严寒地区空气源热泵应用
低温环境下空气源热泵的应用分析
低温环境下空气源热泵的应用分析低温环境下的空气源热泵系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组成。
在制冷和制热过程中，系统需要通过油冷却和制热器的增设来增加系统的性能和效益。
空气源热泵的性能主要受到环境温度的影响，因此在低温环境下，其性能受到了很大的限制。
具体来说，低温环境下空气源热泵存在以下问题：1.效率降低。
由于环境温度低，空气源热泵需要消耗更多的能量来提供相同的热能，从而导致效率下降。
2.压缩机故障率提高。
低温环境下，压缩机的工作压力增大，增加了机械冲击和摩擦损失，导致压缩机故障的概率增加。
3.管道及阀门冻结。
低温环境下，管道和阀门中的水分会结冰，导致空气源热泵无法正常运作。
为了解决以上问题，需要采取一些措施来提升空气源热泵在低温环境下的性能。
具体措施包括：1.选择适用制冷剂。
在低温环境下，制冷剂的选择很重要，一般建议选择低温工作的制冷剂。
常用的低温工作制冷剂有R404a和R410a等。
2.加装热水辅助装置。
由于低温环境下空气源热泵的制热效率较低，可以考虑加装热水辅助装置来提高其热效率。
3.增加制热器。
在低温环境下，制热器可以起到增加温度的作用，从而提高空气源热泵的热效率。
4.加装排气加热系统。
通过加装排气加热系统，可以提高低温下空气源热泵的制热效率。
5.加强维护保养。
在低温环境下，空气源热泵需要更加频繁的维护和保养，包括清洁过滤器、检查阀门和管道等。
总之，低温环境下空气源热泵的应用需要针对其性能受限的问题采取相应的措施来提高性能和效率。
随着技术的不断进步和应用经验的积累，相信空气源热泵在未来的应用中会更加广泛和成熟。
超低温空气源热泵在严寒地区的应用
超低温空气源热泵在严寒地区的应用●PHNIX集团廖汉光一、引言人类进入二十一世纪，首先面临的是这样的矛盾，一方面，人民对生活品质的要求日益提高，另一方面是日益高涨的环保压力和能源价格。
如何化解这个矛盾，是关系着人类可持续和谐发展的大问题。
热泵作为一种可再生能源的利用模式，节能环保，受到越来越广泛的重视和应用。
根据热量的来源，热泵可分为空气源热泵，土壤源热泵，水源（污水，海水，地下水）热泵等，上述热泵各有优缺点，土壤源热泵和水源热泵的热源稳定，无结霜化霜过程，但受自然条件的约束，空气源热泵热源灵活，受自然条件的限制大，热源不太稳定，有结霜和化霜的过程，在环境温度较低（小于-5℃）的情况下，制热量和能效比都大幅衰减。
如何开发出在-15℃以下的环境温度条件下能够稳定有效地制热空气源热泵机组，是每一个的热泵生产厂家和开发人员面临的一个艰巨的问题。
PHNIX(芬尼克兹)北极星系列超低温热泵机组的开发成功，使空气源热泵推广应用到高寒地区成为可能。
二、ZWKS系列压缩机PHNIX(芬尼克兹)北极星系列超低温热泵机组使用的就是艾默生公司研发的ZWKS系列热泵热水器专用压缩机，该系列压缩机拥有先进的喷气增焓（EVI）技术，该技术不但能拓展空调热泵在北方地区的应用，还可以优先地提高空调系统的制冷制热性能，特别是可以使低环境温度下的制热量和COP得到显著提升。
EVI涡旋压缩机除了常规的吸气口和排气口外，还带有第二个吸气口，即蒸气喷射口，中压的制冷剂蒸气通过蒸气喷射口和位于定涡旋盘的喷射孔喷射到涡旋盘的中间腔，以增加制冷剂流量，结合带经济器的系统设计，达到增加系统制热量或COP，以及降低涡旋温度的目标。
由于热泵热水器的应用极为苛刻，艾默生公司对此专门设计了ZWKS系类热泵热水器专用涡旋压缩机，为适应高出水温度对应的高负载，对压缩机的点击进行了加强，对浮动密封、动涡旋以及动态排气阀进行了专门设计以适应低温制热水时的高压比运行特点，同时为了控制安全的排气温度，对EVI喷射通道进行了设计加强。
低温环境下空气源热泵的应用分析
低温环境下空气源热泵的应用分析空气源热泵是一种能够在低温环境下提供供暖和热水的环保设备。
它通过从空气中提取热量来产生热能，可广泛应用于家庭和商业建筑的供暖系统中。
本文将对空气源热泵在低温环境下的应用进行分析。
低温环境是指室外气温较低的地区或季节。
在这种环境下，传统的供暖方式，如燃气锅炉或电暖器等，会消耗大量的能源，造成能源浪费和环境污染。
而空气源热泵利用空气中的热量来产生热能，不依赖于化石燃料，具有更高的能源利用效率和更低的环境影响。
空气源热泵在低温环境下的应用主要包括供暖和热水供应。
在供暖方面，空气源热泵通过从室外空气中提取热能，利用压缩循环制冷原理将低温热量转化为高温热量，然后通过管道将热量传递到室内。
在低温环境下，空气源热泵仍然能够提供稳定的供暖效果，保证室内温度的舒适度。
空气源热泵还能够用于热水供应。
在低温环境下，空气源热泵通过回收室内废热来加热水，不仅能够实现绿色供暖，还能够提供稳定的热水供应。
与传统的热水器相比，空气源热泵能够节省更多的能源，降低能源消耗和运行成本。
空气源热泵在低温环境下的应用还受到一些限制。
空气源热泵在极寒的环境下会出现能效下降的情况，因为空气中的热量有限。
为了提高热泵的效率，可以加装辅助加热设备，如电加热器或地下管道预热器等。
在低温环境下，空气源热泵的运行效果会受到室外温度的影响。
当室外温度较低时，热泵的供暖效果可能会有所降低。
空气源热泵在低温环境下的应用具有很大的潜力和优势。
它不仅能够实现绿色供暖和热水供应，还能够节约能源和降低环境污染。
但同时也受到一些限制，需要在实际应用中充分考虑和解决。
通过进一步的技术创新和应用推广，空气源热泵在低温环境下的应用将得到更广泛的推广和应用。
低温环境下空气源热泵的应用分析
低温环境下空气源热泵的应用分析低温环境下空气源热泵主要应用于制冷和供暖系统中。
它通过将低温环境中的热能吸收并转化为高温热能，提供制冷或供暖的效果。
由于低温环境下空气的热能较低，因此在低温环境下的空气源热泵系统需要更加高效的工作方式和设计。
采用高效的压缩机是提高低温环境下空气源热泵系统效能的重要因素。
在低温环境下，由于空气的热能较低，传统的压缩机往往效能不高。
采用高效的压缩机可以提高系统的COP（Coefficient of Performance，性能系数）值，提高能源利用率。
目前，一些新型的涡旋压缩机和双螺杆压缩机可以有效地应对低温环境下的工作条件，提高系统的能效。
采用先进的换热器设计可以提高低温环境下空气源热泵的工作效果。
换热器是空气源热泵中的核心组件之一，它对系统的能效起着至关重要的作用。
在低温环境下，空气源热泵需要从空气中吸收尽可能多的热能，而传统的换热器设计往往存在一定的热损失。
采用先进的换热器设计可以提高换热效果，减少热损失，提高系统的能效。
采用适当的制冷剂也是提高低温环境下空气源热泵系统效能的关键。
由于低温环境下空气的热能较低，因此制冷剂的选择尤为重要。
一些传统的制冷剂在低温环境下的性能较差，因此需要采用新型的低温工质来提高系统的性能。
