2018 年 07 月 /Jul.2018 93
技术·创新 / Technology and Innovation
图 1 实验机原理图
冷剂为 Ｒ４１０ａ，电子膨胀阀产自佛山华鹭自动控制器 有限公司，调节范围为 ０￣５００ Ｂ。机组翅片换热器间 距 １．４ ｍｍ，３ 排，蓝色亲水波纹片。制热低压开关断 开 ／ 闭合值为 ０．１／０．２ ＭＰａ。
引言 随着环境温度的降低，空气源热泵制冷剂系统内部 低压侧压力随之降低，制冷剂蒸发温度显著降低，制冷 剂流量减少，空调热源侧翅片换热器能够从环境中吸收 的热量随之减少。当翅片换热器温度低于 ０ ℃时，相对 湿度大于 ７５ ％ 时，空气中的水蒸气遇到翅片换热器时就 会以霜的形式析出在其表面 ［１］。翅片结霜会增加换热热 阻，减少空气流通面积，最终导致机组制热量的下降。 目前多数空调采用四通阀换向将热气导入翅片换热 器进行化霜的方法。该方法融霜速度快，技术成熟，化 霜时会进行制冷运行，从室内吸收一定热量。以变频压 缩机和电子膨胀阀运行调节的空调在控制时，尤其是制 热和化霜时，如何对二者进行调节能够使制热综合性能 最高，目前没有专门的研究报告。其次，某厂商制造的 低温空气源热泵（冷 ／ 热水机组）在北京雾霾天运行时， 出现结霜太厚甚至出现低压保护、水温达不到机组设计
机组对结霜的控制采用温差 ＋ 时间的方式进行—— 即有 ２ 个条件共同判断和控制机组的结霜，时间条件为 机组制热持续时间，温差条件为环境温度与翅片温度的 差值，两个条件为且的关系。本机组在 －７￣０ ℃环境温度 区间内的化霜控制参数为 ： 默认制热持续时间 ５０ ｍｉｎ， 温差 １０ ℃。机组在该条件下的初始状态为 ： 压缩机最高 频率 ８０ Ｈｚ，电子膨胀阀初始开度 ２５０ Ｂ，电子膨胀阀下 限 １２０ Ｂ，化霜频率 ５５ Ｈｚ。
１ 实验测试 １．１ 实验机原理（如图 １） １．２ 实验机的基本情况 实验采用 １ 套制热量为 １６ ｋＷ 的分体式低温空气源 热泵，外机翅片后方加小风扇吹风，模拟机组在实际安 装条件下的环境状况。 机组压缩机产自凌达压缩机公司的单级双缸转子 变频压缩机，压缩机调节频率范围为 １５￣１２０ Ｈｚ，制
要求的问题，该类问题导致部分用户售后投诉。为了解 决该问题，对空气源热泵从变频压缩机和电子膨胀阀控 制方面做深入研究，并在空气焓差实验室模拟验证之。 验证时，分别对影响机组化霜的以下控制因素：制热运 行时间、电子膨胀阀下限、电子膨胀阀初始开度、化霜 频率、电子膨胀阀调节速度进行实际测试，得出最佳结 果和问题的解决方案。
１．３ 实验方法 １）按照 ＧＢ／Ｔ ２１３６２－２００８《商业或工业用及类似用 途的热泵热水机》附录 Ｂ 制热量测试方法测试机组制热 量 ［２］； ２）实验数据处理方法：由于实验有化霜，数据分析 时对化霜前、包含化霜 ２ 种情况分析机组制热量，制热
图 2 实验样机
能效，机组吸气压力随时间的变化，找出对化霜影响最 显著的影响因素，并针对问题提出改善方案。
技术·创新 /
低温空气源热泵化霜控制因素研究
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ Ｄｅｆｒｏｓｔｉｎｇ ｏｆ Ｌｏｗ Ａｍｂｉｅｎｔ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ａｉｒ Ｓｏｕｒｃｅ Ｈｅａｔ Ｐｕｍｐ
袁占彪 （珠海格力电器股份有限公司
珠海 519070）
摘要：针对变频空气源热泵结霜的控制因素—制热运行时间、化霜频率、电子膨胀阀调节速度、电子膨胀阀 下限、电子膨胀阀初始开度进行实验研究。得出在低温高湿度环境中制热运行时间为影响机组制热的最显著 因素，电子膨胀阀初始开度为次要因素。该结论对低温潮湿环境下空气源热泵的化霜控制具有一定的指导作 用。 关键词：空气源热泵；低温；化霜控制 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｄｅｆｒｏｓｔｉｎｇ ｆｏｒ ｖａｒｉａｂｌｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ห้องสมุดไป่ตู้ｉｒ ｓｏｕｒｃｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ， ｓｕｃｈ ａｓ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｔｉｍｅ，ｄｅｆｒｏｓｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｖａｌｖｅ ａｄｊｕｓｔ ｓｐｅｅｄ，ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｖａｌｖｅ ｌｏｗｅｒ ｌｉｍｉｔ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｖａｌｖｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｏｐｅｎｉｎｇ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｔｉｍｅ ｗａｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｆａｃｔｏｒ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｈｅａｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｏｐｅｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｖａｌｖｅ ｗａｓ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｈｕｍｉｄｉｔｙ． Ｔｈｉｓ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｈａｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｄｅ－ ｆｒｏｓｔｉｎｇ ｆｏｒ ａｉｒ ｓｏｕｒｃｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｉｎ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｕｍｉｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｏｒｄｓ： ａｉｒ ｓｏｕｒｃｅ ｈｅａｔ ｐｕｍｐ； ｌｏｗ ａｍｂｉｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｄｅｆｒｏｓｔｉｎｇ
３）实验方案如下： 应用大数据平台和远程监控对北京煤改电现场安装
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技术·创新 /
的低温空气源热泵进行监测，得出北京市 １２ 月份的环境 温度和机组出水温度分布如图 ３ 所示。
从图 ３ 中可以看出环境温度在（－５￣０ ℃之间的运行 时间最长），出水温度在（４０￣４５ ℃之间的工程最多） 考虑空气源热泵容易结霜条件和结霜最严重条件，选取 环境温度 －３ ℃ ／ＲＨ９５ ％，机组出水温度 ４２ ℃，机组水 流量 ２．４ ｍ３／ｈ 作为本次试验的工况，如此更贴近机组的 实际运行情况。分别对已经生产检验合格的机组的影响 其结霜的控制因素：制热运行时间、电子膨胀阀下限、 电子膨胀阀初始步数、化霜频率、电子膨胀阀调节速度 进行测试对比，具体实验方案如下：