探析空氣源熱泵在我國暖通空調(diào)中的應(yīng)用

李志偉

摘? ? 要：空氣源熱泵在我國暖通空調(diào)中的應(yīng)用前景較為廣闊，已經(jīng)得到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。本文將圍繞空氣源熱泵在我國暖通空調(diào)中的改善思路進(jìn)行闡述，詳細(xì)分析實(shí)際的應(yīng)用方式，堅(jiān)持實(shí)事求是基本原則，旨在為日后研究工作的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：空氣源熱泵;暖通空調(diào);雙極耦合;變頻壓縮機(jī)

1? 前言

空氣源熱泵在我國暖通空調(diào)應(yīng)用方式主要包括強(qiáng)化制熱技術(shù)以及節(jié)能環(huán)保組合采暖技術(shù)兩個(gè)方面?？諝庠礋岜迷谂照{(diào)中的應(yīng)用體現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，且安裝簡便，有助于減少人力資源的消耗，是一種新型清潔能源，加大對(duì)空氣源熱泵的研究力度，使之適應(yīng)當(dāng)前暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際需要。

2? 空氣源熱泵在我國暖通空調(diào)中的改善思路

詳細(xì)分析熱源泵在我國暖通空調(diào)中的改善思路，對(duì)空氣源熱泵的熱源進(jìn)行分析，主要是來源于大氣，其中工質(zhì)蒸發(fā)溫差與室外大氣溫度之間呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系，當(dāng)室外大氣溫度降低時(shí)，工質(zhì)蒸發(fā)溫度也隨之降低。在實(shí)際運(yùn)行的環(huán)節(jié)中，由于室外氣溫溫度較低，當(dāng)?shù)陀谝欢ǔ潭葧r(shí)觀察室外換熱器的狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)其結(jié)霜速度逐漸加快，在化霜的過程中經(jīng)常出現(xiàn)溫度波動(dòng)的現(xiàn)象，此時(shí)的溫度在3℃以下。當(dāng)溫度繼續(xù)降低時(shí)，對(duì)室外換熱器狀態(tài)進(jìn)行觀察，制熱效果較差，這主要與氣態(tài)工質(zhì)減少有關(guān)，液態(tài)工質(zhì)蒸發(fā)效果變差。

從空氣源熱泵結(jié)霜的角度進(jìn)行分析，針對(duì)在運(yùn)行環(huán)節(jié)中換熱器結(jié)霜速度較快的問題，在實(shí)際改善的過程中需要觀察室外空氣的實(shí)際情況，并對(duì)其進(jìn)行除濕干燥預(yù)處理，將新型親水材料應(yīng)用其中，并控制好風(fēng)速。在熱泵減弱結(jié)霜的環(huán)節(jié)中要充分結(jié)合該地區(qū)氣候條件的實(shí)際情況，為了提升化霜速度，將模糊控制技術(shù)應(yīng)用其中，實(shí)現(xiàn)除霜的智能化操作。為了減輕化霜過程中產(chǎn)生的波動(dòng)，可以通過冷媒加熱的方式進(jìn)行操作。

從空氣源熱泵循環(huán)工質(zhì)流量變小的角度進(jìn)行分析，在實(shí)際改善的過程中可以將強(qiáng)化制熱技術(shù)應(yīng)用其中，借助雙極耦合技術(shù)的方式提升空氣源熱泵低溫蒸發(fā)效果。除此之外，要加大節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研究以及應(yīng)用力度，在此操作環(huán)節(jié)中可以將現(xiàn)代化科學(xué)信息技術(shù)有效的應(yīng)用其中，為了提升壓縮機(jī)技術(shù)指標(biāo)，借助計(jì)算機(jī)模擬的方式進(jìn)行操作，注重優(yōu)化供熱系統(tǒng)，提升室內(nèi)外換熱器的運(yùn)行效果。

3? 空氣源熱泵在我國暖通空調(diào)中的應(yīng)用方式

3.1? 強(qiáng)化制熱應(yīng)用

3.1.1? 變頻壓縮機(jī)與噴氣增焓技術(shù)

