探究热泵型空调器低温制热与低温制冷

探究热泵型空调器低温制热与低温制冷

林春文

佛山能茵冷热节能设备有限公司

摘要：本文对热泵型空调器低温制热与低温制冷进行分析。我国的经济发展加快，在人们的生活水平提高的同时，人们对生活质量也有了更高的要求，从前一般只用空调制冷，现今空调在低温下也经常使用，因此对空调低温制热和低温制冷的研究十分重要。

关键词：热泵型空调器；低温制冷；低温制热；问题；解决

引言：

随着现代生活的进步，人们对生活质量、舒适度的追求不断提高，空调器在低温下的应用日益重要。在自然界当中热量是由高温热源传递到低温热源，而这个温差就是所获得的热量，热泵可以将低温热源传输到高温热源中。在人们生活水平不断提升的背景下，人们对生活、工作舒适度提出了更高的要求。空调在低温环境下使用频率不断增加，这也突出了空调低温制热、低温制冷的重要性。热泵型空调就是一种双向温度调节的空调，在当今社会中的应用得十分广泛。

一、热泵型空调器的概述

热泵型空调器具备夏季制冷及冬季制热的双重功能，目前已受到越来越多的用户欢迎。但这种空调也有一定局限性，例如在某些地区冬季运转时，由于室外温度较低，蒸发器的表面非常容易结霜，就会影响正常供热；同时，室外空气温度的持续降低使室内热负荷随之增大，但空调机组的供热能力却逐渐较弱，根本无法满足基本使用要求。因此，如何提高热泵型空调器在低温环境下的制热与制冷能力越来越受到关注。分体式热泵型空调机组在低温条件下可提高室外机组周边空气温度及机组蒸发温度，有力提高制冷力，从而满足制冷与制热需求。它主要采取了以下方法：将分体式热泵型空调机组的室外换热器布置在建筑房顶专用的室内，并在其中设置另外的空气换热器，让部分可能流经蒸发器的低温空气和部分回风实现热交换，进而提高蒸发器进风的温度及机组的蒸发温度。

二、低温制热的问题及解决分析

1.环境温度对低温制热的影响

热泵型空调的低温制热受环境温度的影响很大，环境温度过低使得低温制热过程产生了很多问题，使其无法达到预有的效果。例如在一些地区冬季运转时，人们对室内的温度要求较高，而室外温度很低，这样就容易使得散热器表面结霜，从而影响低温制热效果以及机器的使用寿命。而且，低温制热的制热温度是有一定限制的，当室外温度过于低的时候，热泵空调达不到这热效果，并且空调的制热能力也会随着温度的下降而不断下降。

2.制热量不足

热泵空调已经占据了空调市场的主导地位，受众体数量不断增加，已经成了人们生活中的一部分。但是热泵空调在低温环境下使用中制热量不足。目前，绝大部分热泵空调低温制热温度都较低，无法大幅度提高室内温度。冬季北方地区由于温度低，因此对制热需求更高，但热泵空调很难全面满足人们需求，通常北方冬季热泵空调实际制热量都会低于显示热量的3℃~4℃。因此，解决热泵空调制热量是需要重点关注的问题。

3.低温制热问题的解决方法

（1）采用增焓方式

目前小型热泵多采用涡旋压缩机。在低温环境下制热，尽管回气温度低，但是由于蒸发量的减少，导致回气量急剧减少，最终会导致电机和涡旋盘等运动部件得不到充分冷却，排气温度急剧升高而发生保护动作，使设备不能正常运转并影响设备使用寿命。所以直接从冷凝器冷凝过后抽取一部分制冷剂液体，通过膨胀阀节流后经过中间换热器和未过冷的液体进行热交换，直接蒸发后回到压缩机涡旋盘的中部，补充压缩机吸气不足，冷却过热的涡旋盘和电机，保证系统正常运转，改善空调器低环境温度下制热能力衰减的问题。

