低温制热技术交流.doc

热泵型空调器低温制热效果的改善研究主要从以下两个方面进行研究改善:制热能力的提高和除霜效果的改善一 制热能力的提高： (一)提高室外风扇转速 (1)对于KFR-35GW/G型机，提高室外风扇转速效果如下： 表一： 机号室外转速超低温工况下制热量出风温度()功率 COP1#(原机) 875rpm 2559W31.58/19.011012W 2.53 2# 900rpm 2591W31.63/19.031046W 2.48 表二：机号室外工况 开机时间开始除霜时间 时间(S)1#(原机) 0下开喷淋 09：35：1510：30：35 55分20秒 2# 0下开喷淋 09：35：1510：32：45 57分30秒(2)对于KFR-73LW/CY型机，提高室外风扇转速效果如下： 表一： 机号室外转速低温/超低温工况下制热量出风温度() COP1#(原机) 690rpm 6751W/5140W37.92/33.62 2.59/2.21 2# 790rpm 6800W/5202W38.10/33.65 2.55/2.20 表二： 机号室外工况 开机时间开始除霜时间 时间(S)1#(原机) -0.6下开喷淋 09：59：3210：58：22 58分50秒 2# -0.6下开喷淋 09：59：3211：04：36 65分04秒(3)分析评价： A.由于受室外风扇电机型式的影响，转速的提高有一定的限制； B.这有限的转速提高对制热量的提高和结霜时间的延长都改善甚少； C.室外风扇转速的提高还会带来噪音的升高。 所以此方案可行性不太高。 #:低温工况是指室内20/15，室外2/1的工况。 超低温工况是指室内20/15，室外-7/-8的工况。(二)压缩机回气侧包电加热材料:增加循环的雪种量，并提高排气温度 (1)对于KFR-35GW/G型机，电加热材料包在气液分离器上,效果如下： 表一： 机号电加热材料超低温工况下制热量出风温度()功率 COP1#(原机) （无） 2559W31.58/19.011012W 2.53 2# 140W 2610W31.73/19.071156W 2.26 表二：机号室外工况 开机时间开始除霜时间 时间(S)除霜前排气温度1#(原机)1.0/0.515：40：1016：41：1561分05秒 50.3 2#1.0/0.515：40：1016：53：3073分20秒 51.2（2)对于KFR-73LW/CY型机，包电加热材料效果如下： 表一： 机号电加热材料低温/超低温工况下制热量出风温度() COP1#(原机) （无） 6751W/5140W37.92/33.62 2.59/2.212#(200W包在压缩机下部) 6834W/5203W38.20/33.74 2.45/2.06 机号 电加热材料 低温工况下制热量出风温度() COP1#(原机) （无） 6780W38.72/19.34 2.622#(140W包在气液分离器上) 6888W39.29/19.49 2.47 表二： 机号室外工况 开机时间开始除霜时间 时间(S)1#(原机) -0.4下开喷淋 09：09：1710：10：22 61分05秒2#(200W包在压缩机下部) -0.4下开喷淋 09：09：1710：18：37 69分20秒(3)分析评价：A. 由于电加热材料的功率比较小，而且在室外低温环境中热损失较大， 因此对制热量的提高比较有限;B. 电加热材料的使用对结霜时间的延长还是有一定的效果；C. 若果使用，还要评价、考虑电加热材料的安全可靠性问题。(三)室内风扇转速的调整：此方案主要着眼于低温工况下出风温度的提高， 改善人们对空调的舒适感。