[发明专利]一种评价空气源热泵抑霜能力的方法

摘要

一种评价空气源热泵抑霜能力的方法，属于抑霜技术领域。基于室外侧蒸发器在空气侧、制冷剂侧及换热器的换热，根据能量守恒，建立以换热温差(即环境温度‑蒸发温度)为目标的数学模型，提出换热温差与关键部件设计参数的关系，定义配比系数R，基于抑霜评价参数并结合R，建立抑霜目标的数学计算模型，即建立抑霜目标参数ΔT、v与R的数学模型，在标准结霜工况下提出抑霜评价基准，进行不同配置机组的抑霜能力评价。本发明可以评价不同配置机组抑霜能力。

主权项

1.一种评价空气源热泵抑霜能力的方法，其特征在于，基于室外侧蒸发器在空气侧、制冷剂侧及换热器的换热，根据能量守恒，建立以换热温差(即环境温度‑蒸发温度)为目标的数学模型，提出换热温差与关键部件设计参数的关系，定义配比系数R，基于抑霜评价参数并结合R，建立抑霜目标的数学计算模型，在标准结霜工况下提出抑霜评价基准，进行不同配置机组的抑霜能力评价，具体步骤如下：第一步，提出换热温差与关键部件设计参数的关系，根据蒸发器在空气侧、制冷剂侧及换热器的换热能量守恒，建立以换热温差ΔT(环境温度‑蒸发温度)为因变量，机组本构参数、制冷剂和空气物性等参数为自变量的数学模型；第二步，提出配比系数R，根据上述第一步得到的数学模型，综合反映机组本构特性的参数，定义配比系数R，R＝f1(n,V0,Fe,G)，其中，n为压缩机转速，单位为r/s；V0为压缩机排气量，m3/rev；Fe为蒸发器换热面积，单位为m2；G为风机风量，单位为m3/s；该系数R可以反映机组中风机、蒸发器以及压缩机的配比关系；第三步，引入抑霜评价参数，换热温差ΔT和结霜速率v作为抑霜评价参数，其中换热温差ΔT表示为环境温度和蒸发温度的差值，可以间接揭示机组的抑霜潜力；结霜速率v定义为蒸发器单位面积单位时间化霜水的质量，即可以直接反映机组的结霜能力，式中M为一个结除霜周期内所承接的化霜水的质量，单位为g，F_e为室外蒸发器的换热面积，单位为m²，t为结霜时间，单位为min；第四步，建立抑霜目标计算模型，标准结霜工况下，通过实验测试研究，建立抑霜目标参数ΔT、v与R的关系模型，即ΔT＝f2(R)和v＝f3(R)，其中，ΔT单位为℃，v单位为g/(m2.min)，该模型可以计算机组不同设计配比下的抑霜目标ΔTn、vn；第五步，提出抑霜评价基准，以室外蒸发器表面轻霜为目标，在标准结霜工况(2/1℃)下，拟定抑霜评价基准为：ΔTjz＝3℃，vjz＝0.3g/(m2.min)；第六步，评价机组抑霜能力，通过第二步配比系数计算特定机组配比即特定的风机、蒸发器以及压缩机的配置下计算出的配比系数，并进一步根据第四步中的模型ΔT＝f₂(R)和v＝f₃(R)，计算标准结霜工况下的ΔT_n、和v_n，对比第五步中的ΔT_jz和v_jz，明确与抑霜目标的差距，按照公式计算抑霜潜力γ_ΔT、抑霜程度χ_v，进而评价机组。