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我們選用在額定工況下,氣溫是35℃標(biāo)準(zhǔn),出水溫度7℃,空氣熱泵夏季制冷性能系數(shù)COP值在3.0左右,冬季(氣候7℃,出水45℃)我們不計(jì)算計(jì)化霜損失,制熱系數(shù)COP值也在3.0左右,空氣能熱泵的制冷、制熱性能與室外氣候就有直接的關(guān)系。
從況流程圖反映了空氣源熱泵冷熱水機(jī)組在室外環(huán)境變化時(shí)制冷制熱能力的變化?諝饽軣岜美錈崴畽C(jī)組供冷能力隨室外溫度的升高而降低,機(jī)組消耗功率隨室外環(huán)境溫度的升高而增加。當(dāng)室外空氣溫度增至40℃時(shí),制冷量一般要下降5—7%左右?諝庠蠢錈崴畽C(jī)組正常制冷的上限溫度一般在40-45℃,個(gè)別品牌設(shè)有冷凝器風(fēng)扇速度逐步控制系統(tǒng),最大允許室外溫度可達(dá)50℃左右。需要指出的是,跟冷卻塔不一樣,制冷工況下相對(duì)濕度對(duì)空氣源熱泵沒(méi)不利影響,相反,相對(duì)濕度大,對(duì)冷卻有利。南京夏季相對(duì)濕度較高,所以實(shí)際上風(fēng)冷與水冷在冷卻效果的差異上,比人們想象的要小。
空氣源熱泵冷熱水機(jī)組的制熱特性更為復(fù)雜,當(dāng)盤(pán)管表面溫度低于空氣露點(diǎn)溫度時(shí),空氣會(huì)結(jié)露,此時(shí)盤(pán)管表面發(fā)生了相變換熱,有利于提高熱泵機(jī)組的制熱能力,但當(dāng)盤(pán)管表面溫度低于空氣冰點(diǎn)溫度(0℃以下)時(shí),如果空氣中的相對(duì)濕度同時(shí)達(dá)到某一程度,盤(pán)管表面就會(huì)結(jié)霜,如不及時(shí)化霜,霜層會(huì)越結(jié)越厚,影響空氣實(shí)際流通量,并阻礙了盤(pán)管上的熱交換,重者會(huì)結(jié)冰,壓縮機(jī)出現(xiàn)低壓保護(hù)停機(jī)。在不同迎面風(fēng)速條件下,熱泵機(jī)組室外側(cè)空氣盤(pán)管上濕空氣存在著三種狀態(tài),ABC為結(jié)霜區(qū),ABD為凝露區(qū),CBD 以下為干冷區(qū),即不結(jié)霜也不凝露。AB線為結(jié)霜轉(zhuǎn)變曲線,它與焓濕圖上的等濕球溫度線接近,當(dāng)迎面風(fēng)速為2.5M/S、環(huán)境溫度為0℃、相對(duì)濕度為73%時(shí),盤(pán)管上即開(kāi)始結(jié)霜,如將迎面風(fēng)速提高至4M/S,環(huán)境溫度為0℃,則相對(duì)濕度達(dá)82%時(shí),盤(pán)管才開(kāi)始結(jié)霜,結(jié)露結(jié)霜轉(zhuǎn)變線相應(yīng)左移,提高風(fēng)速可減緩積霜。當(dāng)為迎面風(fēng)速為2M/S時(shí)的結(jié)霜速率線?梢钥闯,室外空氣干球溫度在0—5℃,相對(duì)濕度>85%時(shí)結(jié)霜最為嚴(yán)重,當(dāng)tw<-5℃時(shí),結(jié)霜速率減慢,這是由于此時(shí)空氣中含濕量已明顯減少。
熱泵機(jī)組盤(pán)管上出現(xiàn)結(jié)霜,會(huì)影響機(jī)組的正常有效的供熱,故必須定時(shí)化霜。目前大部分機(jī)組采用反向循環(huán)來(lái)化霜,此時(shí)不僅這一部分壓縮機(jī)停止供熱運(yùn)行,而且作制冷運(yùn)轉(zhuǎn),故系統(tǒng)供熱量受明顯影響。結(jié)霜嚴(yán)重時(shí),平均半小時(shí)化一次霜,一次化霜的時(shí)間為5分鐘左右,因化霜減少的供熱量達(dá)17%左右。另外,室外溫度降低時(shí),熱泵機(jī)組的出力明顯減少。0℃條件下,熱泵機(jī)組的實(shí)際出率為額定工況下的70%左右。-6℃情況下,出力只有額定工況下的62%左右,-10℃條件下供熱量只有額定工況下的55%左右。
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