上海佳江機電工程有限公司      仇鑫明   羅小星

摘   要：本文主要介紹了鋁排管作為蒸發器，通過采用熱泵技術，使冷庫排管融霜處于最佳節能狀態的技術介紹。

關鍵詞：熱泵；制冷；融霜；節能

       0   引言

       上海西郊國際農產品批發市場有多臺7500（長）×7400（寬）×4000（高）肉類冷庫需改建，根據業主要求，我司設計方案是采用鋁排管作為蒸發器和熱泵機組作為熱氟融霜風冷壓縮冷凝機組。由于采用熱泵技術，使冷庫排管融霜處于最佳節能狀態。

       1   熱氟融霜風冷熱泵壓縮冷凝機組制冷系統圖

       肉類冷庫溫度控制范圍-20℃~-16℃，根據冷庫的面積選用15匹低溫壓縮機，對應在冷凝溫度40℃，蒸發溫度-26℃，其制冷量14kW。由于采用熱泵技術進行熱氟融霜對風冷壓縮冷凝機組增加了以下器件：

     （1）由于采用鋁排管作為蒸發器，為了保證系統正常的運行，對系統的氣液分離器容積進行了加大，采用70L的氣液分離器。

     （2）由于采用鋁排管作為蒸發器，考慮到鋁排管回油比較慢的特性，對系統中加裝了18L的儲油罐。并且為保證壓縮機曲軸箱的冷凍油油位處于正常值（油鏡1/3~2/3），加裝了機械式油位平衡閥。

     （3）考慮到冬季壓縮冷凝機組運行，冷凝壓力過低，引起制冷量減少，并且耗電。對機組的冷凝風機采用兩個高壓控制器來控制冷凝風機的開停，保證冷凝壓力≥1.0兆帕（表壓），使機組的運行處于最大的COP值。

     （4）考慮到風冷壓縮冷凝機組處于熱泵循環，加大了儲液器的容積（60L），以保證處于不同的工況下制冷劑能正常的供液。

     （5）由于采用熱泵技術，對鋁排管氣密性試驗的壓力為2.5兆帕（表壓）。

     （6）考慮到熱泵融霜過程中風冷熱泵壓縮冷凝機組，室外換熱器其低壓會低于0兆帕（表壓），故在電路上設計當風冷熱泵壓縮冷凝機組運行時機組的低壓控制器短接，以保證機組處于熱氟融霜運行正常運行中。

圖1   熱氟融霜風冷熱泵壓縮冷凝機組制冷系統圖

       2   鋁排管制作圖

       排管制作技術要求（見圖2）：

圖2   鋁排管制作圖

     （1）采用Φ32×2鋁管翅片鈍化鋁合金材料制作。

     （2） 固定絲桿采用M14絲桿和M14螺帽，固定鋁管不得有毛刺。

     （3）U型管鋁管焊接光滑、美觀。

     （4） 排管制作完成必須進行氣密性試驗，氣密性試驗壓力2.5MPa,保壓24小時不漏。

     （5）每片鋁排管蒸發面積27.51平方米。

       3   制冷系統安裝立面圖

       整個冷庫系統采用6片6550×912的鋁排管組成蒸發器（每片鋁排管蒸發表面積27.51m²），每片鋁排管采用一個熱力膨脹閥供液（一般講每路供液不應超過80m），為了保證供液以及回氣的平衡均勻，加大供液集管管徑，液集管管徑為φ28的銅管，加大吸氣集管管徑，吸氣集管管徑尺寸為φ67的銅管。（圖3）

圖3   制冷系統安裝立面圖

       由于風冷熱泵壓縮冷凝機組安裝高于鋁排管，故在每路鋁排管回氣安裝了集油管，以保證鋁排管的回油。

       4   風冷熱泵壓縮冷凝機組控制圖

圖4   風冷熱泵壓縮冷凝機組控制圖  

       5   熱氟融霜冷庫控制圖

圖5   熱氟融霜冷庫控制圖

       6   結論

       從2016年9月30號7套冷庫采用熱氟融霜熱泵風冷機組運行至今，冷庫庫內溫度恒定在-18℃±1℃，平均每個月化霜兩次（手動），化霜時間在30min。節能明顯，并且方便。下一步工作考慮自動融霜，其思路如下在室內盤管上安裝兩個位置相差溫度傳感器檢測霜層厚度，當達到10mm以上霜層，就自動化霜。或者報警人為化霜，保證庫內盤管傳熱系數處于最大值，制冷量也大，用電量下降，提高了機組COP值，使冷庫運行處于最佳節能。

備注：本文收錄于《建筑環境與能源》2017年2月刊總第2期。
          版權歸論文作者所有,任何形式轉載請聯系作者。