随着室内风速的改变，效果如下： KFR-35GW/G制热量出风温度()风 量功率 COP排气温度名义制热(高)4014W38.74/21.25626 m3/h1294W 3.1088.1超低温制热(高)2559W31.58/19.01647 m3/h1012W 2.5344.2超低温制热(中)2518W32.69/19.36580 m3/h1026W 2.4545.3超低温制热(低)2477W33.70/19.69528 m3/h1046W 2.4047.0 KFR-73LW/CY制热量出风温度()风 量功率 COP排气温度名义制热(高)8192W41.60/22.601122m3/h2922W 2.8068.9低温制热(高)6751W37.92/21.201110m3/h2612W 2.5958.5低温制热(低)6522W45.63/23.76747 m3/h2872W 2.2768.2超低温制热(高)514033.62/19.701112m3/h2327W 2.2152.2超低温制热(低)5026W39.70/21.68748 m3/h2493W 2.0261.2分析评价:(1)由上可知，虽然风量的降低会引起制热量的少量下降，但是 能够使出风温度有比较大的提高； (2)由于35机三档风量的变化不如73机那麽大，因此其出风温度 的提高不如73机的明显。如果把其中低速风再降低，那麽其 出风温度就能明显的提高。 小结:由于能量的守衡性，要使制热量有较大的提高就必须给系统提供足够的能量；而在低温工况下室外空气能提供的能量也受到了限制，辅助电加热的方式很显然置于室内会比置于室外有效果得多，因此制热量的提高从原理上来说有一定难度。如果只是要给顾客一种吹出风的舒适感，那麽第三种方式是可以考虑采用的。二除霜效果的改善:主要对以下几种方案进行了探讨(一) 热气旁通除霜:这是最早进行试验的一种方式，在KFR-50LW/BY上进行。如“制冷系统图1”中所示，当室外感温头处温度达到-11时，打开电磁阀1,室外风扇关,室内风扇开,利用排气的部分热量除霜,效果如下：除霜方式室外工况 开始除霜温度 除霜效果原逆向除霜方式-2，90% -11.2除霜总时间515”,除霜非常干净热气旁通除霜-2，90% -11.0旁通了6分钟,基本上没有什麽效果 (二)热气短路除霜: 如“制冷系统图1”中所示，当室外感温头处温度达到-11时，把室内外风扇全关掉,打开电磁阀2,利用热的流体冲刷除霜。 KFR-35GW/G室外工况室外感温点 除霜效果原逆向除霜方式-2.5开喷淋 -11.1除霜总时间630”,除霜非常干净热气短路除霜-2.5开喷淋 -11.3短路了6分钟,基本上没有什麽效果 分析评价: A.这两种方式均是利用系统原来的制热量来除霜，那麽室外温度越低， 结霜越厚，这两种方式的除霜效果必然也就越差；B.运行时间太长压缩机有液击的危险。因此，这两种方式都是不合适的。(三)逆向循环短路除霜: 如“制冷系统图1”中所示,仍利用原来的逆向除霜 方式，除霜时打开电磁阀2，使循环的制冷剂流量增大。 KFR-35GW/G室外工况室外感温点 除霜效果1#(原机)-2.8开喷淋 -11.5除霜总时间820”,除霜非常干净2#(开电磁阀2)-2.8开喷淋 -11.6除霜总时间730”,除霜非常干净(四)包电加热材料(1) 对于KFR-35GW/G型机，电加热材料包在气液分离器上,效果如下：表一(除霜时才开电加热): 机号第一次除霜时间第二次除霜时间第三次除霜时间室外工况1#(原机) 8分30秒 8分32秒 8分30秒1.5/1.02#(包加热材料) 7分55秒 8分00秒 7分57秒1.5/1.0除霜时间的比较 快了35秒 快了32秒 快了33秒表二(电加热一直开启): 机号室外工况除 霜 时 间 及 效 果1#(原机)1.0/0.5除霜总时间 7分20秒，除霜干净。2#(包加热材料)1.0/0.5除霜总时间 6分30秒，除霜干净。