空氣能熱泵蒸發(fā)結(jié)霜怎么維修(空氣能熱泵結(jié)霜嚴(yán)重怎么辦)

前沿拓展：

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空氣源熱泵因具有獲取能源方便、性能穩(wěn)定、安裝使用便捷等諸多優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛使用，如家用空調(diào)和熱泵熱水器等。空氣源熱泵系統(tǒng)冬季運(yùn)行時(shí)，受環(huán)境空氣溫濕度的影響，室外換熱器表面會(huì)結(jié)霜，不斷積聚的霜層會(huì)阻礙盤管間的空氣流動(dòng)，削弱換熱性能，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)性能系數(shù)( COP) 和制熱量減小。那么，該如何解決空氣源熱泵的結(jié)霜、化霜問題？

空氣源熱泵系統(tǒng)結(jié)霜問題

為保障空氣源熱泵系統(tǒng)的冬季運(yùn)行效率，尤其房間空調(diào)器的舒適性與穩(wěn)定性，需要采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄒ种茡Q熱器表面結(jié)霜，或進(jìn)行周期性除霜。空氣源熱泵系統(tǒng)室外換熱器表面結(jié)霜需同時(shí)滿足兩個(gè)條件:

1) 換熱器表面溫度低于0 ℃;

2) 換熱器表面溫度低于環(huán)境空氣的露點(diǎn)溫度。室外換熱器表面溫度取決于環(huán)境溫度影響下的制冷劑蒸發(fā)溫度，而空氣的露點(diǎn)溫度則受相對濕度的影響，所以空氣溫、濕度成為熱泵系統(tǒng)室外換熱器表面結(jié)霜與否的主要判斷依據(jù)。

研究表明:

空氣溫度為－5 ～ 5 ℃，相對濕度＞70%的氣候條件下，室外換熱器表面最易結(jié)霜;

當(dāng)空氣溫度＜－5 ℃時(shí)，即使相對濕度很高，空氣中的含濕量也僅為2～ 3 g/( kg 干空氣) ，不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重結(jié)霜。

也有研究指出:

可能結(jié)霜的氣象參數(shù)范圍為－12.8 ℃≤環(huán)境溫度≤5. 8 ℃，相對濕度≥67%，空氣溫度＞5. 8℃時(shí)，可不考慮結(jié)霜對熱泵的影響;

空氣溫度＜5. 8℃，但相對濕度＜67%時(shí)，由于空氣露點(diǎn)溫度＜室外換熱器表面溫度，不會(huì)發(fā)生結(jié)霜; 當(dāng)濕球溫度＜－12.8 ℃時(shí)，由于空氣含濕量過小，也不會(huì)發(fā)生結(jié)霜現(xiàn)象。

當(dāng)結(jié)霜條件得到滿足，會(huì)經(jīng)過: 冷凝水滴、冰層、霜晶、霜枝、霜層的結(jié)霜過程，隨著熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行，霜層厚度也隨之增長。

為解決室外機(jī)結(jié)霜問題，常用的除霜方法有：1）逆循環(huán)除霜法，2）熱氣旁通除霜法，3）加熱除霜法，4）相變蓄能除霜法。

空氣源熱泵除霜方法

1、逆循環(huán)除霜法

逆循環(huán)除霜法也叫換向除霜法，是目前國內(nèi)家用空調(diào)在系統(tǒng)上普遍采用的一種除霜方式，其基本原理是通過四通換向閥換向，從室內(nèi)機(jī)吸熱，把熱量輸送到室外機(jī)融霜。

主要實(shí)現(xiàn)方式為：空調(diào)器制熱運(yùn)行→判斷需要除霜→壓縮機(jī)停→四通閥換向→壓縮機(jī)開→除霜完成→壓縮機(jī)停→四通閥換向→壓縮機(jī)開→正常制熱。

這種除霜方式不增加空調(diào)器成本，實(shí)現(xiàn)起來最簡單，所以得到廣泛應(yīng)用。換向除霜法主要存在下列缺點(diǎn)：1）除霜時(shí)房間的舒適性差，2）除霜時(shí)間長，3）系統(tǒng)運(yùn)行可靠性差。

