馬麗娜

摘 要：很多寒冷的地區(qū)都會應用空氣源熱泵采暖技術來進行采暖，這種技術在應用的過程中不僅可以保護環(huán)境，同時能提高建筑供暖系統(tǒng)的節(jié)能性能。在很多寒冷地區(qū)都會采用復疊循環(huán)和雙極壓縮來降低壓比，或者用電來對壓縮機和加熱氣液中間的吸氣管路進行加熱，這樣其的蒸發(fā)壓力和蒸發(fā)溫度才能得到提高。本文就空氣源熱泵采暖技術在寒冷地區(qū)的應用進行研究，希望能夠在一定程度上提高人們的生活質量。

關鍵詞：空氣源熱泵；采暖技術；雙級壓縮循環(huán)；復疊循環(huán)；寒冷地區(qū)

如果在進行建筑施工的過程中采用的是空氣源熱泵采暖技術的話，那么建筑采暖的耗能才能得到降低?？諝庠礋岜貌膳夹g可以將低溫位的熱能傳送到為高溫位，能夠有效的對余熱資源進行利用，這樣自然資源的利用效率才能得到提升；寒冷地區(qū)在進行采暖的過程中輸入的能源才能得到減少；人們冬季采暖的需求才能得到滿足?？諝庠礋岜貌膳夹g不僅有減少溫室效應的優(yōu)點，同時其還有著安裝和使用方便、能源利用率高、環(huán)保等優(yōu)點，因此我們必須要不斷推廣空氣源熱泵采暖技術。

1 適用于寒冷地區(qū)的空氣源熱泵采暖技術應用研究現(xiàn)狀

在我國很多寒冷地區(qū)在進行冬季制熱的時候，經常會應用到空氣源熱泵采暖技術。隨著冬季的到來很多寒冷地區(qū)的是溫度都會出現(xiàn)降低的現(xiàn)象，這時候空氣源熱泵制冷劑的吸氣比容就會得到擴大，空氣源熱泵在進行運行的過程中，其的吸氣量會隨著室外環(huán)境溫度的降低而降低，在這個過程中空氣源熱泵的制熱量就會隨之開始上升。

隨著建筑室外溫度的不斷降低。壓縮機的吸氣壓力就會得到降低，其的壓比就會隨之增大，空氣源熱泵機組的運行壓比就會出現(xiàn)偏離最優(yōu)值的現(xiàn)象，在這個過程中建筑采暖系統(tǒng)的壓縮過程就會出現(xiàn)偏離正常壓縮過程的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象最終將會導致空氣源熱泵的機組出現(xiàn)排期溫度異常的現(xiàn)象。

當壓縮機的壓縮比增大的時候，其的輸氣量、暑期效率以及輸氣系數就會出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，壓縮機在進行運行的過程中，經常會出現(xiàn)壓縮機的潤滑油的粘度就會出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因就是因為壓縮機排氣溫度過高的原因，這種現(xiàn)象對壓縮機的軟化效果產生了非常大的影響。如果空氣源熱泵在進行運行的過程中壓縮比過大的話，那么就會出現(xiàn)供暖系統(tǒng)頻繁啟停、無法正常運行的現(xiàn)象，這對熱泵系統(tǒng)的推廣造成了非常大的影響。

2 普通空氣源熱泵采暖技術在寒冷地區(qū)應用尚存在的問題

對于普通空氣源熱泵采暖技術而言，其使用受當地最低環(huán)境溫度的限制，適宜在冬季溫度高于0℃的長江以南地區(qū)使用；冬季最低氣溫低于一5℃的黃河以北地區(qū)，不適宜使用普通空氣源熱泵采暖技術。隨著壓縮機和各種輔助部件性能的不斷提高，空氣源熱泵采暖技術的使用范圍也在不斷擴大，但對于目前廣泛采用HCFC22作為制冷劑的普通空氣源熱泵采暖技術系統(tǒng)，在寒冷地區(qū)的應用仍存在如下三方面的問題：

（1）普通空氣源熱泵采暖技術隨著環(huán)境溫度的降低，制熱量和制熱效率不斷降低，而人們對制熱量的需求隨著環(huán)境溫度的降低不斷增加，普通空氣源熱泵采暖技術系統(tǒng)尚無法解決這個矛盾。

（2）普通空氣源熱泵采暖技術在低溫環(huán)境下工作時，蒸發(fā)溫度很低，導致壓縮機排氣溫度超過壓縮機允許工作范圍，而出現(xiàn)頻繁啟/停，無法正常工作。

（3）當環(huán)境溫度降到5℃以下時，空氣中的水蒸氣會在蒸發(fā)器表面形成霜層，使蒸發(fā)器換熱系數降