多联机低温制热性能增强的新技术方案
2025-10-14

近年来,随着我国北方地区“煤改电”政策的深入推进以及南方地区对冬季采暖需求的不断提升,多联机空调系统在低温环境下的制热性能受到了广泛关注。传统多联机在室外温度低于-10℃时,普遍存在制热量衰减严重、能效比(COP)显著下降、压缩机频繁启停甚至无法正常运行等问题,严重影响用户的使用体验和系统的可靠性。为解决这一技术瓶颈,行业正积极探索多种低温制热性能增强的新技术方案,从系统架构优化、核心部件升级到智能控制策略等方面进行综合创新。

首先,在系统循环方式上,采用补气增焓技术(EVI, Enhanced Vapor Injection)已成为提升低温制热能力的关键手段之一。该技术通过在压缩机中引入中间压力的制冷剂蒸汽,实现两级压缩过程,有效提高压缩机的排气量和系统循环效率。在低温环境下,补气增焓能够显著提升压缩机制热量,同时降低排气温度,避免因过热导致的压缩机损坏。目前,主流品牌已将EVI技术广泛应用于低温多联机产品中,并结合高效涡旋或双转子压缩机,进一步提升了整机的低温适应能力。

其次,变频与双级压缩耦合技术的应用也为低温制热提供了新的解决方案。传统的单级压缩在极低温工况下难以维持足够的压比,而双级压缩通过将压缩过程分为高压级和低压级,分阶段提升制冷剂压力,有效缓解了单级压缩的负荷压力。配合全直流变频技术,系统可根据室外温度实时调节压缩机转速和膨胀阀开度,实现精准的能量匹配。这种组合不仅提高了系统在-25℃甚至更低温度下的制热能力,还大幅提升了能效表现,部分先进机型在-15℃环境下的COP可达2.8以上。

在换热器设计方面,微通道换热器与高效翅片结构的优化也发挥了重要作用。低温环境下,室外换热器极易结霜,影响换热效率。为此,新型多联机采用亲水涂层翅片、疏水表面处理以及非对称流路设计,有效延缓结霜速度并提升融霜效率。同时,室内侧换热器通过增加换热面积、优化风道布局,提高了出风温度和均匀性,使用户在寒冷天气下仍能获得舒适温暖的室内环境。

此外,智能化除霜控制策略的进步显著改善了低温运行的稳定性。传统定时或温差控制除霜方式容易造成过度除霜或除霜不彻底,影响制热连续性。新一代系统引入基于机器学习的动态除霜算法,通过监测蒸发器表面温度、空气温湿度、运行时间等多维参数,建立结霜模型,实现“按需除霜”。这不仅减少了不必要的能量损耗,还保证了除霜后的快速恢复制热,提升了整体运行效率。

值得一提的是,热气旁通与蓄热辅助加热技术作为补充手段,也在特定场景中展现出良好效果。在极端低温启动阶段,热气旁通可将部分高温排气引入蒸发器,预热制冷剂回路,防止压缩机液击;而内置PTC电辅热或相变蓄热材料,则可在瞬时负荷较高时提供额外热量支持,确保室内温度稳定。尽管电辅热会增加能耗,但通过智能启停控制,仅在必要时段启用,可在能效与舒适性之间取得平衡。

最后,系统集成层面的冷媒选择与管路优化也不容忽视。R32制冷剂因其较高的单位容积制热量和环保特性,正逐步替代R410A成为主流选择。同时,采用大直径铜管、减少弯头数量、优化分歧管布局等方式,降低了制冷剂流动阻力,提升了系统在长配管、高落差工况下的稳定性。

综上所述,多联机低温制热性能的提升是一个系统工程,涉及压缩机技术、循环设计、换热优化、智能控制等多个维度的协同创新。随着新材料、新工艺和人工智能技术的不断融入,未来多联机将在更宽广的气候条件下实现高效、稳定、舒适的供热服务,为建筑节能与碳中和目标的实现提供强有力的技术支撑。

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