空气源热泵及其应用_百度文库
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空气源热泵及其应用
&&本文介绍了有关空气源的相关知识及其应用。
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你可能喜欢低温空气源热泵模块机组+模块水源热泵
低温空气源热泵模块机组+模块水源热泵比单空气源热泵供暖更省、更稳定、更舒适。
水源+空气源组合式能源
（建筑面积):100-200元/㎡
夏季:5-15元/㎡
冬季:10-25元/㎡
运行稳定、使用寿命长、模块智能控制、运行费用更低
欧卡能低温空气源热泵模块机组+模块水源热泵
系统运行特点：低温空气源热泵模块机组运行最佳工况吸收空气冷热量，配合模块水源热泵运行最佳工况制取冷热水，两着运行最佳工况强强联合，高系统能效比，为室内提供冷热量。
适合区域：市中心地带无法打井及地埋管水源热泵、地源热泵受限制的区域，适合于山西、河北、北京、黑龙江、甘肃、西安、辽宁、青海、内蒙等冬季最低温度高于-25℃以上的地区。
使用场合：住宅、办公楼、医院、学校、别墅、工厂、娱乐会所等。
一、“低温空气源热泵模块机组+模块水源热泵”系统组成
系统以欧卡能低温空气源热泵模块机组为一次能源利用集中设置，利用专用辅助热源型高效（超低温）空气源热泵作为提升装置，以分布在用户端的水源热泵作为二级能源提升装置，实现以直接满足用户（制冷）供暖需求的能源梯级利用，并通过一次能源供应系统提供支持和补充;在能源的输送和利用上分片布置，减少长距离输送能源的损失，有效的提高了能源利用的安全性和灵活性。
二、供暖分析
冬季供暖拟采用专用辅助热源型高效（超低温）低温空气源热泵模块机组+模块水源热泵集中分布式能源梯级利用综合节能解决方案。专用辅助热源型高效（超低温）空气源热泵集中设置做一级能源从外界环境中提热，提供10℃-20℃的热水做水源热泵的水源;水源热泵分布到户设置做二级能源为每户提供30℃-50℃热水作为地板辐射供暖的热源。
该系统不但很好的解决了空气源热泵在寒冷地区直接供热能效低下和故障频发无法保证供热热源稳定性的难题，而且通过水源热泵分布到户的设置又可以很好的解决目前北方集中供暖分户计量无法有效实施和住户浪费用能的不良习惯等难题。能够培养用户节约每一分能源的良好用能习惯。
专用辅助热源型高效（低温）空气源热泵模块机组在寒冷地区低水温段下能够高效稳定运行，有效的保证了水源热泵水源水温和稳定供应;同时水源热泵在10℃-20℃的水源工况下能够高效稳定的制热。该系统是目前在没有地表水、地下水和地下埋管的情况下，用热泵供暖最稳定可靠和能耗最低的热泵供暖系统。
低温空气源热泵模块机组和水源热泵模块机组都是目前技术比较成熟，应用最广的节能供热设备，具有节能、环保、安全、低碳减排、管理简单(全自动控制)等特点，而且也是目前除水地源热泵外，热泵供暖系统中运行能耗最低、经济效益最好、最稳定、最便于分户计量的方式。
三、系统控制说明
1、一次能源空气源热泵根据进出水温度进行控制。
一般情况下，机组的出水温度稳定在15℃，根据机组的进出水温度和外界环境温度，来开启空气源热泵或压缩机的开启台数，远程集控系统自行智能开启空气源热泵或压缩机台数，也可人工操作。
2、二次能源水源热泵机组通过二次侧的热水进出水温度进行控制。
3、 能源梯级利用供暖系统的优势及节能分析
3.1、稳定可靠
一级能源辅助热源型高效低温空气源热泵机组热水出水温度15℃左右水温低，压缩机排气压力低，空气源热泵机组稳定可靠，二级能源水源热泵机组水源侧水温稳定在15℃，由于水源热泵分布到户，循环管路较短，热水侧出水温度一般不超过45℃即可很好的达到供暖效果。
一般的超低温空气源热泵机组，由于系统管理过长，需要把水温升到50℃以上循环才能保证供暖效果，导致压缩机排气压力过高，压缩机容易损坏，压缩机寿命大大缩短，稳定性差，供暖系统不可靠，影响供暖效果。