如今，一些新型的制冷剂，如天然气、氨气等具有更好的低温性能和环境友好性，可以有效地提高低温环境下空气源热泵系统的效能。
低温环境下空气源热泵的应用具有很大的潜力。
通过采用高效的压缩机、先进的换热器设计和适当的制冷剂，可以提高系统的能效，减少能源消耗，实现节能环保的供暖和制冷效果。
目前低温环境下空气源热泵的技术还有待进一步提高和完善，需要在制造技术、设计理论、运行管理等方面进行深入研究和探索，以促进其在低温环境下的广泛应用。
空气能供暖在高寒地区的应用实践与经验
空气能供暖在高寒地区的应用实践与经验当前，空气能供暖技术在全球范围内得到了广泛的应用，其高效、环保的特点使其成为一种理想的取暖方式。
然而，在高寒地区，特别是极地地区，温度极低且极端的气候条件给空气能供暖带来了一定的挑战。
本文将探讨空气能供暖在高寒地区的应用实践与经验，并分享如何解决可能出现的问题。
首先，由于高寒地区的气温极低，在选择空气能供暖设备时，应选用适应极端温度条件的产品。
市场上有一些专为高寒地区设计的空气能供暖设备，其使用的压缩机和换热器等关键部件能够在极低温下正常工作。
此外，设备的保温性能也非常重要，应选用符合相应标准的保温材料，以确保供暖效果。
其次，高寒地区的气候条件对设备的运行效率有一定的影响。
在寒冷的环境下，空气能供暖设备的热泵循环工作会遇到一定的困难，因此，正确选择设备的运行模式至关重要。
在极端冷的天气中，一种常见的做法是采用辅助加热措施，如电加热或地暖系统，以提高供暖效果。
此外，定期对设备进行维护和清洁也是确保供暖效果的关键。
第三，高寒地区的供暖需求往往较大，因此，在设计空气能供暖系统时，应考虑合理的容量和配置。
在高寒地区，因为气温极低，所以供暖需求相对较高。
因此，选择合适的设备容量和数量非常重要。
为了提高供暖效果，并确保系统的正常运行，应合理布置采暖装置和管道，提供均匀的供热。
此外，高寒地区对空气能供暖系统的维护要求也较高。
因为高寒地区气候恶劣，设备容易受到冻结和结冰的影响，因此需要定期检查和维护设备的工作状态。
特别要注意设备的排气和热泵循环管道是否通畅，避免寒冷天气对设备造成损害。
最后，为了确保空气能供暖在高寒地区的应用效果，合理使用和管理也非常重要。
用户应了解设备的使用方法和操作要点，并根据实际情况进行灵活调整。
此外，建议用户安装温度调节装置，根据室内温度变化合理调整供暖温度，以提高供暖效果。
总之，空气能供暖在高寒地区的应用对于改善供暖条件和保护环境具有重要的意义。
尽管存在一些挑战和问题，但通过正确选择和使用设备，合理设计和维护系统，以及加强管理，空气能供暖在高寒地区仍然具备广阔的应用前景。
低温环境下空气源热泵的应用分析
低温环境下空气源热泵的应用分析1. 引言1.1 研究背景随着科技的不断发展和进步，针对低温环境下空气源热泵的研究不断深入，相关技术也在不断完善。
了解低温环境下空气源热泵的工作原理、优势以及应用领域，对于推动清洁能源的发展，促进能源结构的转型具有积极意义。
本文旨在通过对低温环境下空气源热泵的应用分析，探讨其在采暖领域和工业生产中的潜在应用，为其未来发展趋势提供参考，同时探讨其对环境保护与节能减排的重要意义。
1.2 研究目的为了探究低温环境下空气源热泵的应用潜力，本研究旨在通过深入分析该技术的工作原理、优势和应用领域，以及在采暖和工业生产中的具体应用情况，来揭示其在实际生活和生产中的价值和意义。
通过研究低温环境下空气源热泵的未来发展趋势，以及对环境保护与节能减排的影响，我们希望为推动该技术在低温环境下的广泛应用做出贡献，同时为打造更加环保和节能的社会发展模式提供参考和借鉴。
通过本研究，我们旨在提高人们对低温环境下空气源热泵技术的认识和了解，推动其在实际应用中的推广和普及，为建设更加可持续和绿色的未来社会做出积极贡献。
2. 正文2.1 低温环境下空气源热泵的工作原理低温环境下空气源热泵是一种利用空气作为热源，通过压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组件实现热能转换的设备。
其工作原理主要包括以下几个步骤：1. 压缩：空气中所含的热量经过压缩机压缩成高温高压气体，使其温度升高。
2. 冷凝：高温高压气体通过冷凝器散热，释放热量，冷凝成高温高压液态制冷剂。
3. 膨胀：高温高压液态制冷剂通过膨胀阀放大膨胀，降低温度和压力。
4. 蒸发：低温低压制冷剂通过蒸发器吸收空气中的热量，蒸发成低温低压气体，实现制热或制冷效果。
通过以上循环过程，空气源热泵能够将低温环境中的热能转移至室内或其他需要加热或制冷的空间，实现环境舒适度的调节。
由于空气是免费、广泛且易获取的资源，空气源热泵在低温环境下具有较高的能效和稳定性，是一种环保节能的热泵技术。
空气源热泵在严寒地区的高效应用
空气源热泵在严寒地区的高效应用摘要：随着社会经济的发展，我国大力发展可再生能源绿色采暖供热，空气源热泵是最佳选择。
空气源热泵是空气可再生能源经典应用技术和产品之一，因其结构简单，安装方便以及维护量低的优点，被广泛应用。
但是，空气源热泵存在一个很大的弊病———冬季制热运行室外表冷器结霜，工作效率下降，造成大量热能消耗与浪费；夏季由于气温酷热，导致冷凝温度升高，压缩机排气压力增大，电功率加大，制冷空调运行费用高。
为支持国家煤改电下空气源热泵可持续性发展，本文将论述空气源热泵在严寒地区高效采暖的可持续性，并提出无霜热泵空调概念，以供参考。
关键词：空气源热泵；无霜空气源热泵；严寒地区高效采暖引言空气源热泵供暖是一种清洁的供暖方式，且在严寒地区的实际运行具有很好的前景，但空气源热泵实施供暖过程中并不是完美，室外蒸发器结霜、热泵性能较低等问题都必须给予重视。
基于此，对其在严寒地区的实际供暖可行性进行分析。
对供暖主体构造、性能、运行原理略有疏忽，都会影响我们对空气源热泵的可行性分析的准确性，所以全面了解空气源热泵及其工作环境，判断两者配合发挥的热效能及持续性等等，才能综合评价出可行性。
1空气源热泵供暖原理空气源热泵供暖系统主要由水箱（含换热盘管）、蒸发器、地暖及水泵等组成。
蒸发器吸收空气中的经压缩机压缩后的低位热能，经过加热、循环泵进入地暖散热，达到供暖的目的。
整个数据采集系统由电磁流量计、采集仪、数据传感器组成。
所有温度采用PT100铂电阻温度传感器测量，A级精度；压力传感器精度0.5%FS，压缩机、风机和水泵耗功由功率传感器测量，其精度为0.5级；电磁流量计测量循环水流量，其精度为±0.5%；数据采集周期为30s。
2低能耗建筑新型复合供热系统研究在某些实际的建筑工程中，比如公园的管理用房、边防哨所以及公路服务区等，比较偏僻，没有办法接入市政供暖系统和供热管道，使用太阳能无法满足全天的供热需求，而空气源热泵也由于投资费用较高而且对安装场地有要求难以应用，电能的供热方式资源消耗巨大，因此，通过对低能耗建筑用热需求和供热方式的研究，提出了多种供热方式互补的清洁能源供热方式，即联合太阳能、空气源热泵、电辅助复合供热，采用毛细管辐射板作为末端的智能供热系统。
