿度较低的工况A ,性能衰减的速度则相对较慢.从图8中还可以看出:热泵系统稳定工作周期随相对湿度的增大而减小,工况C 的稳定工作周期只有工况A 的45%左右.产生这些现象的原因是因为相对湿度对结霜速度的影响,如图9所示,工况A 的结霜量只有工况C 结霜量的40%左右,因此结霜对换热器风量的影响要小得多.图8 进风相对湿度对制热量的影响图9 进风相对湿度对结霜量的影响3.3 室外空气温度对蒸发器结霜的影响将各种工况下热泵系统动态制热量按热泵系统完成一个制热、除霜循环所需的总时间进行平均,结745 第5期 郭宪民,等:结霜工况下空气源热泵动态特性的数值模拟与实验验证果如图10所示.图中φ=50%的曲线为不结霜工况,其平均制热量随室外换热器进风温度的升高而线性增长,而结霜工况(B 、C 及D )下热泵平均制热量随室外换热器进风温度的变化曲线在θa ,1=0℃附近出现了拐点,对于φ=65%的工况,θa ,1=0℃时的平均制热量甚至低于θa ,1=-3℃时的平均制热量.产生这种现象的原因是对于不同的进风相对湿度,当进风温度在0℃左右时结霜速度最快.图11为不同相对湿度的各工况运行30m in 后结霜量及φ=80%工况条件下的数值计算结果,可以看出,实验值在不同相对湿度工况条件下进风温度均在0℃附近结霜速度最快,结霜最严重,而数值计算结果显示在φ=80%工况条件下进风温度在3℃附近结霜速度最快.我们把室外换热器结霜最快的温度范围称为严重结霜温区.图10 平均制热量随进风温度的变化图11 运行30mi n 后不同进风温度下结霜量比较出现严重结霜温区的原因主要为:由于进风温度在此温度范围内时空气含湿量较大,同时壁面温度也较低,最适合霜的生长;进风温度低于此温度范围时,虽然壁面温度更低,但空气含湿量却比较小,因此结霜速度较小;当进风温度高于此温度范围时,虽然空气含湿量较大,但壁面温度较高,因此也不易结霜.4 结 论(1)数值计算结果与实验结果基本相符,从而验证了作者预测的结霜工况下空气源热泵动态性能的数值模型及计算方法是可行的.(2)实验结果均表明:在霜刚开始形成时,非但对热泵系统性能不产生负面作用,反而增大了换热量,对系统的工作是有利的.从总体来看,霜的沉积在大部分结霜运行时间(约占总结霜时间的80%)内对系统的影响不是很大,当霜层厚度达到一定程度时,制热量、蒸发温度、翅片温度、空气流速等参数的变化速度较大,整机性能迅速衰减.这验证了数值模拟得到的结论.(3)通过对数值计算结果和实验结果进行分析,讨论了进风温、湿度对室外换热器结霜的影响,发现对应于一定的室外环境相对湿度,室外换热器存在一个严重结霜温区,当室外环境温度在此温度范围内时,结霜最严重,对热泵性能的影响最大.对于不同的室外环境相对湿度工况,严重结霜温区均为0～3℃,而对不同的室外环境温度,相对湿度越大结霜越严重.参考文献:[1]gawa K ,Tanaka N ,Takeshita M .Performance im -pro vement of plat fin -an d -tu be heat exchan gers u nder frostin g con ditio ns [J ].A SHRAE Trans ,1993,99(1):762?771.[2] Y ao Y ,Jiang Y Q ,Den g S M ,A stu dy on the per -formance of the airside he at exchan ger un der frostin g in a air sourc e heat pu mp water he ater /chiller unit [J ].Int J of He at an d Mass Transfer ,2004,47(17?18):3745?3756.[3] C hen H ,Tho mas L ,Besant R W .Fan supplied he atexchanger fin performance un der frostin g co nditi ons [J ].Int J Refrig ,2003,26(1):140?149.[4] Y asuda H ,S enshu T ,Kuroda S ,et al .Heat pu m 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空气源热泵冷热水机组结霜工况研究现状与进展
