-25℃可靠制熱的低溫熱泵不是認準壓縮機就夠了_中國空氣能十大領軍品牌
近年來,隨著噴氣(或噴液)增焓技術、變頻技術以及二級壓縮技術等先進技術的廣泛運用,熱泵專用壓縮機已經(jīng)能夠在極端低溫環(huán)境下(-25℃甚至更低,部分領先企業(yè)聲稱可達-35℃)高效運行。這些技術的突破徹底改變了我們對空氣能熱泵的傳統(tǒng)認知,讓我們無法再以舊有的眼光來評判其性能和適用性。
那消費者在選購空氣源熱泵的時候,是不是只要認準低溫壓縮機就夠了?就能夠保證機組在低溫下穩(wěn)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(huán)溫下正常運行,就是相應地解決了常規(guī)熱泵遇到的幾個問題——由于蒸發(fā)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(wěn)定。[1]
首先是低溫壓縮機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計上。蒸發(fā)溫度越低,壓縮比越大,而如果要在更低蒸發(fā)溫度下工作,低溫壓縮機的壓縮比就要做的更大。
其次就是采用噴氣增焓技術。噴氣增焓就相當于在蒸發(fā)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——一路用來過冷主回路的制冷劑,增加過冷度,擴大與環(huán)境溫度的換熱溫差,提升制熱量;另外一路用來冷卻主回路的冷媒,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,因為制熱量的提升就來源于主回路過冷度的增加。
這樣一來,由于有更低蒸發(fā)溫度工作范圍,并且在低蒸發(fā)溫度時還保持著較高的制熱量,所以低溫熱泵在溫度較低的北方地區(qū)也能夠穩(wěn)定、可靠運行,COP也比較高。
系統(tǒng)配置和控制也要優(yōu)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℃低溫制熱怎么好、效率怎么高、產(chǎn)品怎么可靠……”
真的嗎?是不是只要裝備上噴焓壓縮機,就是低溫采暖熱泵?變頻的熱泵就一定低溫效果好?配多級壓縮機的系統(tǒng)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(qū)動器和主機控制方案。另外,熱泵系統(tǒng)的“四大件”選型不當、試驗匹配不注意細節(jié)、試驗手段不完善、控制方案不穩(wěn)定或沒跟制冷系統(tǒng)結(jié)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。估計很多人看到這里會說:我們的熱泵沒這個問題,肯定化霜徹底、化霜很快、不會結(jié)冰的!我也很相信國內(nèi)熱泵行業(yè)經(jīng)過大家這幾年的努力,建廠時間長的熱泵生產(chǎn)廠,能很好的保證熱泵化霜干凈!
但是據(jù)筆者在甘肅地區(qū),﹣22℃氣溫下蹲點、持續(xù)觀察半天后,發(fā)現(xiàn)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,因為當?shù)貧夂驅(qū)嵲谑?strong>太干燥了,蒸發(fā)器上根本沒結(jié)多少霜!
強制不讓機器進入除霜狀態(tài),累計運行120分鐘,結(jié)霜厚度也沒有在實驗室里按2/1的國標除霜工況下運行45分鐘結(jié)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:每個除霜周期少2.32%,一天多少個除霜周期?一個采暖季節(jié)共有多少個除霜周期?累計起來可不是個小數(shù)值!
要能做到除霜周期內(nèi)制熱能力衰減少,首先是換熱器的配置、選型要充分,然后電子膨脹調(diào)整要穩(wěn)、準,最后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(jié)、大機看皮實!”
“皮實”就是不容易壞,故障少!以現(xiàn)在市場上需求量較大的50P空氣源熱泵供暖機為例,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余量比較充足,且用戶可能某些區(qū)域不開、項目內(nèi)的發(fā)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”,再加上大的建筑體散熱沒有小的快,所以大機器只要做“皮實”了,不容易壞、不經(jīng)常出故障,供暖是沒問題的。
而小的機器看細節(jié),就是看能效比,低溫制熱性能,靜音,操控等。這是因為小機一般都是為小面積如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,低溫制熱量少那么500、1000瓦,客戶感覺就會有差別,往往表現(xiàn)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(xiàn),就不是單純的采用一個低溫噴氣增焓壓縮機,再加上蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥這幾大部件組合起來那么簡單啦!
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