空气源热泵在寒冷地区供暖系统的应用
空气源热泵在寒冷地区供暖系统的应用一、空气源热泵技术概述空气源热泵是一种利用空气中的热量来提供供暖、热水和制冷的高效能源设备。
它通过吸收空气中的低温热量，经过压缩机的压缩，使温度升高，然后通过热交换器释放热量，为建筑提供所需的热能。
与传统的供暖方式相比，空气源热泵具有更高的能效比，能够显著降低能源消耗和运行成本。
1.1 空气源热泵的工作原理空气源热泵的工作原理基于逆卡诺循环，它通过制冷剂在蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四个主要部件中的循环来实现热量的转移。
在蒸发器中，制冷剂吸收空气中的热量并蒸发成气态；在压缩机中，气态制冷剂被压缩，温度和压力升高；在冷凝器中，高温高压的气态制冷剂释放热量，冷凝成高压液态；最后在膨胀阀中，高压液态制冷剂经过节流降压后进入蒸发器，循环往复。
1.2 空气源热泵的优势空气源热泵的优势在于其高能效比和环境友好性。
由于它主要利用空气中的热量，因此不依赖于化石燃料，减少了对环境的污染。
同时，空气源热泵的能效比通常在3-4之间，即消耗1单位电能可以产生3-4单位的热能，远高于传统的电加热设备。
二、寒冷地区供暖系统的需求特点寒冷地区由于气温较低，对供暖系统的需求有其特殊性。
这些地区需要供暖系统能够提供稳定、高效的热能，以保证室内温度的舒适性和建筑物的节能性。
2.1 寒冷地区供暖系统的要求在寒冷地区，供暖系统需要满足以下要求：- 高效的热量输出：由于室外温度低，供暖系统需要提供足够的热量以维持室内温度。
- 稳定的运行性能：在极端低温条件下，供暖系统需要保持稳定运行，不受外界环境影响。
- 节能和环保：寒冷地区的供暖周期长，因此节能和环保是供暖系统设计的重要考虑因素。
- 经济性：考虑到长期的运行成本，供暖系统需要具有经济性，以降低用户的经济负担。
2.2 寒冷地区供暖系统的挑战寒冷地区供暖系统面临的挑战包括：- 低温环境下的启动和运行问题：在低温条件下，供暖系统的启动和运行可能会受到影响。
低温环境下空气源热泵的应用分析
低温环境下空气源热泵的应用分析一、低温环境下空气源热泵的原理及优势空气源热泵是利用空气中的低品位热能进行热能转换的一种设备。
其工作原理是通过压缩机将低温的空气中的热能转移到高温区域，从而达到取暖的目的。
在低温环境下，空气源热泵仍然能够提供稳定的热量，具有以下优势：1. 环保节能：空气源热泵不像传统的采暖方式需要燃烧化石燃料，不会产生废气和二氧化碳等有害物质，对环境没有污染。
空气源热泵采用新型压缩机和换热器，能够将外界的低品位热能充分利用，节约能源。
2. 适应性强：空气源热泵可以在-25℃以下的低温环境下正常工作，不受外界温度的限制。
在北方地区的寒冷冬季，空气源热泵仍然能够提供足够的热量，满足室内采暖的需求。
3. 运行成本低：与传统的采暖方式相比，空气源热泵的运行成本更低。
由于其利用空气中的低品位热能进行热能转换，只需支付少量的电能用于驱动压缩机，因此能够节约大量的能源费用。
在低温环境下，空气源热泵可以广泛应用于各种建筑物的采暖系统中，包括居民住宅、商业建筑、工业厂房等。
具体包括以下几个方面：1. 居民住宅采暖：在北方地区，采暖是居民生活的重要问题。
传统的采暖方式需要大量的燃料支持，而空气源热泵采用电能作为驱动能源，不受气源的限制，能够为居民提供舒适的采暖环境。
2. 商业建筑采暖：商业建筑通常对于室内温度的要求更高，而且需要长时间稳定供热。
空气源热泵具有稳定的供热能力，能够满足商业建筑的采暖需求。
3. 工业厂房采暖：工业厂房内部通常有大量的机器设备和工作人员，需要提供稳定的室内温度，以确保生产和作业的顺利进行。
空气源热泵在低温环境下能够提供足够的热量，适合用于工业厂房的采暖系统。
尽管空气源热泵在低温环境下具有诸多优势，但是也存在一些不足之处，主要体现在以下几个方面：1. 制热效率受限：在低温环境下，空气中的低品位热能较少，空气源热泵的制热效率会受到一定的影响，导致供热能力下降。
2. 除霜能力不足：在低温环境下，空气中的水分容易结冰，对空气源热泵的换热器和风道会造成影响，影响其正常运行。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用随着全球气候变暖的影响日益显现，清洁能源的兴起成为人们关注的热点话题。
在北方寒冷地区，日照时间较短、气温较低，采用光伏发电和空气源热泵进行能源利用成为一种有效的方式。
本文将介绍光伏和空气源热泵在北方寒冷地区的应用，并分析其优势和挑战。
光伏发电是一种利用太阳能照射产生的光伏效应直接将太阳能转换成电能的技术。
在北方寒冷地区，由于日照时间短，光伏发电的效率受到一定的影响。
随着科技的不断进步，光伏电池的转换效率不断提高，使得在北方寒冷地区依然可以进行光伏发电。
光伏发电不会产生二氧化碳等有害气体，对环境无污染，并且具有可再生性，因此在北方寒冷地区具有较为广泛的应用前景。
空气源热泵是一种绿色环保、能源利用率高的供热系统，它可以将周围的冷气源通过压缩热泵技术升温，并用于采暖、热水等。
在北方寒冷地区，空气源热泵可以有效地利用环境中的低温热量进行供热，而且不需要消耗化石能源。
与传统的锅炉供暖相比，空气源热泵具有能源利用率高、环保、安全等优势，因此在北方寒冷地区有着广泛的推广应用前景。
光伏发电和空气源热泵的结合，可以形成一种能源互补的模式，实现能源的联合利用。
在北方寒冷地区，光伏发电可以为空气源热泵提供电力，而空气源热泵可以为光伏发电系统提供供暖和热水，形成一种互惠互利的能源闭环。
这种模式不仅可以降低能源利用成本，提高能源利用效率，还可以减少对化石能源的依赖，对环境具有较好的保护作用。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用也面临一些挑战。
首先是光伏发电效率的影响，日照时间短、气温低会影响光伏发电的效率，因此需要选择转换效率高的光伏电池，并合理安排光伏板的角度和方向，提高光伏发电系统的效率。
其次是空气源热泵的供热效果，在严寒地区，空气源热泵需要具备一定的制热能力，因此需选择适合寒冷地区气候的空气源热泵设备，并采取适当的保温措施，提高供热效果。
光伏+空气源热泵在北方寒冷地区的应用具有较为广阔的前景。
空气源热泵采暖技术在寒冷地区的应用研究
空气源热泵采暖技术在寒冷地区的应用研究摘要：随着科技与时代的发展，当前国际社会经济发展趋势已然朝着低碳环保发展。
近年来，我国确立了3060双碳目标，对高效、清洁能源的需求与日俱增。
这也对我国现代化城市楼宇建设提出了更高的要求，尤其是在寒冷地区楼房供暖方面。
而空气源热泵采暖技术，这一种高效、清洁的新供暖方式开始逐渐进入了公众的视野。
关键词：空气源热泵；热源；采暖技术；寒冷地区随着热泵技术不断发展，空气源热泵采暖技术不仅可以提升建筑供暖系统的整体性能，还更加的环保与节能。
