空气源热泵阵列“冷湿岛效应”与结除霜现象相互影响实测研究

梁士民; 王哲; 高学锋; 闫月茹; 王刚; 胡松涛; 王洪伟

doi:10.12465/issn.0253-4339.20250110001

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空气源热泵阵列“冷湿岛效应”与结除霜现象相互影响实测研究

更新时间：2025-09-28

- 空气源热泵阵列“冷湿岛效应”与结除霜现象相互影响实测研究
- Field Test on the Interactions Between "Cold Wet Island Effect" and Frosting-Defrosting Phenomenon for Air Source Heat Pump Array
- 制冷学报 2025年页码：1-9
- 作者机构：
  
  1.青岛理工大学环境与市政工程学院青岛 266520
  2. 健康环境与低碳能源山东省工程研究中心青岛 266520
  3. 山东佐耀智能装备股份有限公司威海 264300
- 作者简介：
  
  梁士民，男，副教授，青岛理工大学环境与市政工程学院，15066250675，E-mail：liangshimin@qut.edu.cn。研究方向：可再生能源利用、建筑节能、健康睡眠。
- 基金信息：
- DOI：10.12465/issn.0253-4339.20250110001
  中图分类号： TU832.1;TB61⁺1
- CSTR：XXXXX.XX.XXX.20250110001
- 收稿：2025-01-10，
  
  修回：2025-02-12，
  
  录用：2025-04-15，
  
  网络出版：2025-09-28，
- 稿件说明：
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梁士民,王哲,高学锋等.空气源热泵阵列“冷湿岛效应”与结除霜现象相互影响实测研究[J].制冷学报,

Liang Shimin,Wang Zhe,Gao Xuefeng,et al.Field Test on the Interactions Between "Cold Wet Island Effect" and Frosting-Defrosting Phenomenon for Air Source Heat Pump Array[J].Journal of Refrigeration,
梁士民,王哲,高学锋等.空气源热泵阵列“冷湿岛效应”与结除霜现象相互影响实测研究[J].制冷学报, DOI：10.12465/issn.0253-4339.20250110001. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20250110001.

Liang Shimin,Wang Zhe,Gao Xuefeng,et al.Field Test on the Interactions Between "Cold Wet Island Effect" and Frosting-Defrosting Phenomenon for Air Source Heat Pump Array[J].Journal of Refrigeration, DOI：10.12465/issn.0253-4339.20250110001. CSTR： XXXXX.XX.XXX.20250110001.

摘要

随着空气源热泵供暖规模的扩大，空气源热泵阵列成为中大型供暖项目主要布置方式，然而在空气源热泵阵列中心极易形成“冷岛效应”和“湿岛效应”，诱发热泵机组频繁结除霜，相反频繁结除霜也会影响空气源热泵阵列“冷湿岛效应”。为研究空气源热泵阵列“冷湿岛效应”与结除霜现象相互影响，依托山东省威海市某空气源热泵阵列供暖示范工程，搭建测试平台，进行现场实测。典型日下测试结果表明：在“冷湿岛效应”的影响下，阵列中心机组相比于外侧机组除霜频率增加225%；频繁除霜导致阵列中心机组的冷岛强度降低了4.3%，湿岛强度升高了3.9%，频繁除霜对空气源热泵阵列“冷湿岛效应”影响效果并不显著；阵列中心机组相比于外侧机组结除霜过程名义制热量损失系数增加59.3%，平均制热能力和COP下降分别降了31.6%和34.0%，阵列中心机组性能衰减显著。

Abstract

With the expansion of air-source heat pump （ASHP） heating systems， ASHP arrays have become the primary arrangements for medium-to large-scale heating projects. However， the "cold island effect" and "wet island effect" are likely to form at the center of the ASHP arrays. This results in frequent frosting and defrosting in the heat pump units. Conversely， the frequent frosting and defrosting also influences the "cold-wet island effect" in the ASHP array. To evaluate the mutual influences between the "cold and wet island effects" and the phenomena of frosting and defrosting， this study performed an investigation based on an ASHP array heating demonstration project in Weihai， Shandong Province. The study established a field-testing platform and conducted field measurements. Typical day-testing results indicate that under the influence of the "cold-wet island effect"， the defrosting frequency of units at the center of the array increased by 225% compared with those on the periphery. Frequent defrosting reduced the intensity of the cold island effect of the central units by 4.3% and increased the wet island effect intensity by 3.9%. However， the effect was not significant. Additionally， the nominal heating capacity loss coefficient during the frosting-defrosting cycle for the central units increased by 59.3%， and their average heating capacity and COP decreased by 31.6% and 34.0%， respectively， compared with the peripheral units. This indicates a significant performance degradation in the central units.

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