418 空氣源熱泵空調(diào)設(shè)計(jì)-關(guān)鍵環(huán)節(jié)
背景
空氣源熱泵空調(diào)設(shè)計(jì)的三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是冷熱切換流路處理、大范圍變工況處理、除霜處理，這三個(gè)方面基本決定了空氣源熱泵空調(diào)的性能和可靠性。
冷熱切換
冷熱切換是指夏季按制冷模式運(yùn)行、冬季按制熱模式運(yùn)行，這是空氣源熱泵空調(diào)的基本要求；冷熱切換時(shí)涉及兩處熱泵工質(zhì)流路處理，一是壓縮機(jī)處，二是膨脹閥處。壓縮機(jī)進(jìn)處一般采用四通換向閥進(jìn)行熱泵工質(zhì)流向切換，膨脹閥進(jìn)處則相對(duì)復(fù)雜。這是由于膨脹閥進(jìn)出口處熱泵工質(zhì)是液態(tài)或氣液混合態(tài)，工質(zhì)流速遠(yuǎn)小于壓縮機(jī)進(jìn)出口處，常規(guī)的四通換向閥依靠熱泵工質(zhì)推動(dòng)不一定能實(shí)現(xiàn)順利換位；采用四個(gè)單向閥時(shí)（請(qǐng)參見415篇）也很簡(jiǎn)單方便，但對(duì)單向閥流阻和逆向密封性要求很高；用電磁閥替代單向閥也可以考慮，但電磁閥要具備雙向通斷功能且成本相對(duì)較高；此外，基于專用三通閥、四通閥等元件也可以實(shí)現(xiàn)膨脹閥進(jìn)出口熱泵工質(zhì)流路切換，但對(duì)切換元件均有較高要求，且需仔細(xì)校核流阻等。
膨脹閥處熱泵質(zhì)流路也可不切換，但相關(guān)部件（膨脹閥、干燥過濾器、貯液器等）均需具有雙向流通功能，部件設(shè)計(jì)和熱泵工質(zhì)流動(dòng)控制也需仔細(xì)考慮。
大范圍變工況設(shè)計(jì)
空氣源熱泵空調(diào)夏季可能工質(zhì)蒸發(fā)溫度0℃左右，冷凝溫度40℃左右；冬季則可能蒸發(fā)溫度-30℃，冷凝溫度60℃；蒸發(fā)溫度變化范圍30℃，冷凝溫度變化20℃，如何在大跨度工況變化情況下保證機(jī)組的安全運(yùn)行、適宜的制熱量或制冷量、適宜的制熱系數(shù)或制冷系數(shù)等，都是很大的挑戰(zhàn)。
目前采用的技術(shù)如變頻、中間補(bǔ)氣、雙級(jí)、復(fù)疊、跨臨界、復(fù)合熱泵、工質(zhì)濃度優(yōu)化等，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)用戶具體要求和條件進(jìn)行技術(shù)方案和參數(shù)優(yōu)化。
除霜設(shè)計(jì)
除霜設(shè)計(jì)包括除霜控制和除霜方法。除霜控制較可能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制的是基于空氣側(cè)參數(shù)、霜層生長過程等的綜合控制方法，除霜方法則基于制熱期間蓄存熱能、且不依賴壓縮機(jī)方式可能有較好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)（具體探討請(qǐng)參見397～401篇）。
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