Ａｂ ｔ ａｃ ： Ａｉ ｏ ｒ ｅ ｈｅ ｔｐｕｍｐ ａ／ ｈｉｌ ｒｉ ， ａ ｎ ｗｌ ｖ ｌｐｅ ａ ｉ ｓ ｒ ｔ ｒｓ ｕ ｃ ａ ｈｅ ｔｃ ｌｅ ｓ ｅ ｙ ｂｙ ｄｅ ｅ ｏ ｄ ｈｅ ｔｎｇ＆ ｒ ｆｉ ｅ ａ ｉ ｎ ｓ ｕ ｃ ｅ ｎ ｅ ｒｇ ｒ ｔｏ ｏ ｒ ｅ ｂ ｉ ｇ ｕｓ ｄ ｗｉ ｌ ． Ｔｈｅ ｓｕｄ ｎ ｆｏｓ ｎｇ ｃ ｎ ｔｏ ｆａ ｒｓ ｕｒ ｅ ｈｅ ｔｐ ｍ ｐ ｈｅ ｔ ｈ ｌｅ ｎ ｔ ｅ ｗｉ ｔ ｒ ｉ ｋ ｙ ｔ ｔ ｅ ｄｅ ｙ ｔ ｙ ｏ ｒ ｔ ｏ ｄｉｉ ｎ ｏ ｉ ｏ ｃ ａ ｕ ｉ ａ／ ｉｌ ｒｉ ｈ ｎ ｅ ｓ ａ ｅ ｏ ｉｓ ｃ
空 气 源 热 泵 冷 热 水 机 组 结 霜 工 况 研 究 现 状 与 进 展
姚 杨 Байду номын сангаас马 最 良
（ 哈尔 滨 ７业 大学 市政环 境工 程学 院 ， － 黑龙 江 哈尔 滨 １０ ９ ５ ０ ０）
摘
要 ：在 分析 国内外研 究现状 的基 础上 ， 出对 空气源 热泵冷 热水机 组冬 季结 霜工况 的研究 是 推广机 组应 指
用 的关键 ， 指 出可 以采用计 算机 模拟 的方法 建立 空气源 热泵冷 热水机 组结 霜工 况 的模 型 ， 并 以此对机 组 的运 行
工况进 行分 析 ， 而 对机 组进 行仿 真 、 化 和控制 ． 进 优 关键词 ： 空气 源热 泵冷 热水机 组 ； 霜 ； 结 除霜控 制 ； 模拟 中 图分 类号 ： Ｕ ３ ． Ｔ ８ １６ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０ ６ ６ ８ （０ ２０ － ０ ６ ０ １０ － ７ ０２ ０ ）５ ０ ６ － ４
Ｆｒ ｓｉ ｎ ｗｉ ｔ ｒｆ ｒａｒｓ ｕ ｃ ｅ ｔ ｏ ｔｎｇｉ ｎ ｅ ｏ ｉ ｏ ｒ ｅｈ ａ ｐ ｕｍｐ ｈｅ ｔｃ ｌｅ ｎｉ ａ／ ｈｉｌ ｒｕ ｔ
空气源热泵蒸发器表面霜层生长特性实验研究
慢 ；而在第 三阶段 ，柱状冰 晶主要在其高度方 向生长 ，逐渐形成针状冰 晶，霜层厚度增长速度迅速增大至第二阶段 的３ ５８ ￣．
倍 。对 实 验 结 果 的 分 析 表 明 ，热 泵 机 组 性 能 恶 化 主要 是 由于 蒸 发 器 表 面 温 度 下 降、 霜 晶形 态 变 化 引起 霜 层 厚度 快速 增 长 及
（ Ｈ ） ｒ ｅｐｒ ｎ ｌ ｖｓ ｇｔｄ Ｔ ｅｅｐｒ ｎａ ｏ ｔｏ ｒ ｉｔｍｐｒｔｒ ｎ ｅ ｏ 一 ｔ ５ ａｄｒｌｔ ｅｈ ｍｉｉ ＡＳ Ｐ ｗｅｅ ｘ ｅｉ ｔ ｌ ｉ ｅｔ ａ ． ｈ ｘ ｅ ｍｅｔｌ ｕｄ ｏ ｒ ｅ ｅａ ｅ ａ ｇｄｆ ｍ １ ￣ ｎ ａｉ ｕ ｄｔ ｍｅ ａ ｙ ｎ ｉ ｅ ｉ ａ ｕ ｒ ｒ ５ ｏ Ｃ， ｅ ｖ ｙ
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空气流动阻力增加导致风机流量下 降三个 因素之 间形 成的恶性循环所致，其 中换热器表面温度下 降引起 的霜晶形态变化起
空气源热泵降湿防结霜方法研究
空气源热泵降湿防结霜方法研究作者：徐斌来源：《科技风》2018年第20期摘要：本文分析了空气源热泵的结霜现象及其对设备造成的伤害，简单总结了空气源热泵除霜方法，以及这些方法存在的问题，提出了降低空气湿度的思想，探讨了解决空气源热泵冬季供热过程中结霜的问题。
