摘要:科技的发展大大提高了人们的生活水平和质量,同时也提高了人们对生活的需求,除了基本的衣食住行,人们对于生活的舒适度有所提高,这也是空调行业发展迅速的原因。因此,作为制冷制热行业内绝不可少的低温空气源热泵技术也成为人们集中研究的重点。在实际生活中,低温空气源热泵技术的应用范围是非常广,除了应用于制冷制热设备之外,在其他设备加工方面的应用也比较多。因此,研究低温空气源热泵技术是有前景的,也是有必要的。
关键词:低温空气源热泵技术;应用试验;试验结果
引言:空气源热泵机组可从大气环境中吸取低品位能量,转化为高品位能量,用于供热取暖,与燃气或燃煤锅炉供热取暖相比,能源利用效率高,环境污染小。同时,空气源热泵机组由于安装简便、灵活,环境适应性强,对使用地区基本不会产生污染,非常适用于没有集中供暖的广大冬季寒冷地区。
但普通空气源热泵型机组由于受到压缩机运行范围、运行特性和要求的限制,实际上仅能运行于不低于-10℃的环境。在室外环境温度低于-10℃的情况下,机组的制热能力和效率下降明显,而且在低温环境下,热泵系统还会出现回液、排气温度高、超范围运行等问题,因此对于长江以北及广大的北方地区,其适应性下降。
1、低温空气源热泵技术
低温空气源热泵机组与普通空气源热泵有所不同,有它较为明显的优势。普通单级压缩空气源热泵在低温的情况下,热量衰减比较严重,因为如果室外温度在10摄氏度以下,普通单级压缩空气源热泵的制冷剂蒸汽的压力就会大量下降,从而制热与制冷剂的流量非常低,机组的制热效果下降,设备无法实现制热,发挥不了用处。但是在这种温度较低的环境中,制热量是决定因素,需求量很大,因此普通空气源热泵机组是无法满足制热需求的,难以满足制冷制热功能需求。一般来说,想要提高低温环境下的制热效果,必须要增大空气源热泵的使用范围,使得制热所需能量充足。低温空气源热泵不仅能够最大范围内吸取所需能量,而且能够很好地应对低温考验,在低温环境下也实现吸收热量的功能,实现制热目的。
低温空气源热泵最突出的技术就是在压缩机的中间位置增加补气口,这个补气口和经济器接口的作用一样,可以用来替代经济器接口。经济器是通过液体输送管道,分出一条制冷剂液体支路,液体从输送管道进入膨胀阀,在经济器内进行蒸发,吸收另一个支路制冷液体,增大主路制冷剂液体的过冷度,使得液体吸收热量的能力大大提高。而支路制冷剂液体在蒸发之后,会进入压缩机的经济器接口,通过经济器里的制冷剂将液体进行冷化,实现热量收集,进行制热,提高空调机的制热量和能效比。
2、低温空气源热泵在应用上不可忽视的因素
2.1 室外蒸发压力下降
从目前的低温空气源热泵应用状况来看,还是存在着一些因素影响其运行,室外蒸发压力下降就是较为常见的因素。从调查数据结果中可以看出,室外蒸发压力直接影响到压缩机的输气量,因此如果室外蒸发压力下降,那么在一定程度上就会缩减压缩机的使用年限。同时,还可能会出现“水锤”现象,影响到系统正常使用,严重者会造成电机烧毁。针对这一问题,我国的专家学者进行了深入的研究,进一步提高系统的安全性,也让低温空气源热泵实现更好的应用。
2.2 室外温度降低
室外温度降低也是低温空气源热泵在应用上不可忽视的因素,正是由于室外温度的降低,改变了蒸发压力,也会影响到制冷剂效率。这给技术人员提出了较高的要求,在低温空气源热泵应用过程中,需要充分考虑到室外温度的变化范围,以免由于室外温度的变化影响到其应用。同时,室外温度降低也会改变系统换热效率,造成其工作轨道不正常。
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3、低温空气源热泵加冰蓄冷空调模式分析
3.1 空调运行策略