2、熱氣旁通除霜法

熱氣旁通除霜法也叫顯熱除霜法，是一種比較普遍的除霜方式，通過從壓縮機(jī)排氣口引出一支旁通回路將壓縮機(jī)排氣引到室外換熱器內(nèi)實(shí)現(xiàn)除霜。

熱氣旁通除霜的實(shí)現(xiàn)方式為：空調(diào)器制熱運(yùn)行→判斷需要除霜→室內(nèi)風(fēng)機(jī)超低速運(yùn)轉(zhuǎn)→二通閥1、2開→電子膨脹閥開大→除霜完成→正常制熱。

熱氣旁通除霜可以克服逆向循環(huán)除霜的部分缺點(diǎn)：由于在進(jìn)行熱氣旁通除霜時(shí)，仍有一部分排氣通入室內(nèi)機(jī)，室內(nèi)換熱器的溫度保持在較高水平，可以通過自然對流的方式向室內(nèi)散熱。有時(shí)甚至可以在除霜時(shí)開啟內(nèi)風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)在除霜的同時(shí)向室內(nèi)供熱，對于室內(nèi)舒適性具有較大的貢獻(xiàn)。另外，由于除霜時(shí)四通閥不換向，壓縮機(jī)不停機(jī)，室內(nèi)換熱器在除霜時(shí)保持較高溫度，除霜完成后室內(nèi)可以立即送熱風(fēng)。

但是這種除霜方式應(yīng)用于家用空調(diào)器仍然具有下列問題：1）除霜時(shí)間長，2）除霜時(shí)壓縮機(jī)高負(fù)荷運(yùn)行，3）壓縮機(jī)可靠性運(yùn)行問題。

3、加熱除霜法

加熱除霜法是將熱氣旁通除霜與冷媒直接加熱技術(shù)相結(jié)合，基本解決了逆循環(huán)除霜和熱氣旁通除霜無法克服的問題。

加熱除霜的實(shí)現(xiàn)方式為：空調(diào)器制熱運(yùn)行→判斷需要除霜→室內(nèi)風(fēng)機(jī)超低速運(yùn)轉(zhuǎn)、二通閥開、加熱器開→電子膨脹閥開大→除霜完成→正常制熱。

加熱除霜方式最關(guān)鍵的技術(shù)就是在壓縮機(jī)吸氣端增加了一個(gè)加熱器。化霜時(shí)，四通閥不換向，壓縮機(jī)不停機(jī)，室內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)供熱。加熱除霜方式具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）除霜時(shí)房間的舒適性好，2）化霜時(shí)間短，3）壓縮機(jī)運(yùn)行可靠。

加熱除霜方式克服了逆循環(huán)除霜和熱氣旁通除霜方式的一系列缺陷，但是也帶來了一些新的問題：1）耗電量高，2）成本較高。

4、相變蓄能除霜法

相變蓄能除霜法是在熱氣旁通除霜方式的基礎(chǔ)上增加一個(gè)相變蓄熱器作為空氣源熱泵除霜時(shí)的低位熱源，采用供熱時(shí)相變材料蓄熱，除霜時(shí)相變材料釋熱除霜的方式。

相變蓄能除霜（串聯(lián)蓄熱模式）的實(shí)現(xiàn)方式：空調(diào)器制熱運(yùn)行、相變蓄熱器串聯(lián)蓄熱→判斷需要除霜→室內(nèi)風(fēng)機(jī)超低速運(yùn)轉(zhuǎn)→相變蓄熱器釋熱除霜→除霜完成→正常制熱。

采用相變蓄能除霜方式化霜時(shí)，四通閥不換向，壓縮機(jī)無需停機(jī)，并且室內(nèi)仍然可以持續(xù)供熱。由于增加了相變蓄熱器作為低位熱源，克服了傳統(tǒng)熱氣旁通除霜法的諸多缺點(diǎn)，具有除霜是房間舒適性好、化霜時(shí)間短、壓縮機(jī)運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，且節(jié)能效果明顯優(yōu)于加熱除霜法。

