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-25℃可靠制热的低温热泵不是认准压缩机就够了

本文章由注册用户 ChinaKqn 上传提供 2024-05-13 18:23:13 144
摘要:相比传统的采暖方式,空气源热泵采暖更加清洁、安全、可靠、便捷,值得把这项技术大力推广到北方更寒冷的地区,造福更广大地区的居民。



近年来,随着喷气(或喷液)增焓技术、变频技术以及二级压缩技术等先进技术的广泛运用,热泵专用压缩机已经能够在极端低温环境下(-25℃甚至更低,部分领先企业声称可达-35℃)高效运行。这些技术的突破彻底改变了我们对空气能热泵的传统认知,让我们无法再以旧有的眼光来评判其性能和适用性。



那消费者在选购空气源热泵的时候,是不是只要认准低温压缩机就够了?就能够保证机组在低温下稳定、高效的制热吗?我们今天来看一下这个话题。


压缩机是低温热泵的关键技术


不可否认,低温压缩机是基础。低温热泵之所以能在更低环温下正常运行,就是相应地解决了常规热泵遇到的几个问题——由于蒸发温度低、吸气流量少、压缩比大、排气温度高导致的制热量不足、COP低及运行不稳定。[1]


首先是低温压缩机的内部结构设计上。蒸发温度越低,压缩比越大,而如果要在更低蒸发温度下工作,低温压缩机的压缩比就要做的更大。



其次就是采用喷气增焓技术。喷气增焓就相当于在蒸发温度特别低的时候,通过外界冷媒引入进来,同时冷凝器的支路分成两路——一路用来过冷主回路的制冷剂,增加过冷度,扩大与环境温度的换热温差,提升制热量;另外一路用来冷却主回路的冷媒,减少涡旋盘的压缩比。


这样就可以通过喷射进来的新压力降低压缩腔的实际吸气压力,压缩比也减少了,所以功耗、排气温度及功率都会有显著下降。同时,制热量也会提升,因为制热量的提升就来源于主回路过冷度的增加。


这样一来,由于有更低蒸发温度工作范围,并且在低蒸发温度时还保持着较高的制热量,所以低温热泵在温度较低的北方地区也能够稳定、可靠运行,COP也比较高。


系统配置和控制也要优秀


很多时候,只要你随便问个热泵品牌,对方都会说:“我们用了低温压缩机,﹣25℃低温制热怎么好、效率怎么高、产品怎么可靠……”



真的吗?是不是只要装备上喷焓压缩机,就是低温采暖热泵?变频的热泵就一定低温效果好?配多级压缩机的系统就能超低温运行?[2]


那肯定不是!


有了低温压缩机还不算,还要配合智能化的变频驱动器和主机控制方案。另外,热泵系统的“四大件”选型不当、试验匹配不注意细节、试验手段不完善、控制方案不稳定或没跟制冷系统结合好,都会导致热泵在某些气候条件下、某些使用场合下不好用!甚至直接“趴下”!



下来,再谈一下控制和化霜。


大部分的热泵在准备除霜前,制热量一定会衰减,一般在20%~25%之间。估计很多人看到这里会说:我们的热泵没这个问题,肯定化霜彻底、化霜很快、不会结冰的!我也很相信国内热泵行业经过大家这几年的努力,建厂时间长的热泵生产厂,能很好的保证热泵化霜干净!



但是据笔者在甘肃地区,﹣22℃气温下蹲点、持续观察半天后,发现这样的化霜模式还是不够的:最短运行45分钟就要化霜一次、最长的运行85分钟化霜一次,化霜时间1~5分钟不等。最最关键的是,因为当地气候实在是太干燥了,蒸发器上根本没结多少霜


强制不让机器进入除霜状态,累计运行120分钟,结霜厚度也没有在实验室里按2/1的国标除霜工况下运行45分钟结霜厚!所以有效制热这个概念就出来了。


若120分钟化霜3分钟,机器实际制热120/123=97.56%,而之前观察的平均60分钟除霜3分钟算,机器实际制热60/63=95.23%,相差2.32%,大家可能觉得这是个很小的比率,但是要明白:每个除霜周期少2.32%,一天多少个除霜周期?一个采暖季节共有多少个除霜周期?累计起来可不是个小数值!


要能做到除霜周期内制热能力衰减少,首先是换热器的配置、选型要充分,然后电子膨胀调整要稳、准,最后就是喷焓部分控制算法要合适,还有迎风面大小、风量大小等等,很多方面需要细细考究的。


而从机组具体的性能来说,应该“小机看细节、大机看皮实!”


“皮实”就是不容易坏,故障少!以现在市场上需求量较大的50P空气源热泵供暖机为例,都是针对好几千平方、上万平方的项目的,往往都是多台模块组合,整个工程方案往往取的设计余量比较充足,且用户可能某些区域不开、项目内的发热体多(如灯、电脑等),就算机器本身的低温制热量少一些,可能都不影响“大局”,再加上大的建筑体散热没有小的快,所以大机器只要做“皮实”了,不容易坏、不经常出故障,供暖是没问题的。


而小的机器看细节,就是看能效比,低温制热性能,静音,操控等。这是因为小机一般都是为小面积如60平方米、100平方米、200平方米设计的,上述的“有利”因素几乎不存在了,低温制热量少那么500、1000瓦,客户感觉就会有差别,往往表现出来的就是温度上不去、电费高。


低温性能,耐用性,化霜,静音,操控,安装的便利性等等,这些指标都要实现,就不是单纯的采用一个低温喷气增焓压缩机,再加上蒸发器、冷凝器、膨胀阀这几大部件组合起来那么简单啦

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