文档介绍：No . 1 1997 ( Vo l. 58)
8 制冷 Re frig e ra tio n 1997年第1期( 总58期)
空气热源热泵冬季结霜特性研究
Study of Frosting Characteristics of Air- Source
Heat Pumps During Wint er Heating
王剑锋陈光明
( 浙江大学制冷与低温工程研究所 310027 )
【摘要】本文主要研究空气热源热泵机组冬季供热工况空气盘管
表面湿空气结霜、结露及干冷却特性, 得出了不同迎面风速条件下热泵
机组结霜曲线, 针对我国冬季气候特点进行了具体分析。
【关键词】空气热源热泵迎面风速结霜特性
一、前言
空气热源冷热水机组( 简称风冷热泵或热泵机组) 因安装方便、不污染环境、可以实现
全年性气候运转, 近几年来在国内受到用户欢迎。但是, 当冬季环境温度降低时, 空气盘管表
面会结霜, 霜的积聚不仅增加了空气流通阻力而且传热热阻增加, 机组传热量明显下降。机组
结霜特性不仅决定于制冷系统本身的匹配, 而且还决定于使用环境的温度和湿度。
〔~ 〕
国内外许多专家和学者 1 5 进行了深入的理论分析和实验研究。但是, 由于对机组空气盘
管表面湿空气的结霜、结露、干冷却特性的研究还不够深入, 在机组设计和工程运用等方面
还存在一定的盲目性。
本文作者〔6、7〕在研制热泵机组的基础上, 开发了全年性气候运行模拟软件, 对制冷工况和
供热工况进行了模拟, 分析了环境温湿度对机组性能的影响。在此基础上, 分析了我国长江流
域气候条件下热泵机组的环境适应性, 并对不同地理位置使用的机组设计提出了一些看法。
本文主要研究热泵机组冬季供热工况空气盘管表面的湿空气结霜、结露及干冷却转变特
性, 得出了不同迎面风速条件下的湿空气状态转变曲线( 或称结霜曲线) , 针对我国南方大部
分城市的冬季气候特点进行了具体分析, 为产品开发和工程设计提供参考。
二、模拟条件与工况判别
本文利用作者开发的热泵机组全年性气候运行模拟软件进行计算, 软件模型的建立和计
算方法详见文献〔6、7〕。本文的模拟条件为:
( 1) 压缩机: 全封闭压缩机, 10Hp, 冷凝温度范围 T C= 25~65℃, 蒸发温度范围 T e= -
23~15℃。
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( 2) 空气盘管: 换热面积80 m , 迎面风速1. 5~4. 5 m/ s, 排数 N L= 5, 分路数 N T = 10,
铜管Á 3/ 8″×0. 35 m m, 铝翅片厚度0. 2 m m, 翅片间距2. 2 m m。
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( 3) 冷热水器: 换热面积4. 7 m , 分路数 N T = 10, 采用多蕊套管式, 铜管Á 3/ 8″×3. 5 m m,
王剑锋陈光明: 空气热源热泵冬季结霜特性研究 9
钢管Á 50×3 mm 。
( 4) 过热度△T h = 3℃, 过冷度△T C= 5℃。
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( 5) 标准工况: 制冷环境温度 T a= 35℃, 进水温度12℃; 供热环境干球温度 T ad = 7℃,
湿球温度 T aw= 6℃, 进水温度40℃。
本文下述图表中没有特别指明的参数