翅片式換熱器作為源側(cè)換熱器應(yīng)用于風(fēng)冷熱泵、空氣源熱泵熱水器、家用空調(diào)、VRV等空調(diào)系統(tǒng)中。 冬季氣溫低于一定值時(shí)就會(huì)形成霜。 在冷庫(kù)中,空冷器作為源側(cè)換熱器。 當(dāng)負(fù)荷側(cè)換熱器在室內(nèi)使用低于一定值時(shí)也會(huì)形成霜。
結(jié)霜初期,霜層很薄,間接增加了翅片與空氣的接觸面積,增強(qiáng)了傳熱。 到了一定程度,隨著霜層變厚,阻礙了空氣與翅片之間的熱交換,熱交換減弱。 這時(shí)就需要除霜了。
目前除霜的方法有以下幾種:
水沖洗霜1
水沖洗是利用噴水裝置向蒸發(fā)器外表面噴水,使霜層被水的熱量融化并沖走的方法。
水沖霜適用于直膨式空冷器制冷系統(tǒng)。 一般與熱氣旁路除霜結(jié)合使用。 單獨(dú)使用時(shí),僅適用于冷風(fēng)機(jī)結(jié)霜速度較慢、霜層較薄的場(chǎng)合。
水沖洗比熱氣旁路除霜更有效,且耗時(shí)少,操作簡(jiǎn)單,易于管理。 但采用這種方法,蒸發(fā)器管道內(nèi)的油污無法排出,耗水量較大,因此其使用范圍僅限于有排水管道的空冷器。
操作前,應(yīng)提前0.5小時(shí)關(guān)閉待沖洗的空冷器供液閥,微開空冷器回氣閥。 啟動(dòng)除霜專用水泵,在空冷器排氣管上方25℃左右抽水,用水沖洗蒸發(fā)器。
同時(shí)應(yīng)啟動(dòng)單級(jí)制冷壓縮機(jī),吸走蒸發(fā)器的回氣,以免蒸發(fā)器壓力過高。 當(dāng)霜層融化后停止沖洗。 當(dāng)冷卻排氣管外壁無水滴且管內(nèi)壓力與低壓回氣壓力相等時(shí),可適當(dāng)打開供液閥和回氣閥,空冷器即可工作?;謴?fù)冷室正常運(yùn)行。
用水沖霜時(shí),要特別小心,防止冷風(fēng)機(jī)內(nèi)的水濺出,水盤溢出。 落地式冷風(fēng)機(jī)的接水盤應(yīng)與地面保持一定的架空距離。 同時(shí),頭頂層必須保持無水,防止水盤結(jié)冰。
電除霜2
電除霜是利用電加熱來提供除霜熱量。 通過在換熱器上安裝適當(dāng)功率的電阻,當(dāng)蒸發(fā)器上的霜層積累到一定程度時(shí),開關(guān)接通,電阻絲通電發(fā)熱除霜。 適用于小型制冷機(jī)組或單體倉(cāng)庫(kù)。
電加熱元件固定在翅片上。 為了防止融化的霜水在出庫(kù)前再次結(jié)冰,必須在接水盤和排水管上綁上帶狀加熱器。 融化的霜水應(yīng)及時(shí)排出庫(kù)外。 。
電熱式除霜具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、除霜徹底、控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在小型設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。 主要缺點(diǎn)是能源消耗。 單純利用電熱融化霜層的除霜方法是所有方法中最耗能源的方法。 純熱電除霜方式在大中型冷庫(kù)的制冷系統(tǒng)中一般很少采用。
反向除霜 3
逆向除霜是目前最常見的除霜方式。
四通閥方向相反,制冷系統(tǒng)原有高低壓部分切換,導(dǎo)致制冷系統(tǒng)“跑油”,降低系統(tǒng)的可靠性和使用壽命; 除霜時(shí),制冷劑必須吸收供暖系統(tǒng)的熱量才能使用除霜,導(dǎo)致供暖溫度劇烈波動(dòng),從而影響空調(diào)系統(tǒng)的舒適性; 同時(shí),從化霜開始到結(jié)束,四通閥要操作兩次,系統(tǒng)高低壓也切換兩次,然后重新啟動(dòng)。 建立平衡翅片加熱管,從而延長(zhǎng)系統(tǒng)除霜過程的總時(shí)間。
當(dāng)反向除霜啟動(dòng)時(shí),四通閥將機(jī)組從制熱循環(huán)切換到除霜(制冷)循環(huán),關(guān)閉空氣熱交換器風(fēng)扇,制冷劑沿上圖箭頭方向流動(dòng),壓縮機(jī)排出的廢氣進(jìn)入空氣進(jìn)行熱交換,同時(shí)制冷劑冷凝成液體,經(jīng)膨脹閥節(jié)流進(jìn)入負(fù)載側(cè)換熱器蒸發(fā)成氣體,最后吸入壓縮機(jī)。
逆除霜能量有兩個(gè)來源:一是壓縮機(jī)的輸入功率,二是負(fù)載側(cè)換熱器(蒸發(fā)器)循環(huán)水吸收的熱量。
