空氣源熱泵

空氣源熱泵具有如下特點 ：

（1）空氣源熱泵系統(tǒng)冷熱源合一，不需要設專門的冷凍機房、鍋爐房，機組可任意放置屋頂或地面，不占用建筑的有效使用面積，施工安裝十分簡便。

（2）空氣源熱泵系統(tǒng)無冷卻水系統(tǒng)，無冷卻水消耗，也無冷卻水系統(tǒng)動力消耗。另外，冷卻水污染形成的軍團菌感染的病例已有不少報導，從安全衛(wèi)生的角度，考慮空氣源熱泵也具有明顯的優(yōu)勢。

（3）空氣源熱泵系統(tǒng)由于無需鍋爐、無需相應的鍋爐燃料供應系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和煙氣排放系統(tǒng)，系統(tǒng)安全可靠、對環(huán)境無污染。

（4）空氣源熱泵冷（熱）水機組采用模塊化設計，不必設置備用機組，運行過程中電腦自動控制，調(diào)節(jié)機組的運行狀態(tài)，使輸出功率與工作環(huán)境相適應。

（5）空氣源熱泵的性能會隨室外氣候變化而變化。

（6）在我國北方室外空氣溫度低的地方，由于熱泵冬季供熱量不足，需設輔助加熱器。

我國疆域遼闊，其氣候涵蓋了寒、溫、熱帶，按我國《建筑氣候區(qū)劃標準》（GB 50178-93），全國分為7個一級區(qū)和20個二級區(qū)。與此相應，空氣源熱泵的設計與應用方式等，各地區(qū)都應有不同。

（1）對于夏熱冬冷地區(qū)：夏熱冬冷地區(qū)的氣候特征是夏季悶熱，7月份平均地區(qū)氣溫25-30℃，年日平均氣溫大于25℃的日數(shù)為40-100天；冬季濕冷，1月平均氣溫0-10℃，年平均氣溫小于5℃的日數(shù)為0-90天。氣溫的日較差較小，年降雨量大，日照偏小。這些地區(qū)的氣候特點非常適合于應用空氣源熱泵。

（2）對于云南大部，貴州、四川西南部，西藏南部一小部分地區(qū)：這些地區(qū)1月平均氣溫1-13℃，年日平均氣溫小于5℃的日數(shù)0-90天。在這樣的氣候條件下，過去一般建筑物不設置采暖設備。但是，近年來隨著現(xiàn)代化建筑的發(fā)展和向小康生活水平邁進，人們對居住和工作建筑環(huán)境要求愈來愈高，因此，這些地區(qū)的現(xiàn)代建筑和高級公寓等建筑也開始設置采暖系統(tǒng)。因此，在這種氣候條件下，選用空氣源熱泵系統(tǒng)是非常合適的。

（3）傳統(tǒng)的空氣源熱泵機組在室外空氣溫度高于-3℃的情況下，均能安全可靠地運行。因此，空氣源熱泵機組的應用范圍早已由長江流域北擴至黃河流域，即已進入氣候區(qū)劃標準的II區(qū)的部分地區(qū)內(nèi)。這些地區(qū)氣候特點是冬季氣溫較低，1月平均氣溫為-10-0℃，但是在采暖期里氣溫高于-3℃的時數(shù)卻占很大的比例，而氣溫低于-3℃的時間多出現(xiàn)在夜間，因此，在這些地區(qū)以白天運行為主的建筑（如辦公樓、商場、銀行等建筑）選用空氣源熱泵，其運行是可行而可靠的。另外這些地區(qū)冬季氣候干燥，最冷月室外相對濕度在45%-65%左右，因此，選用空氣源熱泵其結(jié)霜現(xiàn)象又不太嚴重。

熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源流向高位熱源的節(jié)能裝置?？諝庾鳛闊岜玫牡臀粺嵩?，取之不盡，用之不竭，處處都有，可以無償?shù)孬@取，而且，空氣源熱泵的安裝和使用都比較方便。 我國的空氣源熱泵（亦稱風冷熱泵）的研究、生產(chǎn)、應用在20世紀80年代末才有了較快的發(fā)展。目前的產(chǎn)品有家用熱泵空調(diào)器、商用單元式熱泵空調(diào)機組和熱泵冷熱水機組等。

按機組容量大小分為：戶式小型機組、中型機組、大型機組等。

按機組組合形式分為：整體式機組（由一臺或幾臺壓縮機共用一臺水側(cè)換熱器的機組稱為整體式機組）和模塊化機組（由幾個獨立模塊組成的機組，稱為模塊化機組）。

我國寒冷地區(qū)冬季氣溫較低，而氣候干燥。采暖室外計算溫度基本在-5至-15℃，最冷月平均室外相對濕度基本在45%-65%之間。在這些地區(qū)選用空氣源熱泵，其結(jié)霜現(xiàn)象不太嚴重。因此說，結(jié)霜問題不是這些地區(qū)冬季使用空氣源熱泵的最大障礙。但卻存在下列一些制約空氣源熱泵在寒冷地區(qū)應用的問題。

（1）當需要的熱量比較大的時候，空氣源熱泵的制熱量不足。

（2）空氣源熱泵在寒冷地區(qū)應用的可靠性差。

（3）在低溫環(huán)境下，空氣源熱泵的能效比（EER）會急速下降。

空氣源熱泵熱水器為一種利用空氣作為低溫熱源來制取生活熱水的熱泵熱水器，主要由空氣源熱泵循環(huán)系統(tǒng)和蓄水箱兩部分組成?？諝庠礋岜脽崴骶褪峭ㄟ^消耗部分電能，把空氣中的熱量轉(zhuǎn)移到水中的制取熱水的設備。近年來，國內(nèi)外都在研究CO₂熱泵熱水器。 文獻 中指出，在蒸發(fā)溫度0℃的條件下，把水從9℃加熱至60℃，CO₂熱泵熱水系統(tǒng)的COP值可達4.3。以周圍空氣為熱源時，全年的運行平均供熱COP值可達到4.0，與傳統(tǒng)的電加熱或者燃煤鍋爐相比，可以節(jié)省75%的能量。

空氣源熱泵的應用范圍受到氣候條件的約束。隨著室外溫度的降低，用戶的需熱量不斷增加。當室外氣溫很低時，空氣源熱泵的制熱量不能滿足用戶采暖要求。同時，隨著壓縮機壓力比的增加，其COP急劇下降，排氣溫度迅速升高，從而導致壓縮機不能正常運行甚至損壞。國內(nèi)外學者針對這樣的問題提出了不同的解決方案。本文列出了一些低溫空氣源熱泵的研究成果并做出分析比較。對更好地促進空氣源熱泵技術(shù)的發(fā)展具有積極意義。