變頻壓縮機(jī)與噴氣增焓技術(shù)屬于強(qiáng)化制熱技術(shù)中的一種，變頻壓縮機(jī)的應(yīng)用效果較為顯著，在緩解低溫制熱循環(huán)流量變小的問題中發(fā)揮優(yōu)勢，主要是通過提高頻率來實(shí)現(xiàn)的。將噴氣技術(shù)應(yīng)用其中，為了解決循環(huán)氣量不足的問題，關(guān)注冷凝器的制冷劑的狀態(tài)，從中調(diào)取一部分經(jīng)過節(jié)流處理后與中間換熱器進(jìn)行換熱， 并與壓縮機(jī)噴氣口進(jìn)行連接，在此環(huán)節(jié)中與回氣口吸入的氣體相互混合，在經(jīng)過壓縮處理，此時(shí)壓力將逐漸上升，排氣量呈現(xiàn)出上升的趨勢。變頻噴氣增焓熱泵的運(yùn)行溫度區(qū)間為-30℃-15℃，制熱效果較好，溫度課達(dá)到65℃左右，應(yīng)用在暖通空調(diào)中效果顯著，具備一定的節(jié)能效果，升級(jí)流程相對(duì)簡單。

3.1.2? 雙極耦合熱泵技術(shù)

雙極耦合熱泵技術(shù)可以有效的緩解制熱變差的問題，降低低溫化霜的波動(dòng)。在實(shí)際運(yùn)行的環(huán)節(jié)中主要實(shí)現(xiàn)第一級(jí)空氣源熱泵冷熱水機(jī)組與第二級(jí)空氣源熱泵熱水機(jī)組之間的相互連接，其中對(duì)第二級(jí)空氣源熱泵熱源的來源進(jìn)行分析，主要來自于第一級(jí)空氣源熱泵冷熱水機(jī)組中，對(duì)所抽取熱水溫度進(jìn)行測量，在10-20℃左右，在為用戶提供熱水的過程中主要是通過第二級(jí)水源熱泵冷熱水機(jī)組來實(shí)現(xiàn)的，此時(shí)熱水溫度在50℃左右，能夠滿足用戶的用水需要。在對(duì)雙極耦合熱泵技術(shù)運(yùn)行進(jìn)行研究的過程中發(fā)現(xiàn)二者之間的壓比在合理的區(qū)間，具備較強(qiáng)的可靠性，實(shí)際制熱效果較為顯著，將室外溫度低溫開雙級(jí)與室外高溫開單級(jí)結(jié)合在一起，可以起到節(jié)能環(huán)保的效果。

3.1.3? 二氧化碳熱泵技術(shù)

二氧化碳熱泵技術(shù)在暖通空調(diào)中的應(yīng)用前景較為廣闊，借助二氧化碳自身具備的無毒以及廉價(jià)的優(yōu)勢制冷量較高，與變溫?zé)嵩粗g的匹配度較好，主要是在跨臨界系統(tǒng)冷卻溫度滑移時(shí)發(fā)揮作用。從熱水供應(yīng)的角度進(jìn)行分析，供應(yīng)的溫度較高，可以在85℃以上，如今被廣泛的應(yīng)用在我國暖通空調(diào)中，應(yīng)用效果顯著，針對(duì)于北方來說，與采暖散熱器進(jìn)行有效的連接。但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中會(huì)存在一定的局限性，工作壓力較高，在實(shí)現(xiàn)的環(huán)節(jié)中存在一定的難度。為此，在今后的研究過程中應(yīng)該繼續(xù)加大對(duì)二氧化碳熱泵技術(shù)的研究力度，發(fā)揮自身作為天然工質(zhì)的優(yōu)勢，降低對(duì)環(huán)境的污染[1]。

