空气源热泵除霜功能
在热水系统的科研与设计领域,空气源热泵热水器的化霜技术始终占据着举足轻重的地位,其效率高低更是衡量系统能否实现节能的关键指标。根据日本学者的研究成果,当环境温度t介于-12.8℃至5.8℃之间,空气相对湿度ψ不低于67%时,便会出现结霜现象;而在-5.0℃至5.0℃的温度区间,ψ≥67%则会导致严重的结霜。
一旦结霜严重,热泵的换热器散热翅片间的气流通道可能会部分或完全被霜层覆盖,进而显著增加热阻和风阻,直接削弱了换热效率。热泵热水器必须配备高效的化霜功能。
相关文献指出,我国的结霜情况分布如下:
轻霜区:如成都、重庆、桂林等城市;
低霜区:包括济南、北京、郑州西安、兰州等地;
一般结霜区:杭州、武汉、上海、南京、南昌、宜昌等地;
重霜区:则以长沙为代表。
不同地区的气候条件对热泵热水器的化霜参数提出了各异的要求。若参数设置过小,将无法达到理想的化霜效果;而若设置过大,则会导致过度化霜,造成能源浪费,并降低热泵的能效比(COP)。据相关文献统计,化霜过程消耗的能量约占热泵总能量的10.2%,其中27%的能量因过度化霜而被无谓地浪费。
目前,普遍采用的化霜控制策略是“时间-温度”法。即当环境温度降至预设的低温阈值时,热泵便启动融霜程序,每隔设定的周期执行一次融霜。当蒸发器盘管的温度回升至设定值时,融霜过程便告结束,热泵恢复常规的制热状态。在这一过程中,时间间隔与两个温度参数的设定至关重要,它们将直接决定化霜效果及过度化霜的程度。
为了确保不同品牌和型号的热泵热水器在各种气候条件下都能发挥佳性能,必须进行精细入微的实验研究,以确定合理的化霜参数。这样做旨在大限度地减少过度化霜现象,从而在低温环境下提升热泵的COP值,实现真正的节能高效。