论文部分内容阅读
空气源热泵在制热运行过程中，当室外环境温度较低、湿度较大时，室外机盘管壁面易发生结霜现象。霜层堆积严重影响机组的制热性能和效率。因此，需为在结霜区运行的热泵机组设计除霜方式，现使用最多的除霜方式是逆循环除霜。除霜模式下，四通换向阀换向，室外机作为冷凝器，室内机作为蒸发器。为了保证室内环境的舒适性，除霜时室内风机一般处于关闭的状态，这将导致除霜能量来源不足，除霜时间延长，除霜效率降低。为了达到更好的除霜效果，本文构建了利用压缩机废热的空气源热泵蓄能除霜系统。基于理论分析，确定除霜能耗、相变蓄热器蓄热量，从而进行相变材料的预选和相变蓄热器的设计，并对所选相变材料的热稳定性进行研究。搭建常规除霜及蓄能除霜实验台，分析不同除霜模式下蓄能除霜系统的除霜能耗、动态特性以及除霜对室内环境的影响，并与常规除霜系统性能进行对比。搭建相变材料热稳定性测试实验台，对摩尔比65%癸酸+35%月桂酸的相变材料进行4000次的循环测试，结果显示该二元复合有机相变材料具有较好的热稳定性。分别对系统的常规除霜特性和利用压缩机废热的蓄能除霜特性展开实验研究，结果表明后者的除霜效果远优于前者。对比四种蓄能除霜模式可知，相变蓄热器充分蓄热、除霜过程中室内持续供热的除霜模式具有良好的除霜及室内供热效果，同时除霜能耗也最低。确定系统的除霜控制策略。当系统达到除霜条件时，以相变蓄热器外圈下部的温度测点作为判断相变蓄热器是否充分蓄热的依据，当测点温度值低于相变材料终止相变温度22.0℃时，采用除霜过程中制冷剂不向室内供热的除霜模式，反之则采用除霜过程中制冷剂向室内供热的除霜模式。本文的研究成果为相变蓄能技术的应用推广和空气源热泵在冬季供暖时运行效果的提高提供了一定的理论支持和技术储备，为降低建筑能耗起到一定的促进作用。