上海佳江机电工程有限公司      仇鑫明   罗小星

摘   要：本文主要介绍了铝排管作为蒸发器，通过采用热泵技术，使冷库排管融霜处于最佳节能状态的技术介绍。

关键词：热泵；制冷；融霜；节能

       0   引言

       上海西郊国际农产品批发市场有多台7500（长）×7400（宽）×4000（高）肉类冷库需改建，根据业主要求，我司设计方案是采用铝排管作为蒸发器和热泵机组作为热氟融霜风冷压缩冷凝机组。由于采用热泵技术，使冷库排管融霜处于最佳节能状态。

       1   热氟融霜风冷热泵压缩冷凝机组制冷系统图

       肉类冷库温度控制范围-20℃~-16℃，根据冷库的面积选用15匹低温压缩机，对应在冷凝温度40℃，蒸发温度-26℃，其制冷量14kW。由于采用热泵技术进行热氟融霜对风冷压缩冷凝机组增加了以下器件：

     （1）由于采用铝排管作为蒸发器，为了保证系统正常的运行，对系统的气液分离器容积进行了加大，采用70L的气液分离器。

     （2）由于采用铝排管作为蒸发器，考虑到铝排管回油比较慢的特性，对系统中加装了18L的储油罐。并且为保证压缩机曲轴箱的冷冻油油位处于正常值（油镜1/3~2/3），加装了机械式油位平衡阀。

     （3）考虑到冬季压缩冷凝机组运行，冷凝压力过低，引起制冷量减少，并且耗电。对机组的冷凝风机采用两个高压控制器来控制冷凝风机的开停，保证冷凝压力≥1.0兆帕（表压），使机组的运行处于最大的COP值。

     （4）考虑到风冷压缩冷凝机组处于热泵循环，加大了储液器的容积（60L），以保证处于不同的工况下制冷剂能正常的供液。

     （5）由于采用热泵技术，对铝排管气密性试验的压力为2.5兆帕（表压）。

     （6）考虑到热泵融霜过程中风冷热泵压缩冷凝机组，室外换热器其低压会低于0兆帕（表压），故在电路上设计当风冷热泵压缩冷凝机组运行时机组的低压控制器短接，以保证机组处于热氟融霜运行正常运行中。

图1   热氟融霜风冷热泵压缩冷凝机组制冷系统图

       2   铝排管制作图

       排管制作技术要求（见图2）：

图2   铝排管制作图

     （1）采用Φ32×2铝管翅片钝化铝合金材料制作。

     （2） 固定丝杆采用M14丝杆和M14螺帽，固定铝管不得有毛刺。

     （3）U型管铝管焊接光滑、美观。

     （4） 排管制作完成必须进行气密性试验，气密性试验压力2.5MPa,保压24小时不漏。

     （5）每片铝排管蒸发面积27.51平方米。

       3   制冷系统安装立面图

       整个冷库系统采用6片6550×912的铝排管组成蒸发器（每片铝排管蒸发表面积27.51m²），每片铝排管采用一个热力膨胀阀供液（一般讲每路供液不应超过80m），为了保证供液以及回气的平衡均匀，加大供液集管管径，液集管管径为φ28的铜管，加大吸气集管管径，吸气集管管径尺寸为φ67的铜管。（图3）

图3   制冷系统安装立面图

       由于风冷热泵压缩冷凝机组安装高于铝排管，故在每路铝排管回气安装了集油管，以保证铝排管的回油。

       4   风冷热泵压缩冷凝机组控制图

 

图4   风冷热泵压缩冷凝机组控制图  

       5   热氟融霜冷库控制图

图5   热氟融霜冷库控制图

       6   结论

       从2016年9月30号7套冷库采用热氟融霜热泵风冷机组运行至今，冷库库内温度恒定在-18℃±1℃，平均每个月化霜两次（手动），化霜时间在30min。节能明显，并且方便。下一步工作考虑自动融霜，其思路如下在室内盘管上安装两个位置相差温度传感器检测霜层厚度，当达到10mm以上霜层，就自动化霜。或者报警人为化霜，保证库内盘管传热系数处于最大值，制冷量也大，用电量下降，提高了机组COP值，使冷库运行处于最佳节能。

备注：本文收录于《建筑环境与能源》2017年2月刊总第2期。
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