制冷空调低温热泵技术分析包智鹏

制冷空调低温热泵技术分析包智鹏

包智鹏曲呈旺

山东格瑞德集团有限公司

摘要：基于对制冷空调低温热泵技术的探讨研究，本文首先对热泵型空调工作运行的原理进行概述，然后与其相结合，对制冷空调低温热泵技术进行分析。得出处理结冰问题的措施、制冷精度的重要作用以及处于特殊情况下的低温制冷这三点内容，总体实现了制冷空调低温热泵技术应用的高效化，希望能够为相关人士提供帮助。

关键词：制冷空调；低温热泵技术

引言

热泵型空调是在普通空调的基础上，安装一个四通换向阀，通过改变制冷剂的流动通道可使空调的蒸发器的功能和冷凝器的功能相互交换，如此便可以把功能从加热室内空气改变成冷却室内空气。它的特点是具备夏季制冷以及冬季制热的双重功能。热泵型空调利用的结构和单冷型空调器的结构基本相同，由于其具有双重功能很受广大消费者喜欢。但是，这种空调也有一定的局限性。例如冬季时，北方地区的室外温度比较低，蒸发器的表面在运转时极易结霜结冰，空调受到影响，不能正常运转，供热功能也随之减弱。除此之外，如果室外空气一直保持在低温状态下，室内的热负荷就会增大，但是空调的供热能力受到影响，不足以满足使用要求。

1热泵型空调概述

1.1热泵型空调工作运行的原理

在夏季制冷的过程中，压缩机将室内侧蒸发器内的低温低压制冷剂蒸气有效吸入，完成对高温高压气体的合理压缩，被压缩的气体在室外侧冷凝器的作用下，会出现冷凝的情况，此时热量会在建筑物外流走，进而转化成液体，最终进入节流装置。与此同时，室内热量在经过节流降压环节之后，会被室内侧蒸发器吸收并蒸发，成为低温低压制冷剂蒸气，将吸气管作为通道进入压缩机，达到制冷循环的目的。而对于冬季制热过程来讲，则是通过对压缩机室外侧蒸发器的有效应用，来获取低温低压制冷剂蒸气，完成向高温高压气体的合理转化。这些气体在室内侧冷凝器的作用下，依然会出现冷凝的情况，在转变成液体的基础之上，进入节流装置，室内空气在有效将制冷剂内热量吸收之后，就会达成室内加热效果。另外，制冷剂在受到节流降压之后，会利用室外侧蒸发器来吸收室外热量，通过蒸发的方式来获取低温低压制冷剂蒸气，此时再由吸气管进入压缩机，达成制热循环的最终目的。

1.2热泵型空调低温制冷相关问题分析

随着生活水平的不断提高，人们对空调的能力提出了更高的要求，特别是低温环境下空调的制热能力，同时为了保证建筑空间的利用率。除此之外，随着人们生产技术的不断发展，许多情况下是要在低温环境下获取更多的热负荷，这就对空调器在低温环境下的制冷热能力提出了一定的要求。发展低温热泵技术是现代社会的需要和趋势。

2低温制冷技术

2.1处理结冰问题的措施

经实践证明，若是建筑物外的温度未能超过0℃，此时空调依旧在正常运转的话，其就能够根据以下两方面，来完成对蒸发器最低温度点的有效调整。首先，其可以在检测周围温度的时候注意温度变化，若是出现温变比设定值低的现象，就可以自动进入融霜程序，即使室外蒸发器出现结霜的问题，到影响机组性能的临界点就会开始融霜，一方面不会造成结冰的后果，影响机组顺利运行，另一方面还能实现热泵空调运行效率的有效提升。其次，在空调温度比设定值高的情况下，其就会自动退出融霜程序，此时室外蒸发器上霜层已经得到有效清除，基本上不会出现能源浪费的问题。与此同时，在设计好自动程序之后，由程序完成反复控制的工作，在蒸发器温度得到反复调整之后，使其在控制中达到设计值，另外在通常情况下，最终达到的温度点也就是蒸发器最低温度点，在保证其依然比设计值高的情况下，就能够使空调内机蒸发器结霜或者结冰的问题得到有效规避。

