在额定工况下,气温35℃,出水7℃,空气源热泵夏季制冷性能系数COP值在3.0左右,
冬季(空气7℃,出水45℃)如不计化霜损失,制热系数COPH值也在3.0左右,空气源热泵的制冷、制热性能与室外气候有直接的关系, 空气源热泵冷热水机组供冷能力随室外温度的升高而降低,机组消耗功率随室外环境温度的升高而增加。当室外空气温度增至40℃时,制冷量一般要下降5—7%左右。空气源冷热水机组正常制冷的上限温度一般在40-45℃,个别品设有冷凝器风扇速度逐步控制系统,大允许室外温度可达50℃左右。需要指出的是,跟冷却塔不一样,制冷工况下相对湿度对空气源热泵没不利影响,相反,相对湿度大,对冷却有利。
夏季相对湿度较高,所以实际上风冷与水冷在冷却效果的差异上,比人们想象的要小。
空气源热泵冷热水机组的制热特性更为复杂,当盘管表面温度低于空气露点温度时,空气会结露,此时盘管表面发生了相变换热,有利于提高热泵机组的制热能力,但当盘管表面温度低于空气冰点温度(0℃以下)时,如果空气中的相对湿度同时达到某一程度,盘管表面就会结霜,如不及时化霜,霜层会越结越厚,影响空气实际流通量,并阻碍了盘管上的热交换,重者会结冰,压缩机出现低压保护停机。对应不同迎面风速和气候条件,热泵机组室外侧空气盘管上湿空气存在着三种状态,即结霜区,凝露区,干冷区(不结霜也不凝露)。
结霜转变曲线,它与焓湿图上的等湿球温度线接近。当迎面风速为2.5M/S、环境温度为0℃、相对湿度为73%时,盘管上即开始结霜,如将迎面风速提高至4M/S,环境温度为0℃,则相对湿度达82%时,盘管才开始结霜,提高风速可减缓积霜。面风速为2M/S时,室外空气干球温度在0—5℃,相对湿度>85%时结霜为严重,当tw<-5℃时,结霜速率减慢,这是由于此时空气中含湿量已明显减少。热泵机组盘管上出现结霜,会影响机组的正常有效的供热,故必须定时化霜。
目前大部分机组采用反向循环来化霜,此时不仅这一部分压缩机停止供热运行,而且作制冷运转,故系统供热量受明显影响。结霜严重时,平均半小时化一次霜,一次化霜的时间为5分钟左右,因化霜减少的供热量达17%左右。
另外,室外温度降低时,热泵机组的出力明显减少。0℃条件下,热泵机组的实际出率为额定工况下的70%左右。-6℃情况下,出力只有额定工况下的62%左右,-10℃条件下供热量只有额定工况下的55%左右。雨雪寒冷天气对热泵出力有明显影响,重则影响正常运行,一些用户采用人为延长化霜时间、浇温水等方法去除冰霜。
环境气温低于-10℃—-15℃时,热泵机组一般都不能正常运行。南京地区夏季热、冬季冷,湿度又高,1993年冬季气温低于-5℃共有69个小时,白天8:00-18:00时段气温低于-5℃共有7个小时。1994年夏季气温高于37℃共有10个小时. 1993年、1994年,冬季热泵处于结霜工作区分别有1613小时和1527小时(换热器迎风面风速为2.0m/s),如只计及白天8:00-18:00时段, 1993年、1994年,冬季热泵处于结霜工作区分别有711小时和653小时(换热器迎风面风速为2.0m/s).平均计,南京地区空气源热泵机组结霜时间在1500 第10 页共15 页小时左右,如只在白天运行,则全年结霜时间累计在680小时左右.如提高盘管迎面风速至3M/S,空气源热泵机组结霜时间在1300小时左右,如只在白天运行,则全年结霜时间累计在600小时左右。
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