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空氣源熱泵是利用空氣作為冷熱源的熱泵。這種熱泵安裝和使用都很方便,應用較廣,但目前也存在一些缺點??諝庠礋岜孟到y因地區和季節不同,空調空氣的狀態參數的變化,對熱泵的容量和制熱性能系數影響很大,空調溫度越低,熱泵的制熱性能系數就越低。

尤其在冬季,當空氣溫度很低時,這時需求供熱量很大,勢必造成熱泵供熱量與建筑物耗熱量之間的供需矛盾。冬季空氣溫度很低時,空調換熱器中的工質蒸發溫度也很低。當空調換熱器表面溫度低于0℃,并且低于空氣露點溫度時,空氣中的水分在換熱器表面就會凝結成霜,導致蒸發器的吸熱量減少,熱泵不能正常供熱。因此,空氣源熱泵的除霜要有一定能耗,保證空調換熱器獲得足夠的熱量,需要較大容量的風機供風,增大了空氣源熱泵裝置的噪音。

當熱泵室外換熱器周圍的溫度低于空氣露點溫度時,換熱器表面就要結霜,加大了換熱器的傳熱熱阻,同時加大了空氣通過換熱器的阻力,使通過換熱器的風量減少,導致熱泵不能正常供熱。若制冷劑在蒸發器中不能完全蒸發,壓縮機還有可能發生回液現象,這容易造成往復式壓縮機的損壞,即使螺桿和渦旋式等壓縮機對少量回液敏感性不強,但壓縮機吸氣壓力與排氣壓力之比要提高,壓縮比的加大使壓縮機軸功率上升,熱泵系統的能耗增加。霜的形成非常復雜,空氣相對濕度變化對結霜的影響遠遠大于空氣溫度變化對結霜的影響。因此,空氣源熱泵這一難題的解決是人們一直在研究的課題。目前解決結霜的途徑有兩個,一是防止空調的換熱器結霜;二是結霜后的除霜。

防止結霜的方法是在熱泵系統中增加一個輔助的空調換熱器,通過輔助換熱器的高溫液體的熱量能有效的防止主換熱器的冰霜形成。在熱泵系統的室內換熱器中設置一個為制冷劑加溫的電加熱器,這樣可使制冷劑的溫度比一般熱泵系統高1℃~2℃,使空調換熱器不易結霜。增加空調換熱器的換熱面積,并且采用親水型鋁箔作翅片,翅片間距加大,這樣可以延緩結霜時間。雖然采取一些措施能防止結霜,但完全避免結霜是不可能的,因此空氣源熱泵必須有一個可靠的除霜方法。除霜的方法是把壓縮機的部分高溫熱氣經旁通管直接送入蒸發器進行除霜;利用四通閥,將熱泵由供熱工況運行變為制冷工況運行,這種方法除霜快,但要消耗大量能量;在空調換熱器內鑲入電加熱器,用電加熱除霜。在不同地區和不同品牌的空氣源熱泵機組除霜采用的方法不同,空氣源熱泵系統防霜和除霜的能耗估計占總熱泵總能耗的10%,但是霜層的形成造成換熱器運行性能的下降具有不確定性。

空氣源熱泵的不足與改進

空氣源熱泵在我國典型的應用范圍是長江流域以南地區。在北方地區,冬季平均氣溫低于0℃,空氣源熱泵不僅運行條件惡劣,穩定性差,而且存在結霜問題,效率較低??諝庠礋岜糜糜诒狈降貐^時,必須慎重考慮。目前,由于對空氣源熱泵存在的固有問題沒有找到有效的解決辦法,所以空氣、土壤、太陽能的綜合利用是一種發展趨勢??諝庾鳛榈臀粺崮?,可以取之不盡,用之不竭,處處都有,可以無償地獲取,而且空氣源熱泵裝置的安裝和使用也都比較方便。在使用空氣源熱泵系統時要注意三個方面:經濟合理地選擇平衡點;熱泵系統配備一個合理的輔助加熱裝置;熱泵系統的自動能量調節。因此熱泵裝置的設計要考慮防止空調換熱器的結霜和選擇良好的除霜方式。

伴隨《可再生能源法》實施,建筑節能已成為地產界的新熱點,越來越多的開發商在國家政策引導與自身觀念更新的情況下,都或多或少地在所開發的項目中使用了節能技術,而空氣能熱泵技術又以污染小,效果好而成為各家看好的采暖技術??諝饽軣岜眯袠I雖然進入國內市場十年之久,但現在仍然處在持續發展的階段。在整個消費水平提升、科技水平進步、建筑結構變化多端的今天,空氣能熱泵熱水器以其獨特的優勢,一直保持著直線上升的勢頭??諝饽軣崴饕呀涢_始帶領消費者走向“熱水文明”的新時代。
 

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