空氣源熱泵熱水機組應用常見問題及對策探討

1 空氣源熱泵熱水機組選型分析

對于空氣源熱泵熱水機組，選型是非常重要的一個環(huán)節(jié)，選型不合理、不規(guī)范是最為常見的問題之一，主要表現(xiàn)為：如果選擇的熱泵機組總制熱能力偏小，便會出現(xiàn)“小馬拉大車”的狀況，這樣不但增加了機組的負荷，而且還會使機組引發(fā)故障，從而難以滿足基本的應用需求；與此同時，如果所選擇的熱泵機組總制熱能力偏高，則會造成投資成本的浪費，這不符合經濟性的要求［2］。總結起來，在選型過程中需要注意的要點及問題如下。

1.1 設計機組每天運行時間偏長問題

部分空氣源熱泵熱水機組，每日運行時間可達18小時，如此之長的運行時間會導致系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到很大程度的影響，進一步極易引發(fā)故障。值得注意的是，對于機組設計每日運行時長，在建筑、系統(tǒng)不同的情況下，相關要求也有所不同。對于一般的住宅建筑來說，熱泵機組每天設計運行時間需在10小時到12小時；與此同時，對于高校的工廠以及宿舍來說，通常每天運行時間也需控制在10小時到12小時，這樣才能夠使設計機組每天運行時間偏長問題得到根本排除。

1.2 熱泵制熱功率問題

大部分空氣源熱源熱水機組，會根據(jù)機組的制熱功率進行選型，此類選型方法通常難以使應用的要求得到有效滿足。以熱泵產熱原理為依據(jù)，其制熱效率及功率都會受到工況的改變而改變，當室外濕球溫度越低，則其制熱效率及功率便越低。而對于熱泵機組名義制熱功率來說，是基于名義工況條件下完成相應的測量工作的，即在熱源側干球溫暖度為20℃、進水溫度為15℃的條件下；此項標準和我國大多數(shù)地區(qū)冬季最低環(huán)節(jié)溫度＜0℃的實際情況存在很大程度的差異，比如：當環(huán)境溫度在0℃的情況下，熱泵制熱功率等同于名義工況下制熱功率的60%［3］。倘若根據(jù)機組名義制熱功率對機組總制熱能力進行計算，便會發(fā)生“小馬拉大車”的狀況。所以，有必要及時改進熱泵制熱功率。根據(jù)目前的研究，改進熱泵制熱功率的修正系數(shù)，即：當環(huán)境溫度為 -5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃時，則修正系數(shù)依次需控制在 0.47、0.60、0.73、0.82、0.93、1.04、1.13、1.19［1］。

1.3 熱泵主機選擇問題

在空氣源熱泵熱水機組選型過程中，需合理選擇熱泵主機的數(shù)量。但是，在實際工作過程中，確存在熱泵主機選擇不當?shù)膯栴}。從現(xiàn)狀來看，所應用的熱泵主機均屬于模塊化機組，此類型機組的優(yōu)勢為：各個模塊能夠維持獨立作業(yè)，互相不會受到影響，這樣便能夠使系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性得到有效保障。對于熱泵模塊的數(shù)量來說，有必要以安裝場地的情況加以確定，通常安裝3臺到4臺最為適宜，對于實際單臺模塊制熱量來說，需控制在不小于洗頭膏設計總制熱量處于選定模塊數(shù)所計算出來的結果。值得注意的是，之所以會出現(xiàn)主機數(shù)量選取不合理的情況，主要是因為未能對機組檢修加以充分考量，因此如果某臺機組出現(xiàn)故障，需確保其他機組具備充足的制熱能力來滿足系統(tǒng)運行的實際需求。所以，應該在原來選定好的模塊數(shù)上增設1臺備用模塊機組，從而使1臺機組出現(xiàn)故障時，能夠及時替換，從而使機組運行不會受到較大的影響。

2 空氣源熱泵熱水機組應用常見問題分析

上述從空氣源熱泵熱水機組選型問題及相應的解決對策進行了探究，實質上對于空氣源熱泵熱水機組，在實際應用過程中，還存在機組安裝問題、系統(tǒng)防垢未設置問題以及系統(tǒng)減震問題等。下面便針對這些問題進行分析，具體問題內容如下。