尤其是在寒冷地区空气源热泵采暖技术的建筑供暖成本将比新型中央集中供暖系统更高效、更具性价比。
一．我国背景介绍1.1能源现状改革开放以来，我国社会经济飞速发展，成为全球最大的能源消费国以及能源消耗国之一。
近年来，我国不断促进水电、风电等可再生清洁能源的开发建设与发展利用，成为了全球最大的能源生产国。
虽然，我国极力推动低碳能源替代高碳能源，可再生能源替代化石能源，但仍然大规模的使用煤炭等化石能源。
同时，在能源的高效利用方面仍然存在不足。
1.2寒冷地区供暖现状我国寒冷地区多采用集中供暖系统，能源主要为煤炭、天然气和电力等。
在整个供暖系统的热源结构中，煤炭仍然是最主要的供暖能源，燃煤锅炉是最普遍的采暖方式。
采用大规模的燃煤供暖，通过燃煤锅炉进行供暖，虽然成本相对较低，但增加碳排放对环境照成严重污染，而且燃煤锅炉对于能源利用效率非常低。
同时，采用天然气作为供暖能源的燃气锅炉，虽然相比于燃煤锅炉对环境的污染小以及能源利用率较高。
但天然气价格要远高于煤炭，这也导致燃气锅炉在供暖成本控制上不及燃煤锅炉，无法做到全国大规模应用。
而采用电力作为供暖能源的热泵，则成为了符合低碳环保、高效的最佳清洁采暖方式。
二．热泵热泵是一种可从土壤、空气和水中吸取热量，并将其传递给需加热对象进行热量交换的高效、环保、节能的采暖技术。
也可说是一种从低档热能向高档传递的提升装置。
低温环境下空气源热泵的应用分析
低温环境下空气源热泵的应用分析随着环保节能的重要性日益凸显，空气源热泵成为了一种备受关注的新型绿色能源。
空气源热泵可以将空气中的低温热能转化成高温热能，从而实现空调、制热、热水供应等多种功能。
因为其具有高效节能、环保无污染等优点，因此受到了越来越多人的青睐。
本文将重点分析低温环境下空气源热泵的应用情况及其存在的问题。
空气源热泵的工作原理是基于空气中热能的获取和转化，由于热量传输需要温差推动，所以其性能受到环境温度的影响。
一般来说，空气源热泵的温度运行范围为-15℃~43℃，其效果在5℃~35℃的环境下最为显著。
在低温环境下，空气源热泵的应用情况与一般的温度下有所不同。
因为空气源热泵需要获取空气中的低温热能并将其转化成高温热能，而低温环境下减少了空气中的热能，因此其效果相对较差。
但是，在目前的发展状况下，空气源热泵已经通过不断的技术更新和改良，逐渐能够适应低温环境下的应用需求。
在具体应用中，空气源热泵在低温环境下主要应用于小型别墅和办公室等场所。
这些场所相对较小，空气的流动相对有限，同时对温度和湿度的要求也不是很高，因此空气源热泵能够基本满足其需求。
此外，在寒冷地区，空气源热泵也可以作为辅助系统来使用，如与地源热泵、太阳能和锅炉等其他能源相结合，来保证供暖系统的稳定性和节能性。
虽然空气源热泵在低温环境下的应用逐渐得到了推广，但其存在的问题也不容忽视。
其中主要问题包括以下几个方面：1.能效比较低。
在低温环境下，空气源热泵需要耗费更多的电能进行加热，因此其能效比会下降，从而影响了其节能性。
2.对环境依赖性强。
空气源热泵需要获取空气中的低温热能，因此其工作效果会受到环境的影响。
在极度寒冷的环境下，空气中的热能减少，会对其工作效果产生很大的影响。
3.噪音问题。
空气源热泵在工作时会产生一定的噪音，而在低温环境下，由于机器需要不断运作来进行加热，因此其噪音也会相对较高。
4.维护成本高。
空气源热泵需要不断进行维护和保养，以保证其正常运行。
空气源热泵采暖技术在严寒地区选煤厂供暖的应用研究
空气源热泵采暖技术在严寒地区选煤厂供暖的应用研究摘要：近年来有一些严寒地方应用了空气源热泵的采暖方式,这种方法在应用过程中即能环保,又可增强室内供暖系统的节水作用。
在严寒地方可以通过复叠循环、双压缩等的方法减小水压比,又或者可以通过电加热压气机与热水界面间的吸气管道,从而增加了蒸汽压力、蒸发温度等。
该报告通过对空气源热泵式采暖系统在中国北部严寒地区选煤厂使用现状的探讨,期望能使在中国北部严寒地区的选煤厂供暖效果有所提高。
关键词：空气源热泵；采暖技术；选煤厂；严寒地区前言：随着我国城镇化进程的加快，城镇建设用地规模急剧扩大，城镇建设用地的能源消耗也在不断上升，同时带来了日益严重的环境污染问题。
为了应对日益严峻的能源环保问题，寻找一种洁净、高效的采暖方法已迫在眉睫[1]。
空气源热泵采暖是一种清洁、高效、灵活的采暖形式，其发展前景十分广阔。
但在高寒地区，常规空气能热泵因其性能下降、热效率下降等问题，已不能正常使用。
为此，本文提出了几种新型的空气源热泵技术，但该技术在较冷的环境下的工作性能需要进一步研究。
一、研究现状中国很多寒冷地区冬季供暖多采用空气源热泵系统。
冬季来临，很多寒冷地区气温下降，空气源热泵制冷系统比容量增大。
空气源热泵系统在运行时，由于室外温度降低，空气源热泵系统的吸入量将逐渐减少，产生的热量将逐渐升高。
随着建筑外部温度的持续下降，空气源热泵机组在运行过程中，由于压缩机吸气压力的降低，压比的增大，使空气源热泵机组的运行压比偏离了最优值。
随着压缩比的增大，其输气能力、及输气系数均有所降低。
压气机工作过程中，压气机润滑油的粘度一般会降低。
造成这一现象的主要原因是由于压气机排气温度过高，严重影响了压气机的软化效果。
空气源热泵在运行时，如果压缩率过高，将会导致系统启动频繁、停机，从而影响热泵系统的推广应用。
随着国家对环境保护要求的提高，选煤厂的生产工艺和厂房设计也发生了相应的变化，目前多数选煤厂采用燃煤锅炉作为热源，对环境产生严重影响。
超低温空气源热泵在严寒地区应用
收稿日期:2020-3-5超低温空气源热泵在严寒地区应用赵 明(内蒙古恒基建设工程施工图审查有限公司,内蒙古 呼和浩特 010020)摘要:根据近四年来在呼和浩特地区设计的应用成功案例及实际运行的部分项目来说明超低温空气源热泵应用在严寒地区冬季供暖是可行的,节能效果显著,供暖期综合能效比C O P 在2.7左右,为超低温空气源热泵机组供热工况选型及能效评价提供了合理化建议㊂关键词:超低温空气源热泵,喷气增焓,二级压缩,能效比,节能中图分类号:T B 655 文献标识码:B 文章编号:1006-7981(2020)05-0024-03引言为解决京津冀地区冬季雾霾天气频繁出现问题,国家 十三五 规划中提出: 实施以电代煤㊁以气代煤,率先使用太阳能㊁地热能㊁空气能等清洁能源提供供热㊁供冷服务 ,以压减燃煤消费,防治大气污染㊁提高可再生能源消费比例等方面要求㊂随着国家政策的扶持力度不断的加大,北方地区环境以及能源结构的变革,空气源热泵在北方地区得到了广泛的应用,也为其关键技术的发展带来了一个改革契机㊂一些空气源热泵厂家为拓展市场占领先机,率先针对严寒地区研发出超低温空气源热泵产品推向市场㊂1 