循環(huán)水的溫度會(huì)降低并吸收房間的熱量,這不僅會(huì)導(dǎo)致室溫大幅下降,而且恢復(fù)供暖后還需要補(bǔ)償化霜吸收的熱量。 室溫需要很長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)到化霜前的狀態(tài)。 。 因此,整個(gè)逆循環(huán)除霜過程中,房間溫度先急劇下降,然后緩慢上升,波動(dòng)較大,舒適度較差。
熱氣旁路除霜 4
熱氣旁路除霜,除霜過程中系統(tǒng)變化非常平緩,制熱和除霜模式切換時(shí)對(duì)壓縮機(jī)的機(jī)械沖擊較小,不吸收房間熱量,制熱時(shí)吹出熱風(fēng)恢復(fù),這提供了良好的舒適度。 換向閥無需換向,氣流噪音小。
采用熱氣旁路除霜時(shí),四通閥不切換,熱氣旁路電磁閥打開,風(fēng)機(jī)關(guān)閉翅片加熱管,壓縮機(jī)排出的廢氣直接從旁路電磁閥到達(dá)液體分配器,然后進(jìn)入空氣熱交換器進(jìn)行除霜。 除霜后的制冷劑通過四通閥進(jìn)入氣液分離器,最后被吸入壓縮機(jī)。
熱氣旁路除霜,除霜能量主要來自壓縮機(jī)的輸入功率,不吸收循環(huán)水和房間的熱量。 同時(shí),制冷劑流經(jīng)分配器和分液毛細(xì)管時(shí)存在較大的能量損失,因此除霜時(shí)間比逆向除霜要長(zhǎng)。 但恢復(fù)供暖后,室溫很快恢復(fù)。 整個(gè)過程中,室溫波動(dòng)較小,舒適度良好。
熱氣旁路除霜循環(huán)過程用壓力-焓圖表示,大致如上圖所示。
除霜時(shí),關(guān)閉風(fēng)機(jī),打開旁通電磁閥SD1,壓縮機(jī)從氣液分離器吸入飽和蒸汽1并壓縮后排出
狀態(tài)2時(shí),旁通電磁閥減壓節(jié)流至狀態(tài)3,進(jìn)入空氣換熱器,與換熱器內(nèi)的兩相制冷劑5混合,形成狀態(tài)4。壓縮機(jī)連續(xù)吸氣過程中,兩相制冷劑4沿?fù)Q熱器盤管內(nèi)部通道向霜層排熱,進(jìn)一步冷凝至狀態(tài)6,克服盤管阻力返回壓縮機(jī)前端氣液分離器吸管。 分離出的液體7儲(chǔ)存在氣液分離器中,氣體1再次進(jìn)入壓縮機(jī),被壓縮成高溫蒸氣。
特別注意的是,旁路除霜電磁閥的選擇直接影響除霜時(shí)間和除霜效果。 使用阻力小的電磁閥可以縮短除霜時(shí)間,達(dá)到良好的除霜效果。
這種方法在中大型風(fēng)冷熱泵機(jī)組上很難應(yīng)用,因?yàn)樵诔^程中,大量的液體制冷劑不受控制地積聚在氣液分離器中,而這些制冷劑的最終蒸發(fā)使這種方法無法實(shí)現(xiàn)。 這種方法在中大型風(fēng)冷熱泵機(jī)組上很難應(yīng)用。
顯熱除霜 5
顯熱除霜是指在制冷系統(tǒng)中電子膨脹閥前的旁通回路中增設(shè)壓縮機(jī)排氣管,將壓縮機(jī)排出的高溫高壓廢氣引導(dǎo)至電子膨脹閥,再通過電子膨脹閥。 節(jié)流將壓縮機(jī)廢氣引入空氣熱交換器,利用壓縮機(jī)排氣熱量去除空氣熱交換器翅片外側(cè)的霜層。 同時(shí)保證制冷劑在空氣熱交換器中只交換顯熱。 不會(huì)發(fā)生凝結(jié)。
除霜的熱源:壓縮機(jī)所做的功和壓縮機(jī)殼體的蓄熱。
顯熱除霜循環(huán)過程用壓力-焓圖表示,大致如上所示。
除霜時(shí),關(guān)閉風(fēng)機(jī),打開除霜電磁閥SD1,關(guān)閉液路電磁閥SD2。 制冷劑由低溫低壓氣體1壓縮為高溫高壓氣體2,經(jīng)電子膨脹閥節(jié)流后成為低壓高溫氣體。 3、進(jìn)入空氣側(cè)熱交換器放熱,融化翅片上的霜層,冷卻至狀態(tài)4,然后吸入壓縮機(jī),冷卻壓縮機(jī)電機(jī)并吸收壓縮機(jī)內(nèi)儲(chǔ)存的熱量,使其升高自身溫度達(dá)到狀態(tài) 1。
隨著除霜過程的進(jìn)行,空氣熱交換器翅片表面的霜層不斷融化,空氣熱交換器出口制冷劑4的溫度逐漸升高,壓縮機(jī)排氣溫度2的溫度也升高,即可獲得除霜效果。 加強(qiáng)。 但同時(shí),熱交換盤管溫度的升高會(huì)將部分排熱釋放到空氣中,減少除霜熱量。
顯熱除霜的關(guān)鍵是保證制冷劑在空氣熱交換器中只交換顯熱而不發(fā)生冷凝。 我們來看看如何保證這一點(diǎn)?
