以空气作为低品位热源的空气源热泵与水源热泵或土壤源热泵相比,有更广泛的应用领域,更便于分户管理,更容易实现行为节能,更无损于环境和资源保护,属于可再生能源的范畴。在集中热网和天然气管道不能覆盖地区建筑的供暖、供冷及生活热水领域有极大的优势。
低温空气源热泵技术概述
热泵的功能是把热从低位势(低温端)抽升到高位势(高温端)排放。低温空气源热泵就是利用室外空气的能量通过机械作功,使能量从低位热源向高位热源转移的制冷/制热装置。它以冷凝器放出的热量来供热,以蒸发器吸收的热量来供冷。
(1)节能:低温空气源热泵通过消耗部分电能获得2.5~3.4倍的供热量,冬季季节综合能源利用率≥3.0,一次能源利用率可达0.825~1.122,季节综合一次能源利用率为0.97,远高于电直接供暖和燃煤、燃气供暖的方式。
(2)节水:低温空气源热泵供暖时热量采自于空气,制冷时是将室内空气热量排放到室外空气中,不消耗rh水资源,不依赖水资源,不影响、不破坏水资源。
(3)节地:低温空气源热泵机组只需室外放置,例如:房顶、平台、地面等,只要是室外的rh地点都可以放置,不占用rh宝贵的土地资源。
(4)节材:冬季供暖与夏季供冷同时兼备,一机两用,机组利用率高,无需地下水源抽灌系统,无需土壤埋管系统,系统简单,工程耗材少,是典型的节材型技术。
由于空气源热泵具有不受资源条件限制的特点,且随着低温空气源热泵技术的不断发展,能效水平不断提升,其应用范围不断向北推进。目前,清华同方的低温空气源热泵在环境温度-20以上可靠运行,使空气源热泵的应用范围由长江流域扩展至华北及黄河流域地区。在建筑节能减排市场领域,其推广应用前景潜力巨大。
热泵作为一种节能技术受到了世界各国的普遍重视,而空气源热泵可从环境大气中吸取丰富的低品位能量,使用方便,安装费用较低,因此空气源热泵成为热泵诸多型式中应用最为广泛的一种。但是,空气源热泵的应用范围受到气候条件的约束。随着室外温度的降低,用户的需热量不断增加。当室外气温很低时,空气源热泵的制热量不能满足用户采暖要求。同时,随着压缩机压力比的增加,其COP急剧下降,排气温度迅速升高,从而导致压缩机不能正常运行甚至损坏。国内外学者针对这样的问题提出了不同的解决方案。本文列出了一些低温空气源热泵的研究成果并做出分析比较。对更好地促进空气源热泵技术的发展具有积极意义。