3.2、高效节能
一级能源辅助热源型高效低温空气源热泵机组热水出水温度15℃左右，水温低，热泵机组的在-10℃环境下运行，其COP值仍可高达4.0以上。二级能源水源热泵机组在水源侧进水15℃下，其热水侧出水温度在45℃时，其COP值可高达4.5
以上，其热水侧出水温度在35℃下时，其COP值可高达5.5以上;一二级均在高效段工作，系统高效节能，系统综合能效高达3.0以上。
一般的超低温空气源热泵模块机组，供暖工况下，其热水出水水温需达50℃以上循环才能保证供暖效果，在-10℃环境下运行，其COP值只能达到2.1左右，加上循环水泵的功耗，其综合能效COP值在1.7以下;其综合能效远远低于能源梯级供暖系统。
3.3、系统热损失小
一级能源辅助热源型高效低温空气源热泵模块机组热水出水温度15℃左右，水温低，一二级能源间的管道损失大大降低。系统热损失小。
一般的超低温空气源热泵模块机组，供暖工况下，其热水出水水温需达50℃以上，水温高，管道损失大大升高。系统热损失大。市政集中供暖的供热管线过长，系统热损失更大。
3.4、分户计量简单
能源梯级利用供暖系统，可以解决多年来北方集中供暖分户计量的难题，无需加装热计量装置，即做到二次能源，用户多用多出费用，少用少出费用，且计费准确可靠;不像热计量装置计费不准确，容易损坏，年年校核等弊端。
市政集中供暖和一般的超低温空气源热泵机组供暖系统，很难解决多年来北方集中供暖分户计量的难题，需加装热计量装置，但热计量装置计费不准确，容易损坏，经常校核等弊端。
3.5、节能减排、环保低碳
能源梯级利用供暖系统，利用很少一部分清洁能源电能，将可再生的空气中低品位热能进行梯级利用，达到供暖的需求。系统节能减排，不向外界排放二氧化碳、二氧化硫等，环保低碳，能源再生循环利用。
燃气炉供暖系统，利用天然气清洁能源，减排不减碳，利用的是不可再生的能源。一般的超低温空气源热泵机组供暖系统，节能减排效果不明显。
3.6、培养节约用能的良好习惯
能源梯级利用供暖系统，可以很简单分户计量，分时、分室控制，能够很好的培养人们节约能源，减少浪费用能的良好习惯。
市政集中供暖、燃气炉供暖系统和一般的超低温空气源热泵机组供暖系统，很难真正做到分户计量，分时、分室控制，浪费能源，不利于培养人们节约用能的习惯。
3.7、掌握能源梯级利用供暖系统核心技术
能源梯级利用系统，国家发明专利技术，其供暖设备，已经经过多年的实际能源梯级利用考验。其它热泵厂家不具备能源梯级利用供暖系统的核心技术和实际成功案例的运营，更不具备设备生产许可认证。
3.8、系统远程集散智能控制
远程集散智能控制系统，很方便的使一二级能源模块化控制，真正做到每个压缩机一个小模块，保证每个模块都是峰值效率高效运行，无论是在部分负荷或是在满负荷工况下均可以高效运行。无需人工操作，系统可以根据需求，用多少能量供应多少能量，比传统系统节能显著，彻底解决了设备在部分负荷下效率降低的难题。&& && &&正文
空气源热泵空调系统在家用中央空调中的应用
来源： 建筑网&
摘要：随着生活水平的提高，人们对住宅环境的要求越来越高，尤其是对居室空气环境提出了越来越高的要求。最初人们采用窗式空调器、分体式、壁挂式等家用空调器来降低室内温度，但由于没有室外新风，使得住宅室内空气品质难以得到保证；分体式空调的室外机和窗式空调的安装预留洞成为破坏房屋建筑立面和破坏城市景观的重要因素。而且，近年来随着居住条件的不断改善，普通居民住宅建筑面积已扩大到90~200m²，一些别墅型住宅甚至达到500~600m²,显然家用空调器已越来越不适应较高档次住宅发展的需要,家用中央空调便应运而生。