近年来,低温空气源热泵技术被广泛应用于热泵型空调机设备的生产中,而由于在技术的应用中空调运行策略的实施占着至关重要的位置,因而要求相关技术人员在实际工作开展过程中应给予其高度的重视。首先,由于空调运行策略的制定影响着低温空气源热泵技术应用的经济性,因而要求相关的工作人员在制定运行方案的过程中应对电价结构等因素进行深入的研究与分析,从而确保空调运行策略内容制定的合理性。另外,在空调运行策略的负荷均衡策略中,要求空气源热泵中的制冷机组应与蓄冰装置共同承担系统中的负载,最终确保负荷场合的协调性与稳定性。其次,在电力需求的影响下,要求空调运行策略在实施的过程中,必须采取相应措施将低温空气源热泵中的制冷机组控制在最低运行效率内,以此来更好的满足用户的需求。
3.2 空调控制策略
低温空气源热泵加冰蓄冷空调控制策略的实施主要包括以下几个方面:第一,在空调控制策略实施的过程中应强调蓄冰装置优先策略的重要性,从而以此来调节冷负荷,且由此最终达到优化低温空气源热泵技术应用的目的。在传统的空调运行过程中常常出现释冷效率降低等问题,影响空调系统运行中冷负荷环节的进行,对于此可通过空调控制策略的实施来解决传统空调系统运行中的问题,确保系统运行的稳定性;第二,定比例控制策略是空调控制策略中的一个重要组成部分,其要求相关的技术人员在空调系统运行的过程中应根据系统运行的实际情况来完善冷负荷比例关系,以便确保空调系统中空气源热泵系统中的蓄冰制冷装置的正常运行,且由此节省空调运行的实际运行费用。
3.3 空调工作流程
经过大量的实践研究表明,在空调系统的正常运行中,低温空气源热泵设备中的制冷机与蓄冰机相结合的运行方式影响着空调系统的整体工作效率,因而在冰蓄冷空调工作流程设定中可将其划分为两种工作模式即制冷机组与蓄冰装置串联运行方式和制冷机组与蓄冰装置的并联运行方式。在并联的运行流程中装置的工作效率实现了相应的提升,但是由于其控制模板较为复杂,因而在一定程度上加大了相关技术人员的系统操作难度。另外,由于并联运行流程中对成本投入的需求量较大,因而在此背景下要求相关的技术人员在对此工作流程进行应用的过程中应确保资金投入符合相应需求。近年来,串联的运行流程在空调设备的生产中实现了广泛的应用,而由于其具备耗能低、效率高等特点,因而更值得对其展开相应的推广。
3.4 蓄冰装置与空气源热泵机组的选择
在空调系统中蓄冰装置可被分为静态制冰和动态制冰两种类型,经过大量的实践研究表明,两种制冰方式在制冰流程方面存在着一定的差异,因而相关技术人员应根据空调系统的实际运行状况选择适宜的制冰方式。另外,由于空调设备的蓄冰装置运行特点存在着一定的不同,因而在对其进行安装的过程中应根据工程的特性选择不同的蓄冰装置和制冷机组。例如,在对体育馆等大型的场所进行蓄冰装置安装时,应选择冰球蓄冰装置,以此来减少成本的投入量,同时增强空调的工作效率。另外,要求空调设备的设计人员在实际工作开展的过程中也应综合外界因素的影响,以此来达到最佳的空调设计效果,同时深化对低温空气源热泵技术的应用。
4、结束语
总而言之,低温空气源热泵与普通空气源热泵都有各自的优点,不过从冬季低温环境来看,还是低温空气源热泵机组的优点更加突出,更加适用于冬季气温低的环境下使用。就制冷和制热来看,低温空气源热泵机组的冷热量和能效比普通机组有所提升,而在面对严寒天气的时候,普通空气源热泵机组是无法工作的,制热量衰减严重,制热效果较差。而低温空气源热泵机组能够保持正常运行,且确保一定的制热量,确保制热效果。
参考文献:
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论文作者:李剑青
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/29
标签:低温论文; 源热泵论文; 空气论文; 机组论文; 空调论文; 室外论文; 策略论文; 《基层建设》2019年第4期论文;