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热泵结霜原因、形态及对性能分析

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发表于 2017-10-16 11:50:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
结霜现在多出现在北方的冬天。因为冬季空气温度低,热泵换热器的温度会低于周围空气的露点温度。散热片在制热的过程中本就积累不少的凝露水。当气温下降到0℃以下时,这些凝露水就凝结,形成一层一层的霜冻。

  热泵结霜的几种形态

  1、正常结霜状态:冬季室外温度低于0℃时,在制热时运行时间长,室外机组整个换热器表面均匀结霜是正常的现象。原因:换热器温度低于环境空气的露点温度时,整个换热器上散热片表面会产生凝露水,当环境空气温度低于0℃,凝露水就会凝结成薄霜。结霜严重时会影响制热效果。一般热泵产品都有自动化霜功能,确保空调器正常运行。

  2、非正常结霜:

  A、室外环境温度大于0℃,开机不久整个换热器上散热片表面凝露水就会凝结成薄霜,很快霜越结越厚。室内机制热效果差,且呈现化霜平凡现象。该故障一般是室外换热器上散热片表面脏堵、室外风机系统故障或室外换热器进、出风口有阻挡物造成。

  解决方法:室外换热器清洗、检查风机系统或排除进、出风口的阻挡物。

  B、室外环境温度大于0℃,开机不久。室外侧换热器底部(毛细管出口处换热器进口处开始)结霜很厚,换热器大部分未有凝露水,随时间推延结霜有下至上结霜在延伸;室内风机始终处于防冷风低速运行;空调器频繁化霜。该故障一般是系统缺制冷剂。

  解决方法:先查系统泄漏点修复、加制冷剂。

  C、室外环境温度大于0℃,开机不久。室外侧换热器上半部(换热器出口处和回气管)结霜很厚,并且在换热器上随时间推延有上至下(有换热器出口向换热器进口方向)结霜在延伸;且制热效果差;空调器平凡化霜。该故障一般是系统制冷剂过多。故障常出现在维修加制冷剂后。

  解决方法:放制冷剂至正常运行。

  热泵结霜原因分析

  空气能热泵在冬天出现的问题,大多是因为系统匹配不合理的原因造成的。比如:

  1、在冬天使用了夏天的工况设计选型,到了寒冷的冬天,空气能热泵热水机组就出现产水量不足,在机组制热效率下降长时间运行时,甚至受自动保护程序使机组停止运行,从而影响用户的正常用水和使用。

  2、系统安装匹配不合理:很多热泵工程采用的大循环安装方式,一边用热水,一边补冷水,机组长期在低温下运行,导致结霜。

  3、排风量不够:空气能热泵热水机组要在冬天寒冷的地区正常使用,如果气温过低,湿度高的地区,就需要加强机组通风量或采取辅助电防结冰等方式,并根据地区特点优化化霜程序,进行科学合理的精心设计和安装调配。这样,空气能热泵热水机组即使在寒冷的冬天也是可以满足用户使用的。

  4、缺乏必要的环境模拟实验:空气能热泵热水机组的工程设计要考虑到不同环境和不同地区的使用水平,还要制订不同的化霜参数。如化霜时间、化霜起始温度、化霜结束温度,都需要根据不同地区的最低温度和湿度设置不同的参数。如果没有环境模拟实验设备是很难达到理想效果的。

  研究表明,结霜对热泵性能的主要影响是:

  1、堵塞肋片间通道,增加空气流动阻力;

  2、增加换热器热阻,换热能力下降;

  3、频繁化霜,化霜不尽,化霜过程是一个空调运行过程,不仅不能制热水,同时还需要消耗原有的热水的能耗,排出的冻水返冲到保温水霜中,造成水温进一步下降;

  4、蒸发温度下降,能效比降低,热泵运行性能恶化,直到不能正常工作;

  5、由于机组不能正常工作给客户直接造成经济损失,直至产生对热泵产品的后怕情绪,导致整个行业进入更加艰难的境地。

结霜原因及解决办法

结霜症状

原因

解决

1.底部结冰

积水盘水流不畅,结冰蔓延到蒸发器。

除冰、清理污物,出水口畅通。

2.蒸发器局部结冰

化霜传感器处无霜,化霜点不正确。

手动强制除霜,动化霜传感器到结冰/结霜的地方

3.蒸发器结满霜/冰,不化霜

1.化霜传感器、环境温度传感器故障。

手动强制除霜,阻值漂移,更换传感器。

2.缺少氟或系统堵

按标准加氟、焊下来排堵。

3.化霜、四通换向阀不换向;旁通化霜的系统电磁阀不动作

1.阀件是否得电

2.阀件是否正常动作

4.化霜不干净,不彻底

1.退出化霜盘管温度设置过低,导致霜还没化干净,就退出化霜。

2.化霜盘管探头放置位置不合适,不是放置在结霜最严重地方。

1.调整化霜参数,将退出化霜温度调高,观察能够彻底化霜为准。

2.调整化霜探头位置,放置在结霜最严重地方。

5.短时间频繁结霜

1.翅片换热器脏堵或有异物阻挡。

1.清洗换热器或清除异物。

2.风机电机损坏或风机风量配置过小。

2.维修更换电机或更换更大风量风机。

3.冷媒充注量偏小。

3.添加冷媒到合适压力。

4.节流膨胀阀开口过小。

4.调大膨胀阀开口。

5.翅片换热器面积配置过小。

5.要求厂家更换翅片换热器,加大面积。

6.结霜很严重,翅片全部结满厚厚霜层

1.进入化霜盘管温度设置过低,或者除霜时间间隔设置过长,导致不能及时进入化霜动作。

2.化霜盘管探头放置位置不合适,不是放置在结霜最严重地方。

1.调整化霜参数,将进入化霜温度调高,间隔时间缩短,观察能够及时进入化霜动作为准。

2.调整化霜探头位置,放置在结霜最严重地方。

7.结霜不均匀,局部结厚霜,局部不结霜

1.冷媒分流不均匀,部分管路流量大,部分管路流量小。

2.结构设计不合理,比如翅片换热器上下高度过高,导致上下迎面风速相差过大。

1.要求厂家对冷媒分配器结构进行调整,使流量与蒸发能力相匹配。

2.要求厂家对换热器高度不能做太高,或者加大风机风量。

8.化霜过程出现低压保护

1.化霜过程低压检测未做延时或延时时间过短。

2.节流膨胀阀反向时堵塞或者开口过小。

1.化霜过程低压保护需要做延时处理或延长延时时间。

2.更换膨胀阀或调大膨胀阀开口。

9.化霜过程出现高压保护

退出化霜盘管温度设置过高,导致高压保护仍没有退出化霜。

调整化霜参数,将退出化霜温度调低,观察能够彻底化霜为准。

10.翅片没有结霜也有化霜动作

进入化霜盘管温度(或温差)设置过高,导致误动作。

调整化霜参数,将进入化霜温度(或温差)调大,观察翅片结霜到合适程度在化霜为准。

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