空气源热泵空调系统在家用中央空调中的应用是怎样的呢，下面为大家带来相关内容介绍以供参考。随着生活水平的提高，人们对住宅环境的要求越来越高，尤其是对居室空气环境提出了越来越高的要求。最初人们采用窗式空调器、分体式、壁挂式等家用空调器来降低室内温度，但由于没有室外新风，使得住宅室内空气品质难以得到保证；分体式空调的室外机和窗式空调的安装预留洞成为破坏房屋建筑立面和破坏城市景观的重要因素。而且，近年来随着居住条件的不断改善，普通居民住宅建筑面积已扩大到90~200m?，一些别墅型住宅甚至达到500~600m?,显然家用空调器已越来越不适应较高档次住宅发展的需要,家用中央空调便应运而生。目前典型的家用中央空调系统大致有三种类型：家用小型空气源热泵中央空调系统、家用变频多联中央空调系统、风管式家用中央空调系统。从我国目前的技术水平和空调生产状况来看,空气源热泵家用中央空调系统比较适合于我国国情。下面重点介绍家用空气源热泵冷热水空调系统的设计及需要注意的问题。1.系统冷热负荷的确定及设备选择计算出住宅的冷负荷后，由于所有末端设备同时使用的可能性很小，计算系统的总冷负荷时，应根据用户的要求及使用性质考虑不同的使用系数。供热时,则应根据不同的供热方式来选取同时使用系数及考虑户间传热的影响。确定总冷热负荷之后根据本地区的气象条件和能源供应状况进行合理的设备选择，如空气源热泵冷热水机组、空气源单冷机组 热水炉、空气源单冷机组 城市热源等。室内末端设备一般为风机盘管和空调箱,选用末端设备时应考虑1.2的间歇使用系数和1.2的临室无空调时内围护结构的负荷附加系数。选用空气源热泵机组时，应按当地最佳平衡点来选择。最佳平衡点选择机组的一般步骤为：①计算最佳平衡点温度下的建筑物热负荷。②把该平衡点温度下的供热量，换算到标准工况下的制热量选择空气源热泵冷热水机组。③通过查询生产厂家的样本或技术资料，求得该机组在冬季空调设计工况下的制热量，并由设计热负荷求得辅助热源的容量。④通过查询生产厂家的样本或技术资料，求得该机组在夏季空调设计工况下的制冷量，如果不能满足空调冷负荷的要求，则应补充辅助冷源，考虑到冷机布置的方便，一般选用风冷单冷机组作辅助冷源按此方法选择机组，一般来说不会存在夏季空调设计工况下热泵机组所提供的冷量远大于空调设计冷负荷的情况。2.空气源热泵机组的除霜由于众所周知的原因，空气源热泵的应用受到气候条件的约束，在热泵技术较为领先的日本曾有“采暖度日数HDD&3000”的推荐使用标准，在我国使用范围曾一度划定在长江中下游地区，目前指导工程设计的各种文献将冬季室外计算温度tw=-3?C定作最低线。然而在过去的十多年其应用范围向北扩展的趋势是显而易见的，西安、郑州、烟台、北京等城市都多有应用。有研究者提出了计算空气—水热泵干湿工况转变临界湿度和结霜临界湿度的方法，建立了求解这两个临界相对湿度的空气源热泵模型，求解出不同的出水温度和不同的空气温度下的这两个临界湿度值，绘制出使用空气—水热泵时的结霜区域和干工况区域。45?C出水时，空气源热泵机组运行时的结霜区域和干工况区域的分界线走向大致沿着拉萨—兰州—太原—石家庄—济南一线。此线以北区域空气源热泵运行时，不会结霜；而此线以南，机组都存在不同程度的结霜。[3]在空气源热泵机组的结霜机理方面近些年也进行了相关的实验研究，研究结果表明，空气侧换热器结霜过程中，不仅霜的厚度发生变化，霜的密度也在变化，刚开始结霜时，结霜量主要是增加霜的厚度，而密度变化很小。随着时间的推移，霜的厚度增加减缓，而密度变化增加，而且霜的密度随着时间呈抛物线规律变化。研究结果表明，在不同的工况下，空气侧换热器的结霜情况是不同的。在空气温度一定时，相对湿度越大，结霜越严重，融霜的时间间隔越短；在空气相对湿度一定时，0?C工况的结霜比-4?C工况的结霜严重。[4]低温条件下作制热运行时的除霜，就是为了防止因霜层积聚恶化蒸发器的换热过程。显然，空气源热泵冷热水机组除霜控制方法的时间控制法是不符合霜厚度随时间的变化规律的。同样，许多生产厂家虽采用时间—温度控制法，但还是采用统一固定的除霜启动值和除霜时间值，因此由于空气温度、相对湿度的不同，结霜的厚度不同，除霜效果也就不一样。