除霜期間,制冷劑開始在空氣熱交換器中被冷卻。 制冷劑冷卻并通過管壁將熱量傳遞給霜層和空氣。 這時(shí),霜層開始吸熱融化。 隨著制冷劑繼續(xù)流動(dòng),制冷劑進(jìn)一步冷卻,制冷劑會(huì)因釋放潛熱而冷凝嗎?
從壓力-焓圖可以看出,制冷劑不冷凝的條件是空氣換熱器內(nèi)制冷劑壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度低于管外霜層溫度。 由于此時(shí)制冷劑沒有辦法排出其潛熱,只能將制冷劑冷卻到與霜層相同的溫度。
正常制熱時(shí),空氣熱交換器表面霜層的最低溫度僅約等于此時(shí)熱交換器內(nèi)壓力對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度。 因此,除霜時(shí)空氣熱交換器內(nèi)的制冷劑不冷凝的條件是控制空氣熱交換器內(nèi)的制冷劑壓力低于正常制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的制冷劑壓力。
因此,保證顯熱除霜運(yùn)行(制冷劑在空氣熱交換器中只降溫而不冷凝)的關(guān)鍵是控制除霜過程中空氣熱交換器中制冷劑的壓力。 通過調(diào)節(jié)電子膨脹閥的開度,可以控制空氣熱交換器的制冷劑壓力。
可見,當(dāng)系統(tǒng)配備電子膨脹閥時(shí),應(yīng)用顯熱除霜必定是可能的。 如果系統(tǒng)配備變頻壓縮機(jī),效果會(huì)更好。 除霜時(shí),變頻壓縮機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn),系統(tǒng)內(nèi)制冷劑流量增加,除霜速度加快。
風(fēng)扇反向除霜6
沿風(fēng)扇方向除霜。 該方法是在正反轉(zhuǎn)除霜的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。 除霜過程中,風(fēng)機(jī)啟動(dòng)反轉(zhuǎn),向與原風(fēng)機(jī)相反的方向送風(fēng)。 強(qiáng)制空氣從無霜側(cè)進(jìn)入出風(fēng)側(cè)。 加熱器流向結(jié)霜一側(cè),將加熱的空氣吹向霜層以對(duì)其進(jìn)行除霜。
這種除霜方式充分利用風(fēng)側(cè)熱交換器的熱量,依靠對(duì)流、熱傳導(dǎo)、輻射三種傳熱方式同時(shí)除霜。 效率明顯優(yōu)于熱傳導(dǎo)和輻射,因此除霜快速、徹底,解決了除霜過程中可能出現(xiàn)的冷凝壓力過大的問題。
反向送風(fēng)產(chǎn)生的氣流還可以防止除霜產(chǎn)生的水滲入換熱翅片的縫隙,減少水在換熱翅片表面蒸發(fā)帶走熱量的不利影響。
一定的風(fēng)壓也會(huì)導(dǎo)致霜?dú)そ怏w并與換熱器表面分離。 對(duì)流換熱的加入使得除霜過程進(jìn)行得快速、徹底。
滿足風(fēng)向除霜,無需改變機(jī)組原有結(jié)構(gòu),只需安裝接觸器、中間繼電器、時(shí)間繼電器和壓力開關(guān)即可。 成本增加了。
氣動(dòng)除霜 7
氣動(dòng)除霜是利用壓縮空氣產(chǎn)生高速射流直接吹除除霜層,隨時(shí)清除蒸發(fā)器表面微小的凝露,使蒸發(fā)器表面始終保持無霜狀態(tài)。
這是針對(duì)特殊生產(chǎn)工藝的除霜方法。 其優(yōu)點(diǎn)是保證制冷系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行,從而提高裝置的日產(chǎn)量。 但由于需要壓縮空氣,除霜過程也比較耗電。 此外,該設(shè)備昂貴的價(jià)格也是一大缺點(diǎn)。
以上內(nèi)容介紹了不同的除霜方法。 研究發(fā)現(xiàn),不同的除霜方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。 選擇哪種除霜方式取決于您的系統(tǒng)需求和成本控制。
關(guān)于除霜,你有什么好的想法嗎?