超低温空气源热泵工作原理超低温空气源热泵是以空气作为低品位热源来进行供暖或供卫生热水的装置,同时也可以作为进行夏季空调供冷的冷源,能提供7~12ħ的冷水㊂其特点是以准二级压缩及喷气增焓技术使热泵系统保证机组-25ħ能正常制热㊂为空气源热泵在严寒地区使用提供了强有力的技术支撑㊂热泵工作原理:空气源热泵机组由蒸发器㊁冷凝器㊁压缩机㊁膨胀阀四大主要部件构成封闭系统,其内充注有适量的工质㊂机组运行基本原理是逆卡诺循环:液态工质首先在蒸发器内吸收空气中的热量而蒸发形成蒸汽(汽化),汽化潜热即为所回收热量,而后经压缩机压缩成高温高压气体,进入冷凝器内冷凝成液态(液化)把吸收的热量发给需要加热的池水中,液态工质经膨胀阀降压膨胀后重新回到膨胀阀内,吸收热量蒸发而完成一个循环,如此往复,不断吸收低温源的热而输出所加热的泳池水中,直接达到预定温度㊂相比于普通热泵在-10ħ及更低温度下,由于蒸发温度过低,引起蒸发量较少,导致压缩机回气量少,从而影响冷凝放热㊂超低温热泵增加了一条连通压缩机的喷射增焓支路,当压缩机回气不够时,喷射增焓支路会给压缩机补气,冷凝器的放热量就会提高,因此在极低的温度下仍能正常制热㊂空气源热泵工作原理图42 内蒙古石油化工2020年第5期空气源热泵技术最大的优势就是经济节能,因为具有很高的能效,只需消耗一部分电能,而能得到3~4倍于所耗电能的热能㊂空气源热泵在国标工况下的C O P值一般在2.9~4.5之间,容易满足要求;但是环境温度低于5ħ后,机组能效开始衰减,普通的空气源热泵在-5ħ下几乎都不能使用;超低温空气源机组却可以在-25ħ的低温环境下正常制热,此时的能效衰减至1.8左右,也满足‘公共建筑节能设计标准“(G B50189-2015)中规定不小于1.8的规定㊂超低温空气源热泵的核心技术就是喷气增焓技术应用及二级压缩技术应用:(1)喷气增焓系统,是由喷气增焓压缩机㊁喷气增焓技术㊁高效过冷却器组成的新型系统,这三个技术的组合可提供高效的性能㊂这是一个有机的整体,即高效的喷气增焓压缩机㊁高效过冷却器及电子膨胀阀形成的经济器㊁高效换热器共同构成了高效节能的喷气系统㊂(2)喷气增焓技术是指以喷气增焓压缩机为基础,优化了中压段冷媒喷射技术㊂原理是过中间压力吸气孔吸入一部分中间压力的气体,与经过部分压缩的冷媒混合再压缩,实现以单台压缩机实现两级压缩,增加了冷凝器中的制冷剂流量,从而大大提高了压缩机的效率㊂(3)高效过冷却器在整个系统中也起到了关键性的作用,一方面对主循环回路冷媒进行节流前过冷,增大焓差;另一方面,对辅助回路中经过电子膨胀阀降压后的低压低温冷媒进行适当的预热,以达到合适的中压,提供给压缩机进行二次压缩㊂2工程实例在2016年4月北京国际制冷展期间,盾安中央空调推出的超低温空气源热泵应用是一次技术革新,为空气源热泵在严寒地区使用提供了有力技术支撑㊂2016年8月一个设计项目(一层庭院别墅, 835平方米),无供暖热源,甲方当时拟采用电供暖㊂因热泵投资较高,从投资回收期角度与甲方经过深入的技术沟通,最终甲方同意采用超低温空气源热泵+低温地板辐射供暖系统㊂主机选型时根据供暖热负荷(59KW)及机组在-17ħ(供暖室外计算温度)的实际制热量选择两台标准制热工况(-12ħ)46KW的超低空气源热泵机组二台,在-17ħ时的实际制热量为30KW,二台的实际制热量与供暖热负荷基本接近,满足设计要求㊂当时该机型的最低运行温度为-24ħ,设计时将停机保护温度设定在-21ħ,将机组的配电容量配置在管道电加热器上作为电辅热供暖㊂经过四个供暖期的实际运行,电辅热一直未运行,室外温度在-12ħ以上时仅开启一台机组就满足要求,运行效果良好,即使在-20ħ室外温度下,室内温度维持在25ħ左右㊂运行费用每平米每月在4元左右㊂无论从室内环境温度还是从供暖运行费用上甲方都非常满意㊂2019年在内蒙古国际蒙医医院门诊楼因冬季室内温度过低的供暖技术改造中,采用超低温空气源热泵+散热器供暖技术进行改造,经过一冬季的运行,应用结果良好,无论从室内温度还是从节能效果上甲方特别满意,达到预期效果;有效的解决了因燃气锅炉提温而导致病房楼(45000m2)室内温度过高而开窗导致无效能源浪费,建设单位委托的能源管理公司对此系统也给予高度评价㊂庭院别墅超低温空气源热泵机组实景图52 2020年第5期赵明超低温空气源热泵在严寒地区应用庭院别墅超实景图原门诊楼共四层近4500平方米,玻璃幕墙结构,层高4.2米㊂原供暖方式采用空气水盘管(风机盘管)供暖,供暖热源由院区内燃气锅炉提供㊂实际运行情况是即使二十四小时开启空气水盘管,冬季室内温度也只在12ħ左右,严重影响了门诊区正常工作环境㊂针对此情况,经过现场踏勘及对原设计施工图仔细研究,发现门诊楼供暖系统与病房楼供暖系统共用外网管,仅在供暖入口处分开设置㊂当时能源管理公司试图通过提高水温来解决门诊区温度偏低问题,门诊区温度有所提高;因共用室外供暖管网,提高供回水温度导致病房区室内温度过高而导致开窗严重,造成无谓能源浪费㊂据此情况与建设单位沟通,将门诊楼与住院楼彻底独立,并单独设置热源,采用超低温空气源热泵作为门诊楼的供暖热源㊂为不影响门诊楼正常营业,供暖末端设备采用铜铝型散热器,供暖热源设计选用五台标准低温工况(-12ħ)98KW超低温强热型空气源热泵主机,供暖室外计算温度(-17ħ)下的修正制热量为66KW㊂满足该楼供暖热负荷需求㊂以不影响门诊楼正常工作为前提,安装施工过程尽量利用夜间㊁周六日及十一长假来施工,经过近二个半月的施工于11月底开始供暖,经过一冬季的运行,应用结果良好㊂2019年4月同包头平禄骨科医院甲方参观考察呼和浩特市医院的超低温空气源热泵+燃气锅炉联合供暖项目㊂该项目原设计为燃气锅炉供暖, 2017年南方电网公司投资近1000万元在锅炉房顶部设置48台超低温空气源热泵及与燃气锅炉实现联合运行的运行方式改造,以节省费用回收投资㊂从运行数据来看,即使在最冷的一月份比以往用燃气锅炉节约费用在25%左右,十一月㊁二月节省50%以上,十月㊁三月㊁四月燃气锅炉停止运行,仅运行空气源热泵就能承担整个院区(近15万平方米)的供暖㊂通过该项目能体现出超低温空气源热泵+燃气锅炉联合供暖在严寒地区是可行的且节能效果显著㊂包头平禄骨科医院考察后也将近12000平方米的医院采用超低温空气源热泵+燃气锅炉联合供暖方式,于2019年冬季投入运行,运行良好且节能效果显著㊂包头平禄骨科医院屋顶布置的超低温空气源热泵呼和浩特市医院锅炉房顶部的超低温空气源热泵3结束语综上所述,在呼和浩特这个地处严寒C类地区,采用超低温空气源热泵作为供暖热源是可行的且综合能效比在2.7左右㊂就目前情况采用超低温空气源热泵的电供暖方式运行费用要优于燃气供暖㊂评价空气源热泵机组综合能效应以项目所在地的供暖期室外平均温度来计算;空气源热泵机组选型应以项目所在地的供暖室外计算温度来选择比较合理,避免出现机组选型过大或偏小,造成不必要的浪费或达不到供暖效果㊂[参考文献][1]张朝晖,王若楠,高钰㊂热泵技术的应用现状与发展前景[J].制冷与空调,2018,18(01):1-8.[2]‘公共建筑节能设计标准“(G B50189-2015)62内蒙古石油化工2020年第5期。
北方地区供暖中低温空气源热泵的应用
北方地区供暖中低温空气源热泵的应用北方地区尤其是寒冷地区的冬季一般都是比较寒冷的，室外环境在整个供暖季基本处在相对较低的温度中。