3.2? 環(huán)保組合采暖應(yīng)用

3.2.1? 空氣源熱泵與地板輻射

空氣源熱泵與地板輻射是一種節(jié)能環(huán)保的組合采暖技術(shù)應(yīng)用方案，從地板供暖的角度進(jìn)行分析，對(duì)需要熱水的溫度進(jìn)行控制，一般在60℃左右，為了降低熱媒水的溫度，將輻射盤管應(yīng)用其中，并對(duì)盤管的間距進(jìn)行了解，使其在最佳的范圍內(nèi)，此時(shí)的煤水溫度與供回水溫差分別為50℃、5℃。為有效的減少熱損失，關(guān)注盤管下的鋁箔復(fù)合層狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)熱反射，可以起到降低水溫的作用。對(duì)地板輻射所需要的低溫?zé)崴膩碓催M(jìn)行研究，主要來源于空氣源熱泵，應(yīng)用在暖通空調(diào)中呈現(xiàn)出一定的節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，潔凈度較高，應(yīng)用前景較為廣闊。

3.2.2? 空氣源熱泵與小溫差風(fēng)機(jī)盤管

空氣源熱泵與小溫差風(fēng)機(jī)盤管在暖通空調(diào)中的應(yīng)用具有熱換高效的特點(diǎn)，在實(shí)際布置的過程中較為便捷。將熱空氣上升原理應(yīng)用其中，結(jié)合地區(qū)氣候特點(diǎn)的實(shí)際需要將落地式小溫差換熱末端系統(tǒng)應(yīng)用其中，此時(shí)的空氣流量將增加，將送風(fēng)溫度控制在最佳的區(qū)間，對(duì)水溫的要求不高，在實(shí)現(xiàn)供熱的過程中，對(duì)此時(shí)熱水溫度進(jìn)行控制，一般在30℃左右。將空氣源熱泵與小溫差風(fēng)機(jī)盤管相互結(jié)合，一定程度上可以提升冬季采暖的舒適度，降低供暖送風(fēng)的溫度，有助于減少能源的消耗，在實(shí)際啟動(dòng)的過程中所消耗的時(shí)間較短，且相應(yīng)較為及時(shí)，體現(xiàn)出一定的節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，布置靈活，為安裝人員提供便利，減少人力、物力以及財(cái)資源的消耗，節(jié)能效果突出[2]。

3.2.3? 空氣源熱泵與太陽能

空氣源熱泵與太陽能相互結(jié)合應(yīng)用在暖通空調(diào)中的效果較為理想，在實(shí)際應(yīng)用的過程中借助太陽能資源的優(yōu)勢為用戶提供熱水資源，當(dāng)出現(xiàn)陰雨天氣時(shí)，則發(fā)揮空氣源熱泵作用實(shí)現(xiàn)供熱，在實(shí)際供熱的過程中，將水溫加熱至最佳的范圍內(nèi)，這在一定程度上降低了太陽能的能耗，并且保證空氣源熱泵處于低能耗的運(yùn)行狀態(tài)?？諝庠礋岜门c太陽能相結(jié)合將集熱器應(yīng)用其中，實(shí)時(shí)對(duì)氣溫的變化進(jìn)行監(jiān)測，在此環(huán)節(jié)中可以實(shí)現(xiàn)智能化的操作，結(jié)合室內(nèi)布局的實(shí)際情況分時(shí)段對(duì)氣溫進(jìn)行控制，在運(yùn)行的環(huán)節(jié)中相對(duì)穩(wěn)定，在暖通空調(diào)應(yīng)用的過程中系統(tǒng)內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)保溫，借助太陽能資源的優(yōu)勢保證暖通空調(diào)處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，節(jié)能效果顯著。

4? 結(jié)論

空氣源熱泵在我國暖通空調(diào)中的應(yīng)用方式具有多樣性，科學(xué)的了解強(qiáng)化制熱技術(shù)的應(yīng)用以及環(huán)保組合采暖的應(yīng)用，結(jié)合當(dāng)前暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況優(yōu)化空氣源熱泵新技術(shù)方案，提升相關(guān)技術(shù)研究人員的專業(yè)化水平，以此提高空氣源熱泵在我國暖通空調(diào)的應(yīng)用水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳子丹，羅會(huì)龍，杜培儉等.供暖用CO2空氣源熱泵變頻運(yùn)行性能研究[J].太陽能學(xué)報(bào)，2020（3）：219～225.

[2] 孟欣，馮榮.基于太陽能補(bǔ)償?shù)目諝庠礋岜孟到y(tǒng)性能分析[J].太陽能，2020（3）：62～67.