5、其他除霜法

（1）室外換熱器表面處理

此外，對空氣源熱泵室外側(cè)換熱器表面進(jìn)行處理也可以抑制霜層生長的作用，例如，對室外換熱器表面添加疏水層，可以促進(jìn)水滴從室外機(jī)壁面脫落，減緩霜層的生長速度。有休斯頓大學(xué)的科學(xué)家研發(fā)了一種稱為磁性光滑表面（MAGSS）的材料，當(dāng)冰晶接觸到磁流體中時(shí)，磁流體會(huì)形成一層屏障，致使冰晶無法附著在物體表面，或許也可為空調(diào)室外機(jī)除霜開辟新思路。

（2）無霜空氣源熱泵

目前國內(nèi)已有學(xué)者對無霜型空氣源熱泵做出初步研究，無霜空氣源熱泵系統(tǒng)工作原理如圖 9 所示，對進(jìn)入蒸發(fā)器的空氣先進(jìn)行除濕，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)熱泵的無霜運(yùn)行。

付慧影等人研究發(fā)現(xiàn)無霜空氣源熱泵系統(tǒng)能夠在冬季低溫條件下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供熱，但系統(tǒng)效率略低于傳統(tǒng)系統(tǒng)。梁明坤等人通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了溶液噴淋板狀換熱器的無霜方式運(yùn)用在冬季空氣源熱泵系統(tǒng)的可行性，但是該系統(tǒng)需要額外的溶液再生裝置，系統(tǒng)復(fù)雜。目前國內(nèi)關(guān)于無霜空氣源熱泵技術(shù)的相關(guān)研究尚未成熟，無霜型空氣源熱泵除霜過程控制問題較為復(fù)雜，缺少適用的一般控制參數(shù)。

空氣源熱泵系統(tǒng)除霜實(shí)際操作方法

1、開機(jī)前后，先檢查

開機(jī)前

1.檢查各項(xiàng)電壓是否平衡

2.檢查機(jī)組電壓和電氣系統(tǒng)接線是否牢固

3.檢查機(jī)組安全保護(hù)裝置有無拆裝或調(diào)整

4.檢查氟系統(tǒng)有無泄漏

5.檢查主機(jī)出風(fēng)口有無堵塞或通風(fēng)不暢

6.檢查蒸發(fā)器是否需要清洗

7.檢查主機(jī)運(yùn)行及安全保護(hù)設(shè)定參數(shù)是否有改動(dòng)

開機(jī)后

1.檢查主機(jī)各部件工作是否正常

2.檢查主機(jī)系統(tǒng)工作壓力是否正常

3.檢查主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否有異常響聲和振動(dòng)

4.檢查壓縮機(jī)是否有不正常噪音和震動(dòng)

5.檢查及記錄相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)

6.檢查主機(jī)控制器是否可正常操作

7.主機(jī)啟動(dòng)后，仔細(xì)觀察壓縮機(jī)電流是否正常

8.檢查主機(jī)出水溫度與顯示數(shù)值是否一致

9.開機(jī)時(shí)先預(yù)熱

10.試運(yùn)行過程中勿手動(dòng)開、停機(jī)

2.降溫前巡檢工地，注意清洗機(jī)器

不應(yīng)該是客戶出現(xiàn)問題才上門維修，而是把服務(wù)趕在問題發(fā)生前。在冬天來臨之際，或在平常日子，主動(dòng)清洗和檢查機(jī)組，洗重要部件，檢查機(jī)組線路等，確保機(jī)組平時(shí)不會(huì)出現(xiàn)故障，以保證能順利過冬。

3.加強(qiáng)管道的保溫效果

管道保暖對工程質(zhì)量來說，非常重要，很多經(jīng)銷商都意識(shí)到管道保暖的重要性。因此，應(yīng)盡早為管路穿上“衣服”。

4.保持熱泵和系統(tǒng)通電

空氣源熱泵制熱是以水作為中間介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳遞，如果天氣溫度比較低，一旦我們出門時(shí)給空氣能熱泵斷了電，那么有可能導(dǎo)致管路內(nèi)的大量水流溫度急劇下降，溫度過低的話，就有可能凍壞設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障。空氣源熱泵設(shè)備都具有防凍功能，在水溫低至一定溫度時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，防止設(shè)備及管路結(jié)冰。

