关于低温环境下空气源热泵的探讨

关于低温环境下空气源热泵的探讨能源是人类和社会生存发展的紧要资源，但是随着人类社会的不绝发展以及人民生活水平的不绝提高，能源需求量不绝增大，由此导致的能源消耗和环境污染问题也日益严重，节省能源和保护环境已经成为人类不行推卸的责任。

空气源热泵是一种以逆卡诺循环为工作原理，把丰富的空气作为低温热源，通过电能的驱动，将空气中大量的低温热能变动为高温热能的装置。

近些年来，空气源热泵技术以其高效节能、安装方便、环保无污染的特点，有效的解决了在冬季我国北方以燃煤为供暖模式所带来的负面影响，缓解了我国资源紧张的局面，成为热泵技术中应用最为广泛的一种。

但是，在室外温度较低的情况下，空气源热泵系统并不能高效安全的运行，成为了空气源热泵系统在寒冷地区应用的制约因素。

本文对空气源热泵系统进行了简单介绍，指出在寒冷地区空气源热泵系统容易显现的问题，综合国内外专家学者的研究成绩，对不同的改善措施进行分析，希望能对空气源热泵技术的发展起到乐观作用。

1空气源热泵系统
热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置，也是全世界倍受关注的新能源技术。

它不同于人们所熟识的可以提高位能的机械设备—“泵”，热泵通常是先从自然界的空气、水或土壤中
取得低品位热能，经过电力做功，然后再向人们供应可被利用的高
品位热能。

空气源热泵作为热泵技术的一种，有“大自然能量的搬
运工”的美誉，利用蒸汽压缩制冷循环工作原理，以无处不在的空
气中的能量作为紧要动力，通过少量电能驱动压缩机运转，实现能
量的转移，满足用户对生活热水、地暖或空调等需求。

空气源热泵
系统不需要多而杂的配置、昂贵的取水、回灌或者土壤换热系统和
专用机房，它能够渐渐减少传统采暖方式给大气环境带来的大量污
染物排放，保证采暖功效的同时实现节能环保的目的。

空气源热泵系统通常由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀4部
分构成，通过让工质不绝完成蒸发→压缩→冷凝→节流→再蒸发的
热力循环过程，从而实现热量的转移.
在制热时，液态制冷剂在空气换热器中汽化，吸取空气中的热量，低温低压的气态制冷剂经压缩机压缩后变为高温高压气体送至
水换热器。

由于制冷剂的温度高于水的温度。

制冷剂从气态冷却为
液态，液体制冷剂经膨胀阀节流后，在压力作用下进入空气换热器，低压气体制冷剂再次汽化，完成一次循环。

在这个循环中，随着制
冷剂状态的更改，实现了热量从空气侧向水侧的转移。

在制冷时，
液态制冷剂在水换热器中汽化，使水温降低。

低温低压的气态制冷
剂经压缩机压缩，变为高温高压气体，进入空气换热器，由于制冷
剂温度高于空气温度，制冷剂向空气传热，制冷剂经气体冷凝为高
压液体，高压液态制冷剂经膨胀阀节流后进入水换热器，低压液体
制冷剂再次汽化，完成一个循环。

在这个循环过程中，随着制冷剂
状态的更改，实现了热量从水侧向空气侧的转移。

2空气源热泵北扩的制约因素
空气源热泵系统在环境温度相对较高时，运行性能良好，但是
室外温度较低的情况下，空气源热泵系统不但无法满足负荷的需求，而且系统自身也无法保证安全稳定的运行，这始终制约着空气源热
泵的发展和推广应用。

在较低的室外温度情况下，空气源热泵系统
容易显现以下问题：。