双级压缩变容积比变频空气源热泵系统的除霜方法与普通单级压缩变频空气源热泵系统的除霜方法并无本质的区别,同样有逆循环除霜方法和热气旁通除霜方法等。但由于同时具有双级压缩、变容积比、中间补气等功能,双级压缩变容积比空气源热泵系统在除霜控制中有其特殊性。
1.逆循环除霜控制
如第1章所述,逆循环除霜方法具有简单方便、无需增加额外的管路和控制器件的优点,在空气源热泵中得到了广泛应用。因此,大部分的双级压缩变容积比空气源热泵系统也采用逆循环方法除霜。
当室内换热器为制冷剂-空气换热器时,除霜时应先停止室内风机和室外风机的运行,除霜所需热量主要来自压缩机耗功,少量来自室内换热器吸热量,除霜时间相对较长。
当室内换热器为制冷剂-水换热器时,除霜所需热量来自压缩机耗功和室内换热器从热水中吸收的热量,由于水的热容量大,所以除霜期间从热水中吸收的热量不会对供热系统产生太大的影响,同时,为了防止制冷剂-水换热器在除霜期间结冰冻裂,在除霜期间水泵系统正常工作,因此,除霜时间比制冷剂-空气换热器短。
除霜时,采用三缸工作模式比采用两缸工作模式可以缩短20%~30%的除霜时间,但由于除霜时大量的液态制冷剂进入气液分离器,所以如果积存的液态制冷剂液位高于气液分离器内部的吸气管口或气液不能完全分离,则将有大量液态制冷剂进入压缩机低压级气缸中,导致压缩机电机的负荷突然增大,有可能造成压缩机出现失步、过电流保护而停机等。同时,逆循环除霜时,四通换向阀的换向过程也将导致系统运行稳定性变差。因此,逆循环除霜时一般采用两缸工作模式运行,且关闭中间补气阀。
图4.49 双级压缩变容积比空气源热泵型空调器逆循环除霜控制流程图
图4.49所示为双级压缩变容积比空气源热泵型空调器逆循环除霜控制流程图[空气源热泵(冷水)机组在除霜过程中水泵不停止运行],图4.50所示为逆循环除霜过程双级压缩变容积比压缩机运行频率时序图。
图4.50 逆除霜时双级压缩变容积比压缩机运行频率时序图
2.热气旁通除霜(www.daowen.com)
采用热气旁通除霜时,在压缩机的吸气侧需要安装容积较大的气液分离器,以防止和减少液态制冷剂进入压缩机低压级气缸。
与逆循环除霜一样,采用热气旁通除霜时一般采用两缸工作模式运行,且关闭中间补气阀。双级压缩变容积比空气源热泵型空调器热气旁通除霜流程图如图4.51所示。
3.除霜中存在的问题及解决方法
在双级压缩变容积比空气源热泵系统的除霜过程中,偶尔会出现因压缩机逆变器模块电流保护而停机现象,这一现象主要出现在除霜初期(除霜开始1.5~3min时间内)。其原因是除霜初期有较多的油液混合物进入气液分离器,如果积存的液态制冷剂液位高于气液分离器内部的吸气管口或气液不能完全分离,则将有大量液态制冷剂携带润滑油进入压缩机的低压级气缸中,从而增大压缩机的负荷。如果压缩机低压级气缸吸入润滑油过多,则容易在中间腔体内积聚,导致低压级气缸排气阀片开启时阻力增大。
图4.51 双级压缩变容积比空气源热泵型空调器热气旁通除霜流程图
针对以上问题,可以采用如下方法解决:
1)压缩机的气液分离器的容积大小应合适,并且滤网组件结构要合理,应避免大量的油液混合物直接被吸气管吸入。对于空气源热泵系统制冷剂侧内容积较大的机组,应增加辅助气液分离器储存油液混合物。
2)压缩机的中间腔位置设置及腔体大小要合理,使中间腔可储存少量的油液混合物。
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