除霜时间的比较快了50秒（2)对于KFR-73LW/CY型机，包电加热材料效果如下： 表一(除霜时才开电加热)： 机号 室外工况第一次除霜时间第二次除霜时间效 果1#(原机) -6，开喷淋 8分12秒 8分53秒干净2#(200W包在压缩机下部) -6，开喷淋 7分38秒 8分20秒干净 快了36秒 快了33秒 机号 室外工况第一次除霜时间第二次除霜时间效 果1#(原机) -5，开喷淋 7分20秒 8分10秒干净2#(140W包在气液分离器上) -5，开喷淋 6分40秒 7分35秒干净 快了40秒 快了35秒 表二(电加热一直开启)：机号 室外工况 除霜时间及效果1#(原机) -0.4下开喷淋除霜总时间 6分15秒，除霜干净。2#(200W包在压缩机下部) -0.4下开喷淋除霜总时间 5分20秒，除霜干净。除霜时间的比较快了55秒(五)插电加热管:如图2所示插在下部(600W)。KFR-73LW/CY 室外工况第一次除霜时间第二次除霜时间效 果1#(原机) -5，开喷淋 7分08秒 7分58秒干净2#(插电热管) -5，开喷淋 6分40秒 7分35秒干净除霜时间比较 快了28秒 快了23秒分析评价:虽然电加热管功率较大，但是由于置于室外，加上插在室外换热 器上的位置可能不是很恰当，因此结果并不是很理想。 下一步有可能把它置于室内换热器中，效果应该会好一些。(六)室外感温头位置的调整:各个位置点见图3KFR-35GW/G 室外工况除 霜 时 间 及 效 果感温头在A处 -1，开喷淋除霜总时间6分20秒，下面有5排管没有除干净感温头在B处 -1，开喷淋除霜总时间7分00秒，下面有3排管没有除干净感温头在C处 -1，开喷淋除霜总时间7分20秒，换热器上所有霜均除干净 分析评价:室外感温头的布置应能保证整个换热器的除霜干净，如果布置在 换热器的中间，则对感温头以下流路的除霜是否干净难以监控。 建议布置在冷凝器的出口处(制冷时)比较好。(七)室外机结构对除霜的影响(1) KFR-73LW/CY在室外-2至-7并且有水喷淋的情况下连续运行的除霜情况如下(采用手动除霜方式):A.第一个周期，用了5分钟，除霜干净；(两种电加热材料均开启) B.第二个周期，用了6.5分钟，除霜干净；(两种电加热材料均开启) C.第三个周期，除霜进行了10分钟，仍然没有除干净(实际上从8分钟 起除霜效果已经没有什麽改善)。仔细观察，发现未化掉的霜层与网 架上的冰柱结成一块，与翅片已经脱离而使除霜不干净。(两种电加 热材料和600W的电加热管均开启) D.继续运行，到第四个周期，情况同上(除了12分钟没有除干净)，没 化掉的霜层比上一次要多。(2)拆掉室外网架在同等条件下进行试验：A.第一个周期，用了531”，除霜干净；(两种电加热材料均开启) B.第二个周期，除霜进行了10分钟，仍然没有除干净(实际上从7分钟； 起除霜效果已经没有什麽改善)。仔细观察，发现顶盖板上延伸下来 的冰柱与未化掉的霜层结成一块，使除霜不干净；(两种电加热材料 均已开启) C.第三、四个周期，情况同上，没化掉的霜层有增大的趋势； D.继续运行，到第五个周期，把顶盖板上延伸下来的冰柱敲断，经过13 分 钟，除霜基本干净。(3)KFR-35GW/G在室外-1至-4并且有水喷淋的情况下连续运行时的除 霜情况如下(采用手动除霜方式):A.第一个周期，用了340”，除霜干净；(电加热材料已开启) B.第二个周期，用了4分钟，除霜干净；(电加热材料已开启) C.第三个周期，除霜进行了8分钟，仍然没有除干净(实际上从6分钟 起除霜效果已经没有什麽改善)。仔细观察，发现未化掉的霜层与网 架上的冰柱结成一块，与翅片已经脱离而使除霜不干净。 D.继续运行，到第四个周期，情况同上(除了10分钟没有除干净)，