空氣源熱泵在廣播電視轉(zhuǎn)播臺站中的應(yīng)用實踐與探討

尹廣奎 周偉明

1．2．通遼市微波總站 內(nèi)蒙古 通遼市 028000

1 引 言

廣播電視既是新觀念、新理念的輿論宣傳陣地，更是新政策、新觀念的踐行者，通遼微波站引領(lǐng)新理念、應(yīng)用新技術(shù)、倡導(dǎo)新生活，應(yīng)用空氣源熱泵技術(shù)解決偏遠廣播電視臺站供暖、制冷、熱水供應(yīng)問題。

通遼市微波總站下轄6個基層微波站，其中5個站地處偏遠、交通不便、條件艱苦，臺站夏季采用空調(diào)降溫，冬季自燒鍋爐取暖，存在日常維護、維修、防火、人工等諸多問題，同時也存在安全隱患。如何改變供暖方式，節(jié)省人力財力，經(jīng)多次探討，認定空氣源熱泵產(chǎn)品能夠解決臺站供暖問題，同時還能解決機房降溫、臺站熱水供應(yīng)問題。

2 空氣源簡介

空氣能，是指空氣中所蘊含的低品位熱能量。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能從低溫熱源傳到高溫熱源而不引起其他變化。所以，在不消耗外界能量的基礎(chǔ)上，空氣是不能夠被利用的?？諝庠礋岜貌捎媚婵ㄖZ原理，以極少的電能，吸收空氣中大量的低溫熱能，通過壓縮機的壓縮變?yōu)楦邷責崮埽瑐鬏斨了?，加熱熱水，具有能耗低、效率高、速度快、安全性好、環(huán)保性強的特點。原理如圖1所示。

圖1 空氣源熱泵工作原理圖

空氣源熱泵并不是在利用空氣源驅(qū)動，而是用電能或者熱能驅(qū)動，空氣源熱泵可以應(yīng)用到制熱、采暖、制冷、烘干等多個領(lǐng)域?？諝庠礋岜貌粌H能充分滿足一年四季的采暖制冷需要，而且與傳統(tǒng)的采暖制冷方式相比，空氣源熱泵具備節(jié)能環(huán)保、清潔穩(wěn)定等多種優(yōu)勢。

空氣源熱泵采暖系統(tǒng)的組成是由放置于室外的空氣源熱泵主機，在室內(nèi)安裝地暖末端或暖氣片、風機盤管和智能控制器?？諝庠礋岜霉ぷ鲿r收集室外空氣中的能量，加熱地暖采暖需要的低溫熱水，通過循環(huán)水泵送入室內(nèi)低溫輻射加熱系統(tǒng)，均勻加熱室內(nèi)地面，達到采暖目的。夏季可做空調(diào)、冬季可供暖氣，并能供應(yīng)臺站熱水，做到一舉多得。

3 空氣源的應(yīng)用實踐

臺站冬季采暖的時候，空氣源熱泵先是調(diào)整熱泵的換向閥工作位置，使壓縮機排出的高壓制冷劑蒸汽經(jīng)換向閥后流入室內(nèi)蒸發(fā)器，制冷劑蒸汽冷凝時放出的潛熱，將室內(nèi)空氣加熱，達到室內(nèi)取暖目的，冷凝后的液態(tài)制冷劑，從反向流過節(jié)流裝置進入冷凝器，吸收外界熱量而蒸發(fā)，蒸發(fā)后的蒸汽經(jīng)過換向閥后被壓縮機吸入，完成制熱循環(huán)。

空氣源熱泵傳熱工質(zhì)是一種特殊物質(zhì)，常壓下其沸點為零下40℃，凝固點為零下100℃以下，該物質(zhì)冷的時候是液體，但很容易被蒸發(fā)成氣體，反之亦然。在實際運行中，空氣源熱泵中傳熱工質(zhì)的蒸發(fā)極限溫度為零下20℃左右，因此5℃的環(huán)境溫度對如此低的溫度也是“熱”的，甚至下雪的溫度相比之下也是熱的，因此，仍可交換一些熱能。