在冬季运行时，霜的形成问题降低了空气源热泵的稳定性和可靠性。
关键词：空气源热泵；结霜；降湿除霜1 绪论空气源热泵是一种将热能从低热量的热源输送到高水平热源的设备，它也是一项引起全世界关注的节能技术。
空气源热泵利用空气中的热量作为低温热源，而我们所生活的地球上空气是无穷尽的，所以，气源热泵的运行成本并不是很高。
空气源热泵可以利用一点点电力能源，压缩空气中大量的低温热能，并将其变为高温热能，没有复杂的和额外的装置，不存在繁复的冷却水管路，并且能源节约的效果显著。
空气源热泵的操作过程没有废水产生，锅炉的使用并没有造成污染，为能源使用和环境保护之间的共处提供了解决方案和思路，符合当今节能减排和能源科学利用的现代社会观念。
与此同时，空气源热泵工作范围非常宽泛、有着良好的性能、环境温度湿度等等指标不会对其造成影响、占地面积不大、维护成本也不是很高，种种优点使得空气源热泵得到各个行业广泛应用。
针对空气源热泵来讲，如今在技术上较难解决的是冬季作业中结霜问题。
蒸发器的结霜导致了空气源热泵的运行性能下降和热交换容量的降低。
除霜工艺增加了空气源热泵机组运行的不确定性，降低了用户的体验感。
2 空气源热泵结霜原因当空气中的水蒸汽温度低于空气露点的管和导热性较强的金属片接触时，在外部空气热交换器中发生相变冰冻的情况。
结霜不只是温度的作用与表现，当温度非常低的时候，空气中的含水率就越低，此时的结霜现象也不一定非常剧烈。
根据统计数据可以看到，当气温不高于零下5摄氏度，即便相对湿度不低，空气中的水分含量只有每公斤两到三克，这样水分含量不会导致剧烈的结霜问题。
在冰霜形成之初，分布式的冰晶与翅片相似，这种现象就提高传热表面的不均匀度和表面积，可以提高传热的强度。
单元式空气源热泵系统结霜及化霜控制优化实验研究
单元式空气源热泵系统结霜及化霜控制优化实验研究发布时间：2022-11-30T01:15:35.670Z 来源：《中国科技信息》2022年15期第8月作者：陈泽波[导读] 对单元式空气源热泵系统的化霜控制模式进行分析，提出新的控制思路，在模拟室内外环境条件下进行实验研究，陈泽波珠海格力电器股份有限公司广东省珠海市 519000摘要：对单元式空气源热泵系统的化霜控制模式进行分析，提出新的控制思路，在模拟室内外环境条件下进行实验研究，测试不同工况下的化霜控制方案对比，确认最优控制方案。
关键词：空气源热泵；结霜；化霜Abstract: This paper analyzes the defrosting control mode of the unit air source heat pump system, puts forward a new control idea, carries out experimental research under simulated indoor and outdoor environmental conditions, tests the comparison of defrosting control schemes under different working conditions, and confirms the optimal control scheme.Key words: air source heat pump; Frosting; Defrost1 前言近年来，随着能效标准的提升，家用空调以及轻商单元式空调机组已全面切换热泵系统，然而热泵系统在低温（0℃以下）工况下容易出现蒸发器结霜现象，结霜会导致换热器传热热阻增加，空气流量大幅降低，空调结霜运行，除了影响换热效果、造成能量损失外，还会造成系统带液运行，降低压缩机可靠性，化霜过程系统回液更加恶劣，影响机器使用寿命，因此热泵空调需要持续检测蒸发器结霜情况，定期进行化霜控制。