不间断制热融霜技术

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1、不间断制热融霜技术空气源热泵是通过消耗一定量的高品位电能、利用制冷循环从室外空气中吸取热量向室内提供热量的装置。在室外温度很低条件下运行时，空气源热泵的室外换热器表面会结霜，当霜层增厚时，必然导致热泵的制热能力下降，此时必须进行融霜。然而，实测结果表明，采用传统的四通阀换向融霜方式会导致室内盘管温度降低至一20℃，室温降低约6℃，严重影响室内环境的舒适性。近年来，为进一步提高热泵系统能效比，室外换热器的面积有所增大，导致室外换热器的结霜量比lo年前增加了40％，使得融霜时间延长，室内舒适性更差。因此，不

2、间断制热融霜技术成为各企业的重点研究课题之一。为了提高融霜时室内环境的舒适性，对空气源热泵提出了如下要求：1)除霜过程中连续吹出热风(感觉不到融霜运行)；2)融霜运行中室温降低幅度小于2℃，以维持室内舒适性。要实现上述技术要求，必须开发新型制冷循环，改善热泵系统的控制方式，以及开发相应的特殊部件。蓄热融霜技术图16a为采用蓄热融霜的空气源热泵的制冷循环原理图L6J。热泵制热运行时，压缩机l通过导热方式将表面的热量蓄存在包裹在压缩机外表面的蓄热体7的相变蓄热材料中；除霜运行时，四通阀2换向，电子膨胀阀4关

3、闭，电磁阀8开启，压缩机1的排气通过四通阀2进入室外换热器3，释放热量使霜层融化，气液混合制冷剂经电磁阀8，再经毛细管9节流降压，进入蓄热体7内的取热换热器10中，吸收蓄热材料中蓄存的热量而蒸发，再经过气液分离器6返回压缩机吸气管，该除霜循环过程的压焓图如图16b所示。采用该融霜循环，无需从室内取热，故室内温度波动较小，提高了室内舒适性；与常规四通阀换向除霜相比，除霜吸热量充分，除霜时间缩短约1／5。此外，当系统转换为制热模式后，由于压缩机包裹了蓄热体，以及室内换热器的表面温度较高，可较快地使房间的温度

4、升高。当然，由于四通阀换向工作，室内换热器与压缩机吸气管连通，蒸发压力降低也将使室内换热器表面温度有所降低，故融霜运行时室内机风扇也需停止运行，由于室内没有热量补充，融霜期间室温也有一定程度的降低。制冷剂加热+热气旁通融霜在融霜过程中，需要向室外换热器源源不断地提供热量。在四通阀换向除霜方式中，提供给室外换热器的热量是压缩机消耗的电能和通过室内换热器吸取的少量室内热量(自然对流)之和，故室内温度会降低。而减小室内温度的降低幅度，热气旁通融霜是一种有效的方法。热气旁通法融霜是将压缩机排气直接引入室外换热器

5、内，融化换热器外表面的霜层，气液混合物返回压缩机前的气液分离器，液体存留在气液分离器内，压缩机抽吸其中的气体进行压缩，产生温度较高的蒸气送人室外换热器内。该方法的融霜热量为压缩机消耗的电能，系统中需要一个容量较大的气液分离器，故一般仅适用于小型空调热泵装置。如果在压缩机吸气管上设置加热器，将进人气液分离器中的液体全部转化为蒸气，则会有效地提高融霜速度，并能保证热泵系统安全运行。吸气管上的加热器主要有壳管式、罐式和直接加热式，其热源主要采用电或油、气燃烧产热[7

6、。采用辅助热源加热回气的方式町以改善融霜效

7、果，但外部热源的引入使热泵系统的制冷循环更加复杂，给产品设计和使用带来很大的不使。基于上述原因，西原义和提出采用制冷剂加热与热气旁通融霜方式，不仅能保证不间断制热除霜，还能保证融霜过程中室温无明显降低[7]。