结霜规律的正确预测和掌握，才是保证除霜效果良好的前提。理想的除霜程序应该是既能在霜层积聚时及时除霜，又不在无霜时作无效除霜运行。目前常用的融霜方法除时间控制法、时间—温度控制法外，还有旁通除霜法、压差控制法，变频压缩机和电子膨胀阀的热泵机组的显热除霜法以及MP99电脑除霜、智能除霜、模糊除霜等等，研究可靠的有效除霜技术，是发展和推广家用空气源热泵中央空调系统的关键技术。在生产厂家产品的样本中，热泵的制热量仅是标准工况下的瞬时热量，当盘管表面结霜时，机组效率迅速下降，因此，空气源热泵机组冬季的制热量应根据室外空调计算温度修正系数和化霜修正系数，按下式进行修正：Q=q·K1·K2（式中，Q——机组制热量Kw；q——产品样本中的瞬时制热量Kw；K1——使用地区室外空调计算干球温度的修正系数，按产品样本选取；K2机组化霜修正系数，每小时化霜一次取0.9，二次取0.8）。3.空气源热泵机组变频技术由于多种因素，变频空调器越来越为广大用户所接受。变频压缩机的使用，增加了系统的可调控参数，提高了空调器部分负荷时的性能，用变容量的柔性控制代替了起停控制，减少了系统对电网的冲击和室内温度的波动，从节能和舒适性的角度来看比定速空调器有着明显的优越性。家用中央空调随着具体使用要求、使用条件的不同，热负荷差异较大，这就要求家用中央空调的能量调节能力能够与热负荷变动范围大这一特点相适应，现在市场上销售的大多数空气源机组的能量调节均只能通过开停压缩机来实现，当空调热负荷较小、空调水系统容量也较小时，容易出现压缩机的频繁开停，由于压缩机的启动电流较大，因而使得运行功耗增加；而且每次停机后制冷系统高低压侧的压力经过一段时间才会达到平衡，平衡时高压侧热的制冷剂与低压侧冷的制冷剂混合也会产生不必要的冷量损失。此外，开停机过于频繁也会缩短压缩机的使用寿命。近年来，随着空调技术的进步，在家用中央空调产品上已出现多种能量调节方式，应用较多的方式有：①制冷系统采用多个定速（定输气量）压缩机组合；②制冷系统采用变输气量压缩机与定速压缩机组合；③制冷系统采用变频压缩机与定速压缩机组合；④多个制冷系统组合。对于多个制冷系统组合而成的机组，能量调节能力随系统数量、压缩机种类的不同有着较大的差别，采用定速（定输气量）压缩机系统组合只能实现能量分配调节，如采用变频压缩机系统与定速压缩机系统组合则能实现能量连续调节。因此，如产品采用模块化结构，设计相关规格的变频单元和定速单元，通过多种组合方式，还可形成能量可连续调节的系列产品。变频压缩机和定速压缩机组合的变频机组不仅能适应家庭用户热负荷差异大，能量调节范围宽的使用要求，制冷（热）迅速，系统水温波动小,除霜时水温下降幅度小，而且具有明显的节能性，能够实现大容量机组的连续能量调节,并且对增加机组使用寿命、提高房间的舒适性和降低噪声均有好处，是家用中央空调发展中值得大力提倡的一种方式。4.水系统热稳定性问题家用空气源热泵机组和单冷机组的压缩机为定速压缩机时，因为空调系统的水容量较小，将存在空调水系统的热稳定性问题。配有定速压缩机的空气源热泵家用空调系统，能量调节一般均根据室内温度的变化通过开停压缩机来实现。家用空调系统大部分均运行在部分负荷，在部分负荷下，压缩机运行很短时间，空调系统水温就会达到设定温度，此时压缩机停机；当水系统容量较小时，经过很短时间，空调系统水温就会高出设定温度，压缩机又必须开机，从而造成压缩机频繁开停，既增加了系统功耗，又影响主机的使用寿命。并且，水系统容量较小时，冬季除霜时又会造成系统水温降过大，影响供热效果，形成吹冷风的现象。变频压缩机和定速压缩机组合的空调系统，主机能自动与室内负荷相匹配，水系统的热稳定性问题不突出，但水系统容量过小，在变频压缩机和定速压缩机衔接的负荷盲区也会造成压缩机的多次起停。模块化空气源热泵
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