传统供暖方式中，城市地区主要是以燃煤锅炉为主的集中供暖，农村地区则是以散煤烧炉的分散供暖。
而在无城市热网、天然气供应不足区域，空气源热泵供暖无疑是一种最优选择，和燃煤供暖相比，其供暖更加的方便、环保、高效。
因此，空气源热泵在北方地区的供暖被广泛应用，而这其中，低温空气源热泵较普通型空气源热泵在供暖能耗以及品质方面更具有其优越性。
故本文主要针对北方寒冷地区供暖中低温空气源热泵的应用进行了分析和探讨，并提出了存在的问题。
标签：寒冷地区;低环境;低温空气源热泵为了达到在2020年实现全面小康社会目标中对环境空气质量的要求，全国各地相继出台政策，鼓励采用可再生能源、清洁能源供热，并在投资和电价方面给予相应的政策补贴和优惠，使得低温空气源热泵在北方地区的中小型公共建筑甚至是住宅建筑的供暖中均得到了广泛应用。
本文笔者旨在通过对空气源热泵工况参数及投资运行能耗等方面进行技术分析，以便在后续设计以及设备选型中给予设计师一定借鉴。
1 空气源热泵工况条件的比较根据《蒸气压缩循环冷水（热泵）机组第1部分工业或商业用及类似用途的冷水（热泵）机组》中的规定，名义制热工况下，普通型空气源热泵的使用侧出口水温为45℃，测试工况是在干球温度为7℃、湿球温度为6℃的条件下测得的。
显然，针对寒冷地区整个供暖季，室外环境温度基本处于零度以下，甚至更低。
所以在低环境温度条件下，普通型空气源热泵在保持出口水温仍为45℃的条件下，其制热量及COP会存在显著衰减，机组存在环境温度运行范围过小的缺陷。
以单模块（制热量为68kW）普通型空气源热泵机组为例，在进出水温度均为45℃/40℃的条件下，室外环境温度为7℃时，其制热量为68kW，COP为3.56;而当室外环境温度降至-7.2℃（青岛地区冬季空调室外计算温度）时，其制热量降为42.3kW，COP降为2.31。
严寒地区空气源热泵应用
严寒地区空气源热泵的应用与供暖期能效分析新疆建筑设计研究院王绍瑞*摘要本文以乌鲁木齐为例，根据典型气象年室外气温分布情况对严寒地区应用风冷空气源热泵的气象条件进行了分析，并根据气象数据分析了热泵结霜除霜损失。
在综合考虑结霜除霜损失和低温环境下空气源热泵制热量衰减的情况下，计算出热泵机组供暖期平均运行能效。
为提高空气源热泵机组部分负荷下性能系数，文中提出按室外气温区间配置热泵机组容量的方案。
由热泵机组供暖期平均运行能效计算结果得出如下结论：供暖室外计算温度高于-20℃，且室外气温高于-15℃的时数占绝大多数的地区，采用低温环境下制热性能良好且除霜性能可靠的空气源热泵机组时，可以实现全供暖期运行。
关键词严寒地区空气源热泵供暖期平均运行能效容量配置0 引言空气源热泵按驱动方式分，有电驱动热泵（EHP）、燃气发动机驱动热泵（GHP）和用热能驱动的吸收式热泵（AHP）等。
不同类型的空气源热泵，其供热量的50～80%取自于室外低温空气，属于可再生能源应用方式，从长远来看，是一种前景十分广阔的供热应用方式。
然而，随着室外气温的降低，空气源热泵的制热量和运行能效呈下降趋势，在严寒地区的应用需要考虑供暖的可靠性和经济性。
鉴于目前电驱动风冷空气源热泵的经济性较好，有可能在严寒地区有较为广泛的应用，因此本文仅针对电驱动风冷空气源热泵（以下简称为“空气源热泵”）进行应用和能耗分析。
近年来，对于提高空气源热泵低温适用性的研究备受学者、厂家的关注，我国不少空调厂家已研发出适用于低温环境的空气源热泵，为严寒地区的应用打开了局面。
某些严寒地区，供暖期内室外气温高于-15℃的时数占绝大多数，在这些时数里空气源热泵可处于较高能效的运行状态，供暖的节能效果可充分体现；室外气温低于-15℃的时数占少数，这些时数里空气源热泵处于较低能效的运行状态，供暖的经济性有所下降。
随着增压循环或准双级压缩技术的应用以及除霜技术的改进［1］，空气源热泵机组在低温*王绍瑞，男，1963年10月生，大学，提高待遇高级工程师830002 新疆乌鲁木齐市光明路125号（0991）8869192-2185Email：*****************环境下制热的能效和可靠性均有显著的提高。
低温环境下空气源热泵的应用分析
低温环境下空气源热泵的应用分析【摘要】本文主要介绍了低温环境下空气源热泵的应用分析。
首先介绍了空气源热泵技术以及低温环境对其影响，接着详细讨论了低温环境下空气源热泵的工作原理、应用范围、优势和劣势，以及相关案例分析。
进一步探讨了低温环境下空气源热泵的发展趋势，并总结其应用前景。
最后展望了低温环境下空气源热泵的未来发展，指出其在能源领域的重要性和潜在市场。
通过本文的介绍和分析，读者可以更全面地了解低温环境下空气源热泵的特点和应用前景，为相关领域的研究和实践提供参考。
【关键词】空气源热泵、低温环境、工作原理、应用范围、优势、劣势、案例分析、发展趋势、应用前景、未来发展。
1. 引言1.1 介绍空气源热泵技术空气源热泵是一种利用空气中的低品位热能进行加热或制冷的设备。
其工作原理是通过一个循环系统将空气中的热量吸收并转移至室内，通过压缩和膨胀来实现热能转换。
与传统的供暖方式相比，空气源热泵具有高效节能、环保清洁等优点。
空气源热泵技术的应用领域非常广泛，可以应用于家庭采暖、工业生产、商业建筑等多个领域。
在家庭采暖方面，空气源热泵可以有效地提高供暖效率，降低能源消耗，减少运行成本。
空气源热泵也可以用于空调制冷，其制冷效果同样优秀。
在夏季高温天气中，空气源热泵能够快速降温，为人们提供舒适的生活环境。
空气源热泵技术正逐渐成为未来热能利用的主流方式，其在节能减排、环保方面具有巨大的潜力和优势。
1.2 阐述低温环境对空气源热泵的影响低温环境对空气源热泵的影响是非常重要的，因为低温环境下空气源热泵的性能会受到影响，从而影响到其应用效果和效率。
低温环境下空气源热泵的制热能力会受到限制，因为空气源热泵是通过从空气中吸热来实现制热的，而在低温环境下空气中的热量较低，所以空气源热泵的制热效果会变差。
低温环境下空气源热泵的COP 值也会下降，因为在低温环境下空气源热泵需要消耗更多的能量来达到同样的制热效果。
低温环境下空气源热泵的制冷效果也会受到影响，因为在低温环境下空气源热泵需要消耗更多的能量来实现制冷。
低温环境下空气源热泵的应用分析
低温环境下空气源热泵的应用分析随着科技的不断发展，空气源热泵在节能环保、低碳经济方面的应用越来越广泛。
空气源热泵具有高效、节能、环保的特点，因此受到越来越多的关注和青睐。
其中一个应用领域就是低温环境下。
本文将分析空气源热泵在低温环境下的应用情况，并探讨其优缺点。
低温环境下空气源热泵的应用包括室内采暖、制冷空调等多个领域。
在冬季采暖中，空气源热泵从室外的冷空气中吸收热量，通过制冷循环系统对室内空气进行加热。
在夏季制冷中，空气源热泵从室内的热空气中吸收热量，通过制冷循环系统对室内的空气进行冷却。
此外，空气源热泵还可以用于取暖热水器的应用。
低温环境下空气源热泵的应用由于受环境的影响而变得更加复杂，因此需要特殊的设计和适配。
