原標題:用戶注意:﹣25℃可靠制熱的低溫熱泵不是認準壓縮機就夠了

相比傳統的採暖方式,空氣源熱泵採暖更加清潔、安全、可靠、便捷,值得把這項技術大力推廣到北方更寒冷的地區,造福更廣大地區的居民。

近年來,隨着搭載了噴氣(或噴液)增焓技術、變頻技術、二級壓縮技術的熱泵專用壓縮機開始普及,﹣25℃甚至更低溫度(部分企業宣稱達到﹣35℃),都不再是問題了。早已不能再用過去的老眼光來看待空氣能熱泵了。

那消費者在選購空氣源熱泵的時候,是不是隻要認準低溫壓縮機就夠了?就能夠保證機組在低溫下穩定、高效的制熱嗎?我們今天來看一下這個話題。

壓縮機是低溫熱泵的關鍵技術

不可否認,低溫壓縮機是基礎。低溫熱泵之所以能在更低環溫下正常運行,就是相應地解決了常規熱泵遇到的幾個問題——由於蒸發溫度低、吸氣流量少、壓縮比大、排氣溫度高導致的制熱量不足、COP低及運行不穩定。[1]

首先是低溫壓縮機的內部結構設計上。蒸發溫度越低,壓縮比越大,而如果要在更低蒸發溫度下工作,低溫壓縮機的壓縮比就要做的更大。

其次就是採用噴氣增焓技術。噴氣增焓就相當於在蒸發溫度特別低的時候,通過外界冷媒引入進來,同時冷凝器的支路分成兩路——一路用來過冷主迴路的製冷劑,增加過冷度,擴大與環境溫度的換熱溫差,提升制熱量;另外一路用來冷卻主迴路的冷媒,減少渦旋盤的壓縮比。

這樣就可以通過噴射進來的新壓力降低壓縮腔的實際吸氣壓力,壓縮比也減少了,所以功耗、排氣溫度及功率都會有顯著下降。同時,制熱量也會提升,因爲制熱量的提升就來源於主迴路過冷度的增加。

這樣一來,由於有更低蒸發溫度工作範圍,並且在低蒸發溫度時還保持着較高的制熱量,所以低溫熱泵在溫度較低的北方地區也能夠穩定、可靠運行,COP也比較高。

系統配置和控制也要優秀

很多時候,只要你隨便問個熱泵品牌,對方都會說:“我們用了低溫壓縮機,﹣25℃低溫制熱怎麼好、效率怎麼高、產品怎麼可靠……”

真的嗎?是不是隻要裝備上噴焓壓縮機,就是低溫採暖熱泵?變頻的熱泵就一定低溫效果好?配多級壓縮機的系統就能超低溫運行?[2]

那肯定不是!

有了低溫壓縮機還不算,還要配合智能化的變頻驅動器和主機控制方案。另外,熱泵系統的“四大件”選型不當、試驗匹配不注意細節、試驗手段不完善、控制方案不穩定或沒跟製冷系統結合好,都會導致熱泵在某些氣候條件下、某些使用場合下不好用!甚至直接“趴下”!

下來,再談一下控制和化霜。

大部分的熱泵在準備除霜前,制熱量一定會衰減,一般在20%~25%之間。估計很多人看到這裏會說:我們的熱泵沒這個問題,肯定化霜徹底、化霜很快、不會結冰的!我也很相信國內熱泵行業經過大家這幾年的努力,建廠時間長的熱泵生產廠,能很好的保證熱泵化霜乾淨!

但是據筆者在甘肅地區,﹣22℃氣溫下蹲點、持續觀察半天后,發現這樣的化霜模式還是不夠的:最短運行45分鐘就要化霜一次、最長的運行85分鐘化霜一次,化霜時間1~5分鐘不等。最最關鍵的是,因爲當地氣候實在是太乾燥了,蒸發器上根本沒結多少霜!

強制不讓機器進入除霜狀態,累計運行120分鐘,結霜厚度也沒有在實驗室裏按2/1的國標除霜工況下運行45分鐘結霜厚!所以有效制熱這個概念就出來了。

若120分鐘化霜3分鐘,機器實際制熱120/123=97.56%,而之前觀察的平均60分鐘除霜3分鐘算,機器實際制熱60/63=95.23%,相差2.32%,大家可能覺得這是個很小的比率,但是要明白:每個除霜週期少2.32%,一天多少個除霜週期?一個採暖季節共有多少個除霜週期?累計起來可不是個小數值!

要能做到除霜週期內製熱能力衰減少,首先是換熱器的配置、選型要充分,然後電子膨脹調整要穩、準,最後就是噴焓部分控制算法要合適,還有迎風面大小、風量大小等等,很多方面需要細細考究的。

而從機組具體的性能來說,應該“小機看細節、大機看皮實!”

“皮實”就是不容易壞,故障少!以現在市場上需求量較大的50P空氣源熱泵供暖機爲例,都是針對好幾千平方、上萬平方的項目的,往往都是多臺模塊組合,整個工程方案往往取的設計餘量比較充足,且用戶可能某些區域不開、項目內的發熱體多(如燈、電腦等),就算機器本身的低溫制熱量少一些,可能都不影響“大局”,再加上大的建築體散熱沒有小的快,所以大機器只要做“皮實”了,不容易壞、不經常出故障,供暖是沒問題的。

而小的機器看細節,就是看能效比,低溫制熱性能,靜音,操控等。這是因爲小機一般都是爲小面積如60平方米、100平方米、200平方米設計的,上述的“有利”因素幾乎不存在了,低溫制熱量少那麼500、1000瓦,客戶感覺就會有差別,往往表現出來的就是溫度上不去、電費高。

低溫性能,耐用性,化霜,靜音,操控,安裝的便利性等等,這些指標都要實現,就不是單純的採用一個低溫噴氣增焓壓縮機,再加上蒸發器、冷凝器、膨脹閥這幾大部件組合起來那麼簡單啦!

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