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热泵热水器额定运行进风温度标准分析

时间: 2016-1-12 10:08:51 | 浏览: 336 | 更多关于《行业新闻

近年来,热泵热水器市场发展迅速。对于一种新兴产品,科学、合理的技术标准可以为产品研发和行业发展提供强大的推动力;反之,技术标准中的缺陷可能对整个行业的发展产生消极影响,下面就热泵热水器现行的部分标准作详细的分析。


额定运行的进风温度


《家用和类似用途热泵热水器》将20℃作为空气源热泵热水器额定运行的进风温度。该温度比国际电工委员会(IEC)推荐的进风温度高5℃,比日本制冷工业协会(JRA)标准规定的进风温度高4℃。然而,这看似不大的差异却影响深远。

额定运行条件下的运行参数是产品性能的代表性指标,出于市场竞争的考虑,制造企业在设计时都尽可能在额定运行条件下维持较高的蒸发温度,以提高制热能力和效率。但是,现有空调压缩机的冷凝温度上限一般为65℃,通常在热水温度达到55℃时,冷凝温度已经接近该上限范围。考虑到性能参数分布具有一定的离散性以及冷凝器的技术经济性等因素,热泵制造企业很难采取类似在空调设计中保留温度裕量的措施,来保证产品的可靠性。因此,热泵热水器制造企业采用了多种解决方案,如使用动作温度较高的压力开关,使压缩机在短期内以高于上限值的冷凝温度运行;采取冷凝温度上限较高的T3气候类型压缩机,允许冷凝温度高达70℃等。其中,最引人注目的是开发热泵热水器专用压缩机。


然而,由于空气源热泵的制热能力受进风温度影响较大,在住宅场所使用时,当进风温度较低时,会出现热水不够用的情况。一般情况下,在进风温度达到15℃时,空气源热泵热水器的制热能力可以达到较高水平,不会出现热水不够用的情况。如果将15℃作为额定运行的进风温度,热泵热水器的防超温保护功能在进风温度超过15℃时将发挥作用,通常的措施是减少蒸发器的空气流量,降低蒸发温度,从而降低系统热负荷,这使冷凝温度受到限制。这种措施对于防止系统超温运行是简单有效的。因此,对于热泵热水器而言,冷凝温度上限为65℃的常规空调压缩机足以胜任热泵系统要求。


笔者不能确定,在GB/T23137-2008的编制过程中,起草人是否对热泵热水器额定运行的进风温度在超温保护方面进行过充分的论证,也许在其他方面有更充分的理由,支持标准将进风温度设定为20℃。在较高水温下压缩机的稳定可靠运行是近年来热泵热水器行业的重要话题。令人不解的是,在多数情况下,制造企业更愿意采用高冷凝温度的解决方案,包括使用价格高昂的R417A制冷剂;甚至不顾CCC认证有关规定和标准的限制,自行调配混合制冷剂。事实上,只要对标准进行修订,以15℃的进风温度作为空气源热泵额定运行参数,就可以解决目前存在的问题。


商用热泵热水机环境温度范围


规定的空气源热泵运行蒸发侧进风温度分为两个范围:普通型为0-43℃,低温型为-10-38℃。根据中国气象数据,除青海、宁夏外,中国大陆地区所有省、自治区、直辖市都有一些地区的夏季极限气温超过38℃,但是超过43℃的地区很少,而冬季极限气温不低于0℃的地区只有海南省。显然,如果仅从技术规范的数据来考虑,普通型产品的适用运行范围只有海南省,而低温型产品的适用运行范围只有青海、宁夏地区,在冬季运行条件下,青海和宁夏的室外气温均低于-10℃。按照GB/T23137-2008的规定,一般情况下,热泵允许使用环境温度为-7~43℃,中国各省市的多数运行时间的室外温度都符合此要求。因此,对运行温度范围的划分方式是否适宜,需要认真探讨。


 

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