例如，在低温环境下，空气源热泵需要增加制热装置的传热面积以提高传热效率。
此外，空气源热泵还需要增加循环泵的功率以保证循环系统稳定性。
在使用低温环境下空气源热泵时，必须对室内环境进行合理的规划和设计，以最大限度地发挥其效果。
低温环境下空气源热泵的优点主要包括以下方面：1. 环保节能。
空气源热泵采用自然界的新鲜空气作为其换热介质，因此不会产生任何有害的气体和物质，且能大幅度降低能源消耗，达到节能与环保的目的。
2. 安装和维修方便。
空气源热泵设备体积小，无需建立独立的室内机房，因此安装和维修都比较方便。
3. 使用范围广泛。
由于空气源热泵广泛适用于不同的场所，如住宅、办公楼、商场等，因此可以满足各种客户的需要。
1. 制冷效果会受到影响。
由于低温环境下空气源热泵的蒸发温度会很低，因此制冷效果也会受到影响。
2. 电费较高。
由于低温环境下空气源热泵需要增加循环泵的功率以保证循环系统稳定性，因此其使用过程中需要消耗较多的电能，电费会相对较高。
3. 寿命短。
由于低温环境下空气源热泵的工作环境较为恶劣，容易受到腐蚀和损坏，因此其使用寿命较短。
综上所述，低温环境下空气源热泵具有很高的应用价值和潜力，但也面临一定的挑战和限制。
严寒地区空气源结合水源耦合式热泵系统的应用研究
严寒地区空气源结合水源耦合式热泵系统的应用研究严寒地区空气源结合水源耦合式热泵系统的应用研究随着我国经济的快速发展和城市化进程的推进，能源消耗日益增加，对环境资源的压力也越来越大。
传统的采暖、供热方式普遍使用的燃煤、燃油等传统能源，不仅排放大量二氧化碳等温室气体，还存在易燃、易爆、污染环境等诸多问题。
因此，寻找一种高效、环保、可持续的供热方式已经成为当务之急。
其中，空气源热泵技术作为一种新的环保型供热方式，受到越来越多人的关注。
然而，在严寒地区的应用过程中，空气源热泵系统面临着许多问题。
例如，极端低温环境下，空气源热泵的供热效果不理想，热量输出不稳定，能耗较大等。
为了解决这些问题，研究者们开始探索结合水源的耦合式热泵系统，以提高系统的供热效果。
严寒地区空气源结合水源耦合式热泵系统，首先利用空气源热泵技术，通过从大气中吸收热量，再经过压缩和膨胀等过程，将低温热量提升为高温热量，以满足供暖和供热的需求。
然而，由于在极端低温环境下，空气源热泵的供热效果不理想，因此引入水源来提高系统的供热效果。
该系统利用水源加以辅助，将水源中的热量与空气源热泵中的热量相结合，通过内外循环方式，提高了整个系统的供热效果。
具体而言，系统通过将水源与空气源的热量进行热交换，在水源中提取出的热量再经过压缩和膨胀等过程，使其温度升高，然后再通过外循环方式输送到供热设备。
这样一来，不仅提高了系统的供热效果，还降低了能耗。
严寒地区空气源结合水源耦合式热泵系统的应用研究表明，该系统能够有效解决在极端低温环境下空气源热泵的热量输出不稳定的问题。
通过引入水源来提高供热效果，能够在寒冷的冬季中为用户提供稳定、舒适的供暖和供热服务。
同时，该系统还具有环保的特点，减少了传统能源的使用，降低了温室气体的排放量，对环境资源有着积极的影响。
然而，严寒地区空气源结合水源耦合式热泵系统仍然存在一些问题需要进一步解决。
例如，水源的选择和质量对系统的影响较大，需要进行精确的测量和监控。
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严寒地区空气源热泵的应用与供暖期能效分析新疆建筑设计研究院王绍瑞*摘要本文以乌鲁木齐为例，根据典型气象年室外气温分布情况对严寒地区应用风冷空气源热泵的气象条件进行了分析，并根据气象数据分析了热泵结霜除霜损失。
在综合考虑结霜除霜损失和低温环境下空气源热泵制热量衰减的情况下，计算出热泵机组供暖期平均运行能效。
为提高空气源热泵机组部分负荷下性能系数，文中提出按室外气温区间配置热泵机组容量的方案。
由热泵机组供暖期平均运行能效计算结果得出如下结论：供暖室外计算温度高于-20℃，且室外气温高于-15℃的时数占绝大多数的地区，采用低温环境下制热性能良好且除霜性能可靠的空气源热泵机组时，可以实现全供暖期运行。
关键词严寒地区空气源热泵供暖期平均运行能效容量配置0 引言空气源热泵按驱动方式分，有电驱动热泵（EHP）、燃气发动机驱动热泵（GHP）和用热能驱动的吸收式热泵（AHP）等。
不同类型的空气源热泵，其供热量的50～80%取自于室外低温空气，属于可再生能源应用方式，从长远来看，是一种前景十分广阔的供热应用方式。
然而，随着室外气温的降低，空气源热泵的制热量和运行能效呈下降趋势，在严寒地区的应用需要考虑供暖的可靠性和经济性。
鉴于目前电驱动风冷空气源热泵的经济性较好，有可能在严寒地区有较为广泛的应用，因此本文仅针对电驱动风冷空气源热泵（以下简称为“空气源热泵”）进行应用和能耗分析。
近年来，对于提高空气源热泵低温适用性的研究备受学者、厂家的关注，我国不少空调厂家已研发出适用于低温环境的空气源热泵，为严寒地区的应用打开了局面。
某些严寒地区，供暖期内室外气温高于-15℃的时数占绝大多数，在这些时数里空气源热泵可处于较高能效的运行状态，供暖的节能效果可充分体现；室外气温低于-15℃的时数占少数，这些时数里空气源热泵处于较低能效的运行状态，供暖的经济性有所下降。
随着增压循环或准双级压缩技术的应用以及除霜技术的改进［1］，空气源热泵机组在低温*王绍瑞，男，1963年10月生，大学，提高待遇高级工程师830002 新疆乌鲁木齐市光明路125号（0991）8869192-2185Email：*****************环境下制热的能效和可靠性均有显著的提高。
目前，国内有的厂家生产出的小型超低温空气源热泵机组（额定制热量＜300KW）的价格已与高效燃气锅炉接近，经济方面的市场竞争力也在不断提高。
这种小型超低温空气源热泵适合应用于住宅建筑和建筑面积在10000m2左右的公共建筑。
严寒地区采用空气源热泵供暖时，应进行供暖期运行能效的分析，根据分析结果确定具体应用方案。
1 空气源热泵供暖期能效分析严寒地区供暖期长，供暖室外计算温度在-20℃左右，而低温空气源热泵机组运行较佳的室外气温条件在-12℃左右。
因此，严寒地区应用空气源热泵时，应充分考虑室外气象条件对热泵机组性能的影响。
1.1 室外气象条件分析由《中国建筑热环境分析专用气象数据集》典型气象年逐时参数报表［2］，可得不同地区在供暖期内室外气温区间的小时分布、月平均干球温度、月平均相对湿度、月平均含湿量等气象参数，根据这些参数可以对空气源热泵供暖期运行能效情况进行分析。
以乌鲁木齐为例的气象参数见表1.1-1和表1.1-2。
表1.1-1乌鲁木齐供暖期室外气温区间分布小时数区间序号 1 2 3 4 5 6 7分布小时数（h）257 374 598 1218 828 305 92表1.1-2乌鲁木齐供暖期月平均干球温度、相对湿度、含湿量月份 1 2 3 11 12相对湿度（%）81.7 73.9 74.9 74.4 79.0由表1.1-1可知：乌鲁木齐供暖总时数为3672h，室外气温≥-15℃的时数为3275h，占总供暖时数的89%；室外气温≥-10℃的时数为2447h，占总供暖时数的66.6%。