2.1 機組安裝問題

對于空氣源熱泵熱水機組，在安裝過程中，最為常見的問題便是機組換熱器上進入雜物。對于空氣源熱泵水機組來說，所采取的是板式換熱器，而此類換熱器屬于高效換熱器，和一般的管殼式換熱器比較，基于流動阻力及泵功率消耗保持一致的條件下，傳熱系數(shù)高許多，因為板片之間的通道狹窄，通常僅為2mm到5mm，在換熱介質中有偏大的顆粒物或者纖維物的情況下，極易致使板間通道造成堵塞［2］。對此，在焊渣及鐵銹等一系列雜物置入熱泵機組換熱器的情況下，便會使機組出現(xiàn)換熱不良的情況，進一步致使壓縮機出現(xiàn)高壓報警的情況，并當鐵銹置入換熱器當中難以得到消除。

2.2 系統(tǒng)污垢問題

對于空氣源熱泵熱水系統(tǒng)來說，其熱水溫度通常維持在45℃到55℃間；基于這個溫度下，系統(tǒng)熱水管路極易結垢，尤其是水質較硬的狀況下，結垢情況更為顯著。對于熱泵問題來說，大部分是因為結垢而導致的。在系統(tǒng)結垢的情況下，會使機組熱效率大大降低，進一步致使壓縮機發(fā)生高壓報警的幾率增大。在系統(tǒng)結垢的情況下，便需應用化學藥劑進行清洗，基于除垢期間，如果藥劑量不足，則會導致清洗效果受到影響；與此同時，如果劑量偏大，則會使機組換熱器受到損害，在嚴重的情況下會致使機組換熱器出現(xiàn)穿孔的情況，在水向制冷管路進入的情況，會致使壓縮機出現(xiàn)報廢的嚴重問題。

3 空氣源熱泵熱水機組運行應用對策探究

3.1 機組安裝對策

在機組安裝過程中，為了使主機中有雜物進入，需采取有效的對策，包括：①對Y型過濾器進行安裝。為確保機組換熱器無雜物進入，可基于系統(tǒng)進水口位置與主機循環(huán)加熱進水口位置分別進行Y型過濾器的安裝。在這里，Y型過濾器處于流體或者氣體管路當中，應用具備沖孔或編制網(wǎng)孔的濾網(wǎng)對固體污物進行阻隔；值得注意的是，為使該裝置的拆卸及清洗更加方便，在安裝的時候有必要確保濾網(wǎng)拆洗方向朝下，同時保證安裝高度的合理性；②合理選擇管道材料及熱水箱材料。一方面，管道材料中，可應用PPR管和銅閥，并應用熱熔焊接的連接方法；另一方面，在熱水箱材料選擇上，盡可能地選取不銹鋼材質；碳素鋼板焊接盡可能地少應用，倘若必須應用，則有必要做好相應的防銹處理工作；同時，由于碳素鋼板水箱基于熱水環(huán)境當中容易發(fā)生銹蝕，焊渣以及鐵銹易置入機組換熱器內部，進而導致機組換熱不良及壓縮機高壓報警燈，所以盡可能地避免此類材料的應用。

3.2 系統(tǒng)防垢對策

從現(xiàn)狀來看，基于熱泵機組水循環(huán)進口部位進行電子除垢儀的加裝為優(yōu)良的防垢對策。主要是因為電子除垢儀的功能強大，能夠起到殺菌滅藻、除垢防垢等作用。合理地應用電子除垢儀，能夠使變頻高頻電場有效產生，進一步完成對水的處理，并形成共鳴的效果，在之前的大締合體狀態(tài)水的結合鍵受到阻斷的情況下，能夠離解出來的水的活性增強，進而使水的物理結構及特性受到變化，當水分子對鈣鎂例子以及碳酸根離子等相關成垢組分的水合能力變強的情況下，能夠使水垢的形成受到阻斷，最終起到防垢的作用。

4 結語

通過本課題的探究，認識到空氣源熱泵熱水機組應用問題較多，主要體現(xiàn)在機組選型、機組安裝、系統(tǒng)污垢、系統(tǒng)減震以及各要件安裝方面。因此，有必要加強機組安裝，做好系統(tǒng)防垢工作，并優(yōu)化設計系統(tǒng)減震，嚴格按照規(guī)范要求進行熱水箱及電氣安裝。相信從以上方面加以完善，空氣熱源泵熱水機組運行的可靠性及安全性將能夠得到有效提高，只要存在合理的機制、合適的合作方式［3］，進一步為空氣熱源泵熱水機組經濟效益及社會效益的提高奠定堅實的基礎。

［1］施昌蘭.太陽能空氣源熱泵熱水機組控制系統(tǒng)設計［J］.科技資訊，2012（13）：1.

［2］楊胤保.空氣源熱泵熱水系統(tǒng)在夏熱冬冷地區(qū)的應用［J］.技術與市場，2012（09）：1-2.

［3］張曉爽，林偉奇.金融知識普及及渠道分析［J］.長春金融高等?？茖W校學報，2015（1）：73.