空氣源熱泵設(shè)備采用電腦自動控制，無需人工操作。把空氣源熱泵供暖系統(tǒng)放置在機房內(nèi)，可滿足、維持冬季室內(nèi)工作人員日常取暖，夏季機房制冷，而且電帶動設(shè)備轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的冷風可以給機房內(nèi)的設(shè)備進行降溫，在冬季機房內(nèi)完全不用再花費額外的電費運行空調(diào)，一舉兩得。空氣源熱泵供暖、制冷、熱水系統(tǒng)示意圖如圖2所示。

圖2 空氣源熱泵供暖、制冷、熱水系統(tǒng)示意圖

通遼微波5個基層站安裝了空氣源熱泵設(shè)備，有效解決了臺站供暖、制冷、熱水供應(yīng)的問題，同時也解決了蔬菜大棚的供暖，在海拔859米的通遼罕山微波站一年四季都能吃到蔬菜，在寒冷的冬季也能保障菜園溫度恒定，特別是在新冠疫情防控時期，因為封村封路，不能按時交接班，有了蔬菜暖棚，保證了臺站蔬菜的供應(yīng)。

4 設(shè)備特點

4.1 適用范圍廣

因為空氣源熱泵主要使用空氣中的低溫熱量制熱，因此從理論上來說，只要有空氣的地方，空氣源熱泵就能使用，不受天氣、環(huán)境等因素影響，基本上能滿足我國北方大多數(shù)地區(qū)的冬季采暖需求。

4.2 節(jié)能效果突出

空氣源熱泵并非采用“電—熱”轉(zhuǎn)換的方式制熱，因此空氣源熱泵制造熱水的效率非常高，每耗電1kw平均可以產(chǎn)生4kw的熱能，是電熱水器的4倍，太陽能熱水器的2倍。非常符合我國能源、社會、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針，空氣源熱泵采暖無任何排放物，環(huán)保節(jié)能、水電隔離、無安全隱患，能效比COP值最高可達3.66，與直接電地暖相比，節(jié)能效果顯著。

4.3 保障安全

空氣源熱泵工作時不需要燒煤、燃氣、汽柴油等，無排放，設(shè)備水電分離，不存在誘發(fā)火災(zāi)、爆炸、中毒、觸電等安全隱患，有力提升了臺站消防安全。

4.4 舒適度高

空氣源熱泵的采暖末端主要是地暖、地暖機、風機盤管。地暖是一種舒適度非常高的采暖方式，熱氣自地表由下而上均勻上升，并逐漸遞減，給人腳暖頭涼的舒適感，符合我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)“溫足涼頂”的健身理念。

4.5 實用性強

實現(xiàn)微波站冬季室內(nèi)溫度恒定，為臺站人員的辦公、生活等提供了一個干凈整潔、溫度適宜的工作環(huán)境。而且空氣源熱泵可自行控制、自行調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，合理有效地利用了資源，真正實現(xiàn)了按需采暖、科學(xué)采暖的理念，節(jié)約人力和資金。

5 與其他供暖方式的比較

5.1 傳統(tǒng)用煤供暖方式

每到冬季需要進行購置煤塊，需要有足夠的空間放置，會占用房屋資源，還有火災(zāi)隱患。用煤取暖不能控制室內(nèi)恒溫，需要在后半夜進行補充煤塊，在后續(xù)過程中需要及時處理煤灰，無形中增加值機人員的工作量和臺站費用。

5.2 電鍋爐供暖方式

電鍋爐供暖具有超清潔環(huán)保的特點，不存在空氣污染，舒適性高，但適合面積較小的供暖面積，適合電價便宜的區(qū)域。前期投入較大，運行費用較高，不太適合利用低谷電蓄熱供暖。電鍋爐的能量來源完全依靠電能，耗費量大，整個供暖期是一筆不小的開銷。電鍋爐線路板比較多，倘若不注重產(chǎn)品的保養(yǎng)就極易使電鍋爐出現(xiàn)電力老化或是短路情況，存在火災(zāi)隱患。

6 結(jié)束語

空氣源熱泵設(shè)備安裝完工后，整體運行安全穩(wěn)定，性能良好，從根源上杜絕了臺站燃煤污染的安全隱患；為平時工作量大的值機人員提供了舒適清潔的采暖體驗，增加了臺站人員的幸福感；有效降低了能耗成本，減少二氧化碳排放，維護了臺站周邊地區(qū)美麗和諧的生態(tài)；為廣泛開展節(jié)能減排活動，打造更多的綠色低碳行動做出了積極努力。