从室外气温区间分布情况看，乌鲁木齐供暖期内绝大多数时间里采用空气源热泵进行供暖，可在较高的能效下运行。
对空气源热泵运行能效有较大的影响的还有结霜和除霜，因此还要分析室外空气结霜条件，确定结霜除霜损失系数。
文献［3］分析了不同气候条件下（寒冷地区、夏热冬冷地区）结霜速率与结霜量的关系，并推算出结霜除霜损失系数。
室外空气干球温度（t g）、相对湿度（φ）是影响热泵结霜的重要因素。
结霜温度范围为-12.8℃≤t g≤-5.8℃，当t g＞-5.8℃时，可以不考虑结霜对热泵的影响；当t g＜-5.8℃，相对湿度φ＜67%时，由于室外空气露点温度（t dew）降到低于室外换热器表面温度（t fe），不发生结霜现象。
t g＜-12.8℃时，空气含湿量太少，不发生结霜现象。
-5℃＜t g＜5℃范围内，φ＞85%时，结霜速率高，结霜严重，当t g＜-5℃时，结霜速率减慢。
由表1.1-2可初步得知：乌鲁木齐供暖期内的五个月里室外空气的相对湿度较大，多数室外空气状态点落入结霜区且少部分落入严重结霜区。
由文献［2］典型气象年逐时参数表中数据筛选出：室外空气状态处于-12.8℃≤t g≤-5.8℃，φ≥67%，即落入结霜区的时数达到2167h，占供暖总时数的59%；室外空气状态处于-5℃＜t g＜5℃，φ≥85%，即落入严重结霜区的时数达到239h，占供暖总时数的6.5%。
文献［3］推算出了我国空气源热泵适用区的结霜除霜损失系数，并将这些适用区划分为轻霜区、一般结霜区、重霜区、低温结霜区。
乌鲁木齐属严寒地区，冬季室外空气温度低、含湿量低，具有低温结霜区特点，但乌鲁木齐室外空气相对湿度又较高，同时又具有一般结霜区的特点。
兰州、南京分别为低温结霜区、一般结霜区代表性城市，由文献［2］可得这两个城市供暖期室外空气状态点分布情况：兰州：落入结霜区时数占供暖总时数的22%，落入严重结霜区时数占供暖总时数的1.8%；南京：落入结霜区时数占供暖总时数的53.3%，落入严重结霜区时数占供暖总时数的32%。
可见，乌鲁木齐热泵结霜程度应介于兰州、南京之间。
文献［3］推算结果，兰州、南京结霜除霜损失系数分别为：0.994、0.907，则乌鲁木齐结霜除霜损失系数可按0.90～0.95。
乌鲁木齐冬季室外气温低、含湿量低的特点，使得热泵结霜程度更接近于低温结霜区，当空气源热泵机组除霜技术性能可靠时，影响空气源热泵机组能效的主要因素应该是热泵机组在低温环境下的制热性能。
1.2 空气源热泵机组供暖期平均运行能效国内有的超低温空气源热泵机组在-20℃时的能效比可达2.0左右，可用于某些严寒地区的供暖，且能效比符合《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012，8.3.1条的规定要求。
供暖期内绝大多数时数室外气温较高，空气源热泵机组运行能效亦较高；少数时数室外气温较低，空气源热泵机组运行能效亦较低。
因此，对空气源热泵机组进行整个供暖期的能效评价，才是更全面的。
下面仍以乌鲁木齐为例进行评价。
如果按表1.1-1中各室外气温区间的低温作为确定该区间空气源热泵机组运行能效的室外温度条件，则供暖期空气源热泵机组的平均运行能效可用下式计算：COP pj=cop1×n1+cop2×n2+⋯+cop7×n7N（公式−1）式中：COP pj—供暖期空气源热泵机组的平均运行能效；cop1～cop7—空气源热泵机组在各室外气温区间的运行能效；n1～n7—各室外气温区间的分布小时数，（h）；N—供暖期总时数，（h）。
下面以国内某空调厂生产的超低温空气源热泵机组在乌鲁木齐应用为例，计算出热泵机组在供暖期的平均运行能效：某品牌某型号超低温空气源热泵机组，名义工况下：室外气温-12℃，出水温度41℃，制热量224.4 kW，输入功率72.4kW，cop=3.10。
用户系统要求供回水温度为45℃/35℃时，根据厂家提供的技术参数，该机组在供暖期室外气温分布情况下的运行能效和结霜除霜系数见表1.2。
表1.2 空气源热泵机组供暖期室外气温分布情况下的运行能效区间序号 1 2 3 4 5 6 7分布小时数（h）257 374 598 1218 828 305 92热泵机组制热量（KW）250.1 228.1 204.2 181.0 175.9 165.8 152.0热泵结霜除霜系数 1.0 0.90 0.90 0.95 0.95 0.95 0.95表1.2中，-5℃＜t g＜5℃区间是热泵机组结霜速率较高区间，结霜除霜系数取值较低，t g＜-5℃区间是热泵机组结霜速率较低区间，结霜除霜系数取值较高。
根据公式-1，可计算出该机组在全供暖期的平均运行能效：COP pj=3.45×257+2.84×374+2.54×598+2.38×1218+2.31×828+2.18×305+2.00×923672=2.49如果电力生产和输配的总效率按35%计，本例中空气源热泵全供暖期的一次能源效率可达87.2%。
空气源热泵适合于分散式、低温供暖，供水温度不宜高于45℃，在输配能耗较低的情况下，供暖系统综合能效可远高于燃煤、燃气锅炉的大型集中供热系统。
因此，从计算结果来看，乌鲁木齐采用空气源热泵供暖的前景是较为广阔的。
2 空气源热泵机组容量的配置2.1 空气源热泵机组容量的配置空气源热泵应用的最大问题是机组供热量随室外气温降低而衰减，与建筑热负荷随室外气温变化的趋势相反。
因此，空气源热泵的应用中，机组容量的配置必须考虑供热量与建筑热负荷需求的匹配关系。
根据室外气温分布区间确定热泵机组容量可使供热量与需热量更好地匹配。
示例：乌鲁木齐供暖室外计算温度为-19.5℃，供暖天数153天，总供暖时数3672h。
一建筑面积为8000m2的建筑，室内设计平均温度为19℃，计算热负荷为400KW，采用空气源热泵供暖，热泵机组供水温度为45℃，热泵机组容量配置方法如下：由表1.1-1，可得乌鲁木齐供暖期七个室外气温区间的分布小时数，并计算出各室外气温区间的建筑热负荷需求。
然后，再将相邻两至三个室外气温区间合为一个区间作为建筑热负荷需求和配置热泵机组容量的区间，每个区间热泵机组容量与热负荷需求相匹配。
各室外气温区间建筑热负荷需求和热泵机组容量配置情况见表2.1。
表2.1 各室外气温区间建筑用热量需求和热泵机组容量的配置区间序号 1 2 3 4 5 6 7分布小时数（h）257 374 598 1218 828 305 92建筑热负荷需求（KW）150.6 200.0 254.5 306.5 358.4 400.0 400.0热泵机组运行能效 2.54 2.31 2.00热泵机组容量（KW）244.4 244.4＋144.9＝389.3 244.4＋144.9＋74.9＝464.2 注：表中热泵机组容量为名义工况下的容量。