空氣源熱泵熱水系統(tǒng)在公共建筑中的應(yīng)用

姜玉宏

【摘要】在新時(shí)期空氣源熱泵熱水設(shè)備是一種非常典型的節(jié)能環(huán)保設(shè)備，與當(dāng)前節(jié)能社會(huì)國策相吻合，該系統(tǒng)主要是使用熱泵尼卡諾原理，利用制冷壓縮機(jī)根據(jù)熱泵的方式進(jìn)行做功，把空氣當(dāng)中低品位熱能進(jìn)行提升，使之成為高品位的熱能，來產(chǎn)生一定的熱水供用戶使用，本文重點(diǎn)對(duì)空氣源熱泵熱水系統(tǒng)在公共建筑中的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】公共建筑;空氣源熱泵;節(jié)能;優(yōu)化

在公共建筑當(dāng)中，熱水的消耗量在整個(gè)建筑能源消耗方面占據(jù)了較大的比例，在醫(yī)院當(dāng)中占據(jù)了42%的比例，商場當(dāng)中占據(jù)了11%的比例，賓館當(dāng)中占據(jù)了31%的比例，伴隨當(dāng)前我國城市化發(fā)展速度進(jìn)一步加快，人們的生活水平逐步提高，各種高檔公共建筑逐步出現(xiàn)，而這些大型公共建筑當(dāng)中生活熱水是必需品，這就造成建筑衛(wèi)生熱水用能量逐步增加，造成了一些氮氧化物、二氧化碳等污染物的含量進(jìn)一步增加，引起了相關(guān)部門人員的重視。

1、空氣源熱泵系統(tǒng)的基本原理

整個(gè)系統(tǒng)主要通過膨脹閥、控制器、壓縮機(jī)等共同構(gòu)成，冷媒主要是環(huán)保型制冷劑。通常條件下冷媒是一些低于環(huán)境溫度的低壓液態(tài)冷媒在通過蒸發(fā)器的過程中把空氣的熱量吸收，降低空氣當(dāng)中的溫度，在此過程中冷媒的溫度會(huì)進(jìn)一步提高，向低壓氣態(tài)冷媒的方向發(fā)展; 在壓縮機(jī)的作用下，冷媒最終進(jìn)入到壓縮機(jī)當(dāng)中，通過壓縮的作用成為高溫高壓的氣體，向冷凝器當(dāng)中流入，這個(gè)時(shí)候流動(dòng)的冷媒和低溫的水完成熱交換的工作，提高水的溫度。

2、空氣源熱泵系統(tǒng)有如下特點(diǎn)

空氣源熱泵系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下所述，首先具有很強(qiáng)的環(huán)保性，在運(yùn)行的過程中，熱泵熱水器不會(huì)出現(xiàn)任何的污染，。能夠達(dá)到環(huán)保的具體要求，具有綠色環(huán)保的性能。其次，具有安全性，將普通熱水器系統(tǒng)當(dāng)中的煤氣、觸電、易燃、易爆等安全隱患消除，第三安裝的過程中較為簡單，可以在地下室、庭院、陽臺(tái)等諸多部位安裝，不需要專門配置相應(yīng)的機(jī)房，不會(huì)對(duì)永久性居住面積進(jìn)行占用，第四設(shè)計(jì)非常獨(dú)特，這種換熱器結(jié)構(gòu)非常美觀，而且緊湊，設(shè)計(jì)非常獨(dú)特，在氣流組織方面效率較高，分布均勻，具有較強(qiáng)的換熱性，第五，可以進(jìn)行智能控制，根據(jù)模糊控制的基本原理應(yīng)對(duì)用戶負(fù)荷，快速達(dá)到設(shè)定溫度，進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，確保整個(gè)負(fù)荷處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，運(yùn)行過程中比較平穩(wěn)，能夠依照氣候條件的不同合理的進(jìn)行控制方案的設(shè)定，做好除霜工作，智能柔性除霜，讓除霜更為節(jié)能靈活和徹底。第六可以進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，依照用戶的實(shí)際情況合理的進(jìn)行添加或者減少，第七，可以保證全天候運(yùn)行，不會(huì)受到雨雪、陰天、夜晚等天氣的影響，可以在一年四季內(nèi)全天候運(yùn)行，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，可以讓投資的運(yùn)行費(fèi)用減少，保證機(jī)組制熱的高效性。