2.2在大系统、小空间的低温制冷

在大系统、空间小的情况下，处于室外的蒸发器也很容易结霜或者结冰。但是检测的设计值过大会导致系统的压力增大，使空调运转不正常。通过大量的实验，我们得出了以下结论；当空调外风机持续降低运转速度时，减小了系统的换热量，使室内蒸发器的温度逐步提高，从而导致系统内部的压力增大；另一方面，当外风机的运转速度持续加快时，系统换热量逐渐增大的同时室内蒸发器的温度则不断降低，这样一来就能够稍微减小系统的压力。一般的检测元件有一些缺点，例如反应慢，反馈慢和控制有效率低等等，用这种元件容易导致过压保护或结霜、结冰问题，从而造成空调工作不正常的问题。为了保证空调的正常运行，就需要保证在短时间内蒸发器的温度能迅速准确的达到设计值，而为了这一目的需要提高检测元件的精确度，如使用高精度的温度传感器和压力传感器。低温制冷对零件的精度有很高的要求。有了高精度的零件，低温制冷设备才能够达到其应有的水平。在检测零件精度时，使用高精度的仪器是非常重要的。先进的仪器可以提高检验结构的精确度，同时，与使用旧式设备相比，还能够节省检测时间，提高工作效率，从而节省成本，增加企业或个人的经济效益。零件的精度越高，制冷设备的制冷效果便越好，因此必须加强对零件精度的检测，检测要做到定期、准确，如此才能确保零件的精度不发生变化，从而给低温制冷的精度足够的保障。只有加强对零件精度的检测，才能使得热泵型空调更准确的工作，同时在制冷空间减小的条件下，能够避免散热器结冰等问题导致的制冷质量得不到保证。

2.3处于特殊情况下的低温制冷

空调若是处于系统大、空间小的背景之下，即使对于室外蒸发器来讲，也极易出现结霜或者是结冰的情况，此时在检测之后确定的设计值过大的话，就会造成系统压力增大的后果，进一步导致空调无法顺利运转。结合大量实验结果，我们基本上可以得出以下结论。首先，在空调外风机运转速度一直处于降低状态的时候，系统换热量会随之减少，从而使室内蒸发器温度受到影响而持续提高，使系统内部压力增大。其次，在外风机运转速度呈上升趋势的时候，随着系统换热量的渐渐提升，室内蒸发器温度与其成反比不断降低，使系统压力得到适当的减少。检测元件正常情况下都会存在一些缺点，譬如反应能力下降、反馈速度慢以及控制效率降低等，如此一来极易造成过压保护或结霜、结冰的后果，进而导致空调工作出现异常问题。此时为使空调正常运行得到真正意义上的抱枕，相关人员必须要确保蒸发器温度能够在短时间内迅速上升到设计值，其需要以检测元件精确度的提升为前提，例如结合实际情况采取高精度的温度传感器与压力传感器。

2.4热泵型空调辅助热源

在系统中设置辅助加热设备可以保证热泵型空调长期持续运转，例如使用电锅炉和燃油锅炉等进行辅助加热，引进外部高位能量来补充建筑物中热量的不足。除此之外，热泵型空调还能够利用可再生能源作为低温制冷的辅助方法，例如太阳辐射、河水、空气以及土壤等等，特别是太阳能热泵空调系统，其已经在实际应用中取得了良好的效果。

结语

热泵型空调辅助热源在系统中设置辅助加热设备可以保证热泵型空调长期持续运转，例如使用电锅炉和燃油锅炉等进行辅助加热，引进外部高位能量来补充建筑物中热量的不足。除此之外，热泵型空调还能够利用可再生能源作为低温制冷的辅助方法，例如太阳辐射、河水、空气以及土壤等等，特别是太阳能热泵空调系统，其已经在实际应用中取得了良好的效果。

参考文献：

[1]刘永超，丁飞．热泵型空调低温制热与高温制冷分析［J］．科技视界，2017（8）：130．

[2]熊利华．热泵型空调器低温制热和低温制冷分析［J］．科技经济市场，2017（11）：25-26．