中国北方采暖的空气源热泵解决方案

中国北方采暖的空气源热泵解决方案

——PHNIX 芬尼克兹（PHNIX ）北极星高温热泵热水机组

●PHNIX 集团技术总监 刘远辉

“芬尼克兹（PHNIX ）北极星”高温热泵的欧洲地板加热标况试验表明，能效比高达4.8，其制热能效比已超过欧盟的一级能效标准。该机组的最低工作环境温度可低至零下25度，出水温度可高达70度，该机组将广泛适用于房间加热，还可作为生活用水的热源，并同时拥有空调制冷功能。

1.芬尼克兹（PHNIX ）北极星产品开发背景

①传统的取暖模式 采用传统冷暖空调来采暖的优缺点 优点：较少的CO2排放，环保节能；可自主控制运行时间和运行费用；既能取暖，也能制冷。 缺点：制热暖能效比低，空调都是侧重于制冷，受制热原理的限制，室外温度越低，空调的制热效果

越差，当环境温度低于0℃，效果不理想。舒适性差，直接加热空气干燥；通过水加热水温低，无法快速加热房间，无法使用传统的暖气片。

②有没有可能开发一种热泵符合以下要求？

在-15℃的气温条件下能正常制热，且制热能效比>2.0；在-15℃的气温条件下其制热量的衰减小于35%；最高出水温度可达65℃，以适应暖气片采暖的需求；既可以制热，也可以制冷。

答案是：PHNIX 芬尼克兹（PHNIX ）北极星高温热泵！

供暖方式 缺点 燃煤锅炉集中采暖 1)管路热损失大； 2)供暖的时间和温度不能自己控制； 3)供暖期前后无热源。 小型锅炉小区集中采暖 1)污染大，CO2排放大 2)供暖的时间和温度不能自己控制； 3)供暖期前后无热源 壁挂式燃气分户采暖 1)污染大，CO2排放大； 2)不够安全，运行费用高。 电加热分户采暖 1)能耗高； 2)运行费用高。

2．芬尼克兹（PHNIX）北极星性能特点和原理简介

①芬尼克兹（PHNIX）北极星高温热泵的性能特点-超宽的运行范围

●出水温度高。出水温度可达65℃，适用于传统的暖气片加热；

●适用于低环境温度下工作。其最低的工作温度可低至-25℃，

在-15℃温度下COP可达2.52（出水温度为45 ℃)；

●既能制热，又能制冷，性能侧重于制热（在国标工况下COP=3.8，EER=3.0)

从右图可以看出，芬尼克兹（PHNIX）北极星的运行范围远远大于常规热泵的运行范围！

②芬尼克兹（PHNIX）北极星高温热泵的系统图-高温喷气增焓技术的应用

高温喷气增焓压缩机、高效过冷器及电子膨胀阀形成的经济器、高效换热器共同构成了芬尼克兹（PHNIX）北极星高温热泵的.高效节能喷气增焓系统！

③芬尼克兹（PHNIX）北极星高温热泵的工作原理-压焓图

当环境温度= -20 ℃，水温60 ℃时，理论制热量Qc=15.2KW,理论能效比COP=Qc/(WHS+WLS)=15.2/(3.5+3.1)=2.303(实测制热量=9.81，cop=1.88)

3、芬尼克兹（PHNIX）北极星的关键技术

谷轮ZW系列压缩机（结构）

独特设计

浮动密封—专

门设计适应高

压缩比；定涡旋盘及动态排气阀—专门

设计适应高压差；EVI —控制安全排

气温度；电机—高绝缘等级电机

①谷轮ZW系列压缩机（超宽运行范围）

谷轮ZW系列压缩机

（喷气增焓的示意

图）

芬尼克

兹

（PH

NIX）北极星关键的零部件-S&C壳管换热器（结构示意

图）

②芬尼克兹（PHNIX）北极星关键的零部件-S&C壳管换热器（性能特点）

A.结构紧凑，高效率：

内部采用高效换热管,其换热面积是光管的 3.7 倍，管外肋片以及管内里脊能引起冷媒及冷却水的强烈紊流，因此传热效率大大提高。

B.逆流布置：

冷却水回路和冷媒回路逆流布置，可保证出口冷媒过冷度，相应提高系统效率；

C.适应较大的进出水温差：

减少冷凝水循环量，相应缩小冷凝水水管尺寸和循环泵规格；水侧的较低压降降低了泵功率以及运行费用；

D.可冷冻清洗：

螺旋盘管，使水流通畅，便于实施冷冻清洗；冷冻清洗可缩短停机时间，并避免了化学药剂的使用；

E.制冷剂回路与壳体间隙小：

不会造成润滑油滞留，可保证回油；

F.水路盘管无内部接头：

降低了泄露因素，5MPa 压力测试，保证换热器安全稳定运行。

③芬尼克兹（PHNIX）北极星关键的技术-控制系统

喷汽增焓的电子膨胀阀控制技术；

极限排气温度控制技术；

主回路电子膨胀阀过热度控制技术；

水温跟随环温运行控制技术。

4.芬尼克兹（PHNIX）北极星的节能及经济指标分析

①第三方（SGS)测试报告：

制热&制冷参数-(机型PASW-060S)

②芬尼

克兹

（PH

NIX）

北极星

的节能

及经济

指标分

析-北

京的气

温条件

北京1971-2000年的气温资料

45.0

35.0

25.0

15.0

5.0

-5.0

-15.0

-25.0

由上图可以看出：北京地区的采暖季节有7个月，但实际集中供暖时间只有4个月（当年11.15-次年3.15）

芬尼克兹（PHNIX）北极星的节能及经济指标分析-案例分析

一套使用面积为100m2的公寓房，以每平方米100W/m2计算，其热负荷为10kW.以下是各种冷热源的初投资和运行费用的对比：

冷热源初投资年运行费用综合效益