空調制熱效果提升的實驗研究

晏飛

摘 要：在極端寒冷地區的大風雪天氣條件下，空調室外機的冷凝器外側容易被大雪覆蓋，導致室外機換熱效果急劇下降。通過在冷凝器外側增加防雪護罩，可有效防止大雪堵塞室外機回風，空調出風溫度提升高達6.9%～9.0%，平均化霜周期也延長15.6%，空調雪天制熱效果提升顯著。

關鍵詞：空調 防護罩 低溫制熱 出風溫度

中圖分類號：TK172 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（a）-0067-02

熱泵型空調器具備夏季制冷及冬季制熱的雙重功能，目前已受到越來越多的用戶歡迎，但這種空調也有一定局限性，例如：在冬季運轉時，由于室外溫度較低，蒸發器的表面容易結霜，會影響正常供熱[1]；此外，在北方等極端寒冷地區的大風雪天氣條件下，空調室外機的冷凝器外側容易被大雪覆蓋，導致室外機風量急劇下降[2]，使得空調換熱效果大大降低，如圖1所示。

為了避免大風雪天氣下，空調室外機冷凝器被大雪覆蓋，該文采用一種可拆卸式的防護罩，在大風雪天氣時安裝在室外機背面，用于防止冷凝器被雪覆蓋，提升其換熱效果。

1 實驗對象與裝置

該文采用的防雪護罩如圖2、圖3所示，其安裝于室外機冷凝器外側，同時為了保證防護罩本身不堵住回風，影響冷凝器換熱，防護罩表面設置條形風口，這樣不僅有利于回風順利通過，也可以阻擋大雪覆蓋冷凝器，該防護罩屬于可拆卸裝置，在夏季等無雪條件下可拆除。

2 實驗驗證與結果分析

2.1 實驗方法與對象

實驗對象選取某型號2 600 W壁掛式變頻分體空調器，在相同的實驗條件下，對比室外機加防護罩和不加防護罩兩種情況下的制熱出風溫度，以此來驗證在大風雪天氣條件下，防雪護罩對提升空調器制熱效果的優勢。兩種方案的低溫制熱性能測試在相同的環境實驗室中進行，圖4為空調樣機測試安裝圖。

2.2 實驗結果分析

在室內工況恒定的情況下，通過在室外側模擬大風雪天氣，測試加防護罩和不加防護罩兩種情況下的空調制熱性能，結果如圖5、圖6所示。

當室外側下雪進行一段時間以后，從圖5中可以看出，加防護罩和不加防護罩兩種情況下，空調器的出風溫度之間相差2.2 ℃。與不加防護罩時相比，增加防護罩以后，空調器出風溫度由32.1 ℃提高到34.3 ℃，出風溫度增幅達到6.9 %。當模擬降雪停止以后，大雪將室外機覆蓋，此時再次對兩種情況下空調的出風溫度進行對比，如圖6所示，與不加防護罩時相比，增加防護罩以后，空調器出風溫度由32.3 ℃提高到35.2 ℃，出風溫度增幅達到9.0 %。此外，增加防護罩以后空調平均化霜周期由32 min延長至37 min，增幅達15.6 %。

通過對兩種情況下的空調出風溫度進行對比，增加防雪護罩以后，空調出風溫度和化霜周期都增加顯著。究其原因，是由于增加防護罩以后，大雪將附著在防護罩表面，冷凝器外側的回風可正常流經翅片進行換熱，從而有效提升了換熱效果[3]。

3 結語

該文通過在空調室外冷凝器外側增加防雪護罩，有效防止大雪堵住室外機回風，大幅度提升了在大風雪天氣條件下的空調低溫制熱效果，與不加防護罩相比，空調器在整個下雪過程中，出風溫度提高6.9%～9.0%，平均化霜周期延長15.6%。

參考文獻

[1] 楊北超.熱泵型空調器低溫制熱與低溫制冷分析[J].科技視界，2014（18）：69.

[2] 林竹，賀廣興，龐俊文.空調器室外機和空調器室外機的擋雪板組件：中國，201520300209[P].2015-05-11.

[3] 謝春輝，簡棄非.冷凝器翅片表面流體流動及換熱過程的三維數值模擬[J].制冷與空調，2005，5（1）：17-20.