（2）优化除霜模式

当环境温度较低时，热泵型空调器大多忙于除霜，而没有真正发挥制热的效果，其出风温度也较低。所以，尽量减少结霜、加快除霜速度，可有效提高制热效果，并降低运行成本。现阶段，热泵型空调器大多根据室外盘管的温度及低温运行时间等条件来判断是否除霜，一旦达到除霜条件就开始工作，而忽略了其是否符合实际需要。这种频繁的除霜状态在除霜上效果良好，但是缩短了制热时间，造成所需热量不足；反过来，如果长时间不除霜或者除霜的时间过短，就会造成除霜不彻底，换热效果差，也会造成制热量不足。因此，既要防止结霜又要快速除霜，同时可选用电子膨胀阀在除霜情况下加大流量，缩短除霜时间。总之，解决除霜问题可有效提高热泵型空调器的低温制热效率。

（3）蓄热循环模式

蓄热循环模式是目前热泵型空调低温制热的主要方式，它有效的解决了热泵型空调的低温制热量不足的问题。蓄热循环模式主要是其材料在低温的环境下释放热量补充了热泵型空调在低温环境下的制热缓慢，制热不足等问题。因此，蓄热循环模式的应用最主要的是其材料的选择，良好的材料才能达到释放与吸收热量的作用，更好的解决低温制热量低的这一问题。

三、低温制冷的问题及解决分析

1.现代制冷空间小容易结冰

社会的飞速发展以及人们生活水平的不断提高，对制冷设备制冷质量的要求也不断加大。随着对空间利用率的认识越来越重视，以及对设备精细小巧的需求。因此，现代制冷空间也开始不断减小，从而提高空间的利用率以及其美观度。然而，随着制冷空间不断减小，相关的技术问题也随之出现。首先，由于制冷空间减小，导致散热器的散热效果不好，冷热交替不到位很容易导致结冰现象的产生。其次，制冷空间的减小，必定使得制冷设备也随之减小，在制冷设备减小的同时还要保证制冷质量，这将是热泵型空调所要面临的一个重大难题。因此，在制冷空间缩小的条件下，解决容易结冰的现象以及保证其制冷效果是现代低温制冷的一项重要任务。

2.低温制冷问题的解决方法

（1）加强对零件精度的检测

低温制冷要求零件的精度非常高，因为低温制冷设备的使用效果只有高精度的零件才可以达到。我们在进行零件精度检测的过程中，需要利用高精度的仪器进行检测，先进的仪器提高检测结果的精确度，相较旧设备可以把检测的时间缩短，从而提高检测的效率，还能把成本减少，使得企业的经济效益更高。零件的精度越高，制冷设备的制冷效果就越好，因此要加强对零件精度的检测工作，另外还要定期检测零件，保证其精度保持在一定水平，保证了热泵型空调的低温制冷效果。只有对零件加强精度检测，才能够提高热泵型空调的工作效率，能够在一定程度上防止在制冷空间减少的情况下，散热器结冰等现象发生。

（2） 加强低温制冷精度

随着我国社会的不断发展，人们对制冷技术的要求也不断提升，特备是在制冷精度方面。为了满足生产需求，需要在低温环境下让温度更低，并且要满足制冷需求。确保制冷精度是保证低温制冷技术发展的前提，只有确保精度才能够满足人们的需求。在日常生产当中需要注重低温制冷精度的影响，严格监控低温制冷精度，相关部门和专业人员也需要进行低温制冷设备检测工作，实时监控，从而第一时间掌握低温制冷信息，更快的对低温制冷设备进行检修，提升制冷精度。低温制冷更多的是应用在社会生产中，部分产品需要保证制冷精度。因此，强化低温制冷精度不仅可以满足人们需求，还可以推动我国经济发展，为推动社会发展做出巨大贡献。

结束语：

综上所述，随着时代的发展和社会科技的不断进步，热泵型空调必将占据未来社会的主导地位。为了能够有效发挥热泵空调效能，需要针对低温制热、低温制冷问题，提出针对性解决措施，加强热泵空调低温运行负面影响参数，不断采用新技术解决这些问题，从而提升热泵空调的使用效能。

参考文献：

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[3]高效热泵型空调压缩机的研究[J].张早校，郁永章，刘颖，谢旭初，李建章.压缩机技术.1994（06）