3、空氣源熱泵系統(tǒng)在公共建筑中的應(yīng)用要點(diǎn)分析

3.1屋面水箱智能化節(jié)能補(bǔ)水。

除了進(jìn)行手動(dòng)補(bǔ)水控制以及常規(guī)的下極限自動(dòng)補(bǔ)水控制以外，還進(jìn)行了分時(shí)段水位控制，因?yàn)楣步ㄖ谑褂脽崴倪^程中，通常表現(xiàn)是在晚間，晚間很多時(shí)候氣溫和白天相比比較低，如果在晚間運(yùn)作熱泵的話，無法將節(jié)能的效果充分的體現(xiàn)出來，可以利用分時(shí)段水位控制的方式，讓熱泵運(yùn)行時(shí)間處于白天，白天的氣溫較高，儲(chǔ)存熱水用于晚間進(jìn)行使用。

晚間熱泵只需要加熱少量的熱水，就可以符合用戶的使用需求，如果在設(shè)計(jì)的過程中進(jìn)行綜合分析和考慮，保證水箱足夠大，或者在當(dāng)天用水的人數(shù)不多，可能完全都不需要再進(jìn)行加熱，這樣可以讓能源大幅度的節(jié)省，與此同時(shí)，如果白天來臨之后，由于氣溫上升時(shí)間控制器可以將白天的水箱水溫度控制在高點(diǎn)，利用電動(dòng)閥來完成自動(dòng)補(bǔ)水的工作，在熱泵白天加熱的過程中，整個(gè)水箱的熱水留待晚間高峰期進(jìn)行試用，這種利用時(shí)間控制器的方式進(jìn)行自動(dòng)切換的操作，具有很強(qiáng)的科學(xué)性，不需要人為進(jìn)行操作。

3.2水箱主機(jī)自動(dòng)恒溫控制。

主機(jī)和水箱主要利用水箱溫控器來進(jìn)行交互，讓自動(dòng)恒溫控制得以實(shí)現(xiàn)，也就是將水溫保持在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)，如果低于這個(gè)溫度，熱泵會(huì)啟動(dòng)來加熱水箱，在水箱補(bǔ)水的過程中，會(huì)造成水箱的溫度降低，如果出現(xiàn)溫度大幅度降低等情況，可能會(huì)導(dǎo)致末端使用者由于水溫過低而出現(xiàn)問題，在設(shè)計(jì)控制器的過程中，可以有機(jī)的結(jié)合水溫控制和水位控制，將這個(gè)問題解決，通過水溫控制和水位控制相結(jié)合的方式，防止補(bǔ)水加熱的時(shí)候出現(xiàn)用戶使用不便的情況，與此同時(shí)，水箱的水位如果比極限水位低，熱泵可以自動(dòng)停機(jī)，防止出現(xiàn)干燒等情況。

3.3恒溫、變頻穩(wěn)流節(jié)能

在控制過程中，主要包含三個(gè)方面循環(huán)變頻節(jié)能恒溫控制、變頻穩(wěn)流控制以及壓力提升控制，壓力提升控制的主要是系統(tǒng)的循環(huán)泵通過變頻控制方式來讓輸水水壓增加，以確保一些樓層較高的使用者獲得較好的用戶體驗(yàn)，其次是變頻穩(wěn)流控制，系統(tǒng)循環(huán)泵通過變頻控制的方式，在水量變化的過程中，可以保證用戶端水龍頭水量不變，接著是循環(huán)變頻節(jié)能恒溫控制，通過恒溫器來進(jìn)行控制，使用系統(tǒng)變頻間斷循環(huán)的方式將傳統(tǒng)系統(tǒng)當(dāng)中不間斷循環(huán)的方式轉(zhuǎn)變，可以保證節(jié)能的效果，在熱水循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)中，由于不間斷循環(huán)，導(dǎo)致24個(gè)小時(shí)內(nèi)，系統(tǒng)循環(huán)泵一直在處于運(yùn)行的狀態(tài)，會(huì)消耗大量的能源，而本設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以確保用戶在熱水恒溫的條件下，完美的解決了耗能的問題。

結(jié)語：

伴隨人們越來越重視節(jié)能減排，在此條件下，公共建筑會(huì)逐步淘汰燃油、燃煤、燃?xì)獾臒崴仩t，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂协h(huán)保特性的空氣源熱泵熱水機(jī)組。這種技術(shù)具有非常明顯的優(yōu)勢，值得進(jìn)行推廣和使用。

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