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空調化霜怎么調(空調化霜怎么調制熱)

 

前沿拓展：

進入冬季，很多人會運行空調的制熱模式來進行取暖。在比較寒冷的地區，冬季平均氣溫在零度以下,空調在運行過程中室外機組的換熱器會結霜,隨著運行工況的惡化,如果不進行化霜,霜層越積越厚，不僅制熱效果差，還會打壞風扇葉片、損壞壓縮機,故風冷熱泵型空調器需要進行除霜運行。今天，小居來介紹空調結霜機理及常見的除霜方法。

 

 

 

 

 

 

一、空調運行結霜機理

 

首選，必須有水在空調室外機換熱器上，才有可能結霜。那么就涉及凝露的問題。當換熱器的翅片表面溫度低于當時空氣對應的露點溫度時，空氣中的水將在翅片上形成凝露，這是一種常見的自然現象。

 

 

 

而在比較寒冷地區，空調運行制熱時，室外換熱器的翅片溫度比較低，通常在0℃以下，凝露水會凝結為固態的小冰晶，隨著運行時間的加長，換熱器就結霜了。

 

 

 

一般空調運行工況中，干球、濕球溫度為2℃/1℃或者干、濕球溫度在0℃附近時，結霜最為嚴重。因為這時的空氣濕度較大，含水量較多，露點溫度剛好在0℃以下（見下表：干球、濕球溫度為2℃/1℃時的露點溫度為-0.26℃），如果產生了凝露，說明這時換熱器的表面溫度已經在0℃以下，且這時干球溫度與露點溫度之差僅有2.26℃，常見的熱泵空調非常容易滿足這個條件，因此容易形成結霜。在空調的測試工況中，也把室外干球、濕球溫度為2℃/1℃作為低溫制熱測試工況。

 

 

空調制熱常見運行工況空氣參數對照表

 

 

 

從結霜的機理看，并不是溫度越低越容易結霜，因為溫度越低，露點溫度也越低，從上表看出，干球溫度與露點溫度之差也越來越大，有時空調運行時，換熱器表面溫度會在高于當時空氣的露點溫度，就不會凝露，如果沒有凝露水的存在，結霜就談不上。因此，在低溫工況下，比如-15℃以下，結霜反而不嚴重，有時甚至不結霜。

 

 

 

二、霜層的危害

 

冬天空調外機結霜會導致制熱效果不佳，還會影響到空調機器的使用壽命，嚴重時造成一些不必要的空調損壞，具體危害及原理如下：

 

 

 

1、霜層的導熱系數低，覆蓋在換熱器表面，當霜層厚度達到一定程度時，相當于在換熱器表面增加了保溫層，換熱效果快速惡化。

 

 

 

2、多數空調的換熱器是通過空氣流動進行換熱的，而霜層的存在會堵塞，增加了空氣流動的阻力，使通風量嚴重下降，從而使得換熱能力也下降，進一步加快霜層的產生。

 

 

 

3、霜層的積累越來越厚，將可能碰撞到風扇，使風扇損壞。太多的霜層，可能導致頻繁化霜和化霜不干凈，制熱效果差，能耗增加，惡化熱泵的運行。

 

 

 

 

 

 

三、常見的除霜方式

 

1、逆向制冷除霜

 

逆向制冷除霜是空調最常見的方式之一，系統結構和控制方法比較簡單，在制冷系統上增加四通閥，當控制系統檢測符合化霜條件時，四通閥切換，從制熱狀態切換為制冷狀態，室外換熱器處于散熱中，利用熱氣對換熱器進行化霜。

 

 

 

除霜過程：

 

控制系統檢測符合化霜條件 - 壓縮機降頻或停機-室內、外風扇停止運行-四通閥電磁閥動作，切換為制冷狀態-壓縮機運行，高溫制冷劑進入室外換熱器-化霜開始-符合化霜結束條件-壓縮機降頻或停機-四通閥電磁閥動作，切換為制熱狀態-壓縮機重新啟動運行，室內、外風扇啟動-化霜結束。

 

 

 

 

 

2、電熱化霜 

 

電熱化霜是在換熱器中加裝電加熱器件，并連接控制系統，簡單容易實現，但從能耗角度看，并不經濟，通常是作為逆向制冷除霜的補充。但在部分沒有沒有逆向除霜功能的設備上，電熱化霜是一種簡單易行的方法。

 

 

 

除霜過程：

 

系統檢測符合化霜條件—壓縮機停機—室內、外風機停機—電加熱通電—符合化霜結束條件—電加熱斷電—壓縮機、室內、外風機啟動—除霜結束。

 

 

 

 

3、蓄熱化霜

 

蓄熱化霜是在制冷系統上增加蓄熱模塊，利用機器運行產生的余熱，通過蓄熱模塊收集這部分余熱，在需要化霜時，再把這部分熱量利用起來。一般情況下，蓄熱模塊貼合在壓縮機的殼體上，吸收壓縮機的運行過程產生的熱量。

 

 

 

從能耗角度看，蓄熱化霜能耗低，經濟性好，是近幾年發展較快的化霜方式之一，但制冷系統比較復雜，控制技術難度較大，成本較高，通常在高端設備上才可見到。

 

 

 

 

 

 

4、熱氣旁通除霜

 

上文的逆向制冷化霜，室內機不但不制熱，還需在室內吸收熱量，用戶體驗效果比較差。熱氣旁通可以補充逆向制冷化霜的不足，在化霜的同時，對室內不吸收熱量甚至提供熱量。

 

 

 

熱氣旁通除霜方法不需要改變空調設備的制熱循環，只需在制冷系統中增加一個旁通閥門，連接壓縮機出口和冷凝器出口，如下圖：

 

 

化霜過程：

 

控制系統檢測符合化霜條件—室外風機停止—旁通閥打開進行化霜—符合化霜結束條件—旁通閥關閉，開啟室外風機—除霜結束。

 

 

 

優點：

 

過程無需停止壓縮機，無需切換四通閥，對室內側的溫度影響小，舒適性好。

 

缺點：

 

熱氣旁通化霜的熱量來源，沒有從室內機吸取，僅靠壓縮機的輸入功率，除霜熱量小，因此，化霜時間長，適合霜層較少的場合。其次，熱氣對冷凝器進行化霜冷凝成液態后，沒有經過蒸發直接進入壓縮機，雖然存在氣液分離器，但也可能會出現壓縮機液擊問題，影響壓縮機的可靠性，因此需要合理控制化霜時間或者通過加熱氣化方式保證壓縮機吸入是氣態制冷劑。如何在不同工況下準確判斷霜層厚度，如何保證壓縮機吸入的制冷劑狀態，成為該方式應用的技術瓶頸。

 

 

 

以上介紹的除霜方式，有時是幾種組合在同一套空調設備上應用，相互補充，來提高空調運行的經濟性和舒適性。

拓展知識：