5.不用時(shí)應(yīng)及時(shí)放水排空

若空氣源熱泵在冬季不運(yùn)行或需要長時(shí)間停機(jī)，比如長期外出機(jī)組不經(jīng)常使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)將機(jī)組、水泵、室外管路內(nèi)的水全部排空，以防機(jī)組凍壞，并切斷電源。然后再運(yùn)行時(shí)要對空氣源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行一次全面的檢查，確保沒有出現(xiàn)故障。

6.冷凝水應(yīng)妥善處理

空氣源熱泵在供暖時(shí)有著大量的冷熱變化，因此在供熱的過程中，無疑會(huì)有大量的冷凝水排放。

大家都知道水往低處流的道理，如果在冷凝水的排放上略有疏忽，那么冷凝水通過管道往外排，會(huì)流到地面上，氣溫低于零度的話，冷凝水容易結(jié)成冰，有可能將排水管凍住，進(jìn)而沿著排水管往上攀升，最后導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行。

而且對“煤改電”的農(nóng)村用戶來說，由于主機(jī)都安裝在路邊或院內(nèi)，冷凝水無序排放的話，很可能造成路面光滑，進(jìn)而導(dǎo)致人行走之時(shí)摔倒摔傷，導(dǎo)致不必要的經(jīng)濟(jì)損失。所以冷凝水的管道位置一定要合理地的設(shè)計(jì)，自己也要不定期清理冷凝水。

7.熱泵周圍雜物和積雪及時(shí)清理

如果熱泵安裝位置通風(fēng)不好，將會(huì)影響熱泵的制熱效果，因此要多清理，還要注意的是主機(jī)風(fēng)扇吹出來的是冷風(fēng)，如果前面有雜物阻擋，會(huì)影響到冷風(fēng)的排散，這樣就會(huì)導(dǎo)致空氣中熱量不足，影響到制熱效果。如果雪過大的話，積雪要及時(shí)清除。

8.如果主機(jī)結(jié)霜，需要徹底化霜

冬天主機(jī)必須徹底化霜，如果霜未完全化完就啟動(dòng)主機(jī)，會(huì)使主機(jī)結(jié)冰，而且會(huì)越結(jié)越多，進(jìn)入惡性循環(huán)，導(dǎo)致主機(jī)無法正常工作。機(jī)組結(jié)霜，無非有正常和非正常兩種狀態(tài)。

實(shí)際化霜過程記錄

正常結(jié)霜，當(dāng)冬季室外溫度低于0℃時(shí)，制熱運(yùn)行時(shí)間長，室外機(jī)組整個(gè)換熱器表面均勻結(jié)霜，這是正常的現(xiàn)象。原因是：換熱器溫度低于環(huán)境空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，整個(gè)換熱器上散熱片表面會(huì)產(chǎn)生凝露水，當(dāng)環(huán)境空氣溫度于0℃，凝露水就會(huì)凝結(jié)成薄霜。當(dāng)然結(jié)霜嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響機(jī)器制熱效果。一般熱泵產(chǎn)品都有自動(dòng)化霜功能，確保機(jī)組正常運(yùn)行。

非正常結(jié)霜，這是導(dǎo)致空氣能運(yùn)行故障的主要原因，這也是所有經(jīng)銷商必須高度注意的地方。判斷步驟及排除方法如下：

首先檢查設(shè)置是否正確，化霜啟動(dòng)時(shí)間、啟動(dòng)溫度、化霜時(shí)間、化霜結(jié)束溫度等設(shè)置是否合理。一般情況下，化霜出廠設(shè)置啟動(dòng)溫度是2～4℃，化霜間隔時(shí)間為30～45分鐘，化霜結(jié)束溫度一般為10℃左右。先檢查這些設(shè)置是否合理，然后再進(jìn)行下一步的判斷。

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