吴海斌 牛亮
广东芬尼克兹节能设备有限公司 广东 广州 510000
摘要：由于空气源热泵机组的特殊运行环境，压缩机作为制冷剂循环的主要运行部件和能源，运行条件较差。因此，了解热泵压缩机的运行规律并解决相关问题，对于空气源热泵机组的推广应用具有重要意义。系统空气源热泵是一个结合热能动力学、电子终端控制理论和管道理论的大型系统工程。本文首先分析了空气源热泵系统上的几种故障及其原因，然后结合实例优化设计。
关键词：空气源热泵;故障的原因;结构优化
引言
空气源热泵的制热能力因季节而异。冬季，由于气候寒冷，出热量比较高，运行时间长，经济效益不理想；夏季气候温暖。而环境温度升高，机组产生的热量减少，无效辅助电加热器的运行时间增加，能耗增加，这是空气源热泵热容量不合理的集中表现。因此，为了降低空气源热泵热水器的能耗，延长其使用寿命，需要明确功耗比、COP等具体参数，并在设计过程中对其进行充分优化。
1.空气源热泵的技术原理
空气源热泵是一种“传热”装置，它利用冷却原理从空气中吸收热量来加热水。沸点非常低的制冷剂被引导至热交换器。制冷剂从空气中吸收热量，从液态蒸发成气态，然后压缩压缩机来完成工作。制冷剂温度最高可达80 -120℃。然后将高温高压的制冷剂导入储水箱内的毛细管中，将热量传递给水，最后通过节流装置将其还原成低温、低压的液态制冷剂。然后通过管道送入空气中重新吸收热量，完成“加热-放热”工作流程。 空气源热泵常用的制冷剂以R-410A为例。它是当今广泛使用的一种中高温制冷剂，是制冷设备中替代氟利昂的工质。通常，启动循环泵使水在整个系统中循环，然后在很短的时间后整个系统必须重新注满水。几分钟后，如果室外空气温度高于负 15 度。摄氏温度，则相应的PLC控制系统会向热泵发出信号，然后热泵启动，但在收到启动命令后，热泵系统会先自动检测，然后正常工作测试合格后，热泵设备的所有压缩机将根据系统启动，针对设定的回水温度，控制系统决定是否开启直燃式固体燃料锅炉作为备用热源。源并付诸行动。
2.空气源热泵机组运行故障及原因分析
2.1供热工况时机组无低压保护造成压缩机严重损坏
一些空气源热泵装置仅在夏季制冷条件下配备低压保护，而在冬季供暖条件下不配备低压保护。这可能是因为开发商认为机组冬季负荷低于夏季，环境温度较低，所以应该没有问题。但实际上，正是因为冬天的环境温度比较低，特别是当换热器开始结霜时，系统的蒸发温度会更低。因此，在正常情况下，最低单位压力应出现在冬季采暖工况下，而不是夏季制冷工况下。同时，封闭式压缩机不能很好地通过夹套传递热量，即使在冬天，也严重依赖可吸入的制冷剂来去除压缩机和发动机产生的热量。因此，当蒸发压力低时，压缩机排量减小，这部分热量不能有效排出，会导致电机绕组温度升高甚至起火。当然，吸气压力降低也会增加压缩比，而排气温度升高会使润滑油劣化，影响压缩机的润滑，导致气缸卡死。因此，作为机组的一种保护措施，冬季采暖时的低压保护是必不可少的。
2.2换向除霜时压缩机工作负荷过大
热泵机组在低温条件下运行时，冷风机容易结冰，机组倒车、化霜频繁发生，压缩机必须经过一个停-启（除霜）-停-启过程。（热）。工作流体的流动方向相反，使吸入压力更高，压缩机将在短时间内达到最大负荷。在从除霜到制热的过渡过程中，原外冷凝器中积存的液态制冷剂因压力突然下降冲向压缩机吸入侧或进入机壳，与润滑油混合并被带入气缸。如果系统中安装的气液分离器和储液器的容量不匹配，这种“液体迁移”现象会导致压缩机内液体过多，导致“液体进入”或损坏电机绝缘。此外，在极低的环境温度下，如果压缩机停机，换热器中的制冷剂仍会蒸发，然后在压缩机曲轴箱中冷凝，这成为潜在的危险。
2.3热泵低温环境循环时压缩比过大
A/C压缩机通常为单级，气缸间隙较大，虽然容积效率较低，但有利于降低吸气阻力，降低制冷工况下的能耗。当室外温度为25℃～43℃时，压缩比通常为2.8～4，压缩机工作状态良好。进入制热模式时，室外温度可能低至0℃，此时热泵相当于一个低温制冷系统，相应的压缩比将达到5以上，压缩机处于高负荷工况。同时，由于蒸发温度低，润滑油的粘度发生变化，溶解在制冷剂中的油很难返回压缩机，使内部润滑变差，增大压缩比也使活塞增大。连杆轴承中的力和比压力，容易引起故障，例如轴承烧毁等问题。
2.4选用的热泵机组负荷偏小
由于空气源热泵机组受环境温度影响较大，其制冷制热能力在某些情况下可能达不到额定容量，或由于设计负荷过低，夏天冷时冷，冬天冷时不热。应该很热。一栋楼使用了3个空气源热泵块，每块250吨，运行过程中发现，天热不宜降温，天冷不宜升高。因此，在选择热泵容量时，应尽量避免负荷。
3.空气源热泵系统的优化设计
3.1对空气源热泵结构和性能进行优化设计
在优化空气源热泵设计的过程中，首先要对其最基本的结构和性能进行优化设计。在结构方面，住户可以邀请专业人士对内部结构进行检查分析，观察房屋的大小和通风情况，然后提出合理的建议。根据室内情况选择合适的尺寸和功率的空气源热泵进行安装。此外，还可以通过多种方法将空调作为一个整体来提高其控制温度的能力。可以对空调的室外机进行多项处理，如加大容积、使用多个出风口等，以提高换气效率。
3.2对空气源热泵的废物排放过程进行优化
空气源热泵 工作流程的另一个明显缺点是废物处理过多，可以有效解决以保护环境和降低温室气体排放率。在排放空气源热泵 废物中时，我们主要谈论的是氟利昂。一些工厂空调在处理氟利昂时，可以在空调外安装一定的储存装置来储存氟利昂，然后运输到相应的工业区。但是，在普通人的生活中，往往不会采取这样的措施。在优化民用空气源热泵废物排放的过程中，可以在室外机上安装小型处理装置，与化学物质发生反应，将氟利昂转化为无害气体，这样既环保又保证环境不受破坏。
3.3采用先进的自动化智能控制技术对空气源热泵系统进行优化
在空气源热泵运行时，主要问题是控件没有智能，只能手动完成。这就导致了整个空气源热泵运行过程都是手动控制的，而手动控制往往有一定的局限性，导致空气源热泵消耗大量资源或者无法达到预期的使用目的。在优化过程中，可以进行智能化设计，在室内机内放置相应的传感装置，测量室温，如果温度达到要求值，就停止工作，进入待机状态。温度出现。当它发生变化时，再次重新启动温度控制。此外，它还可以设计有条件变频。变频设计在温度控制上不是很有用。不过晚上住户休息的时候，可以把他们调成变频模式来保养，降低空调的功率，但不要对温度影响太大。
结语
空气源热泵虽然存在上述问题，但如果在安装和运行过程中注意防范不良因素，其工作效果还是很好的，尤其是在水资源相对有限的地区，其适用性非常强。从使用的角度来看，热泵只要具有良好的除霜性能、正确的润滑油系统设计等特点，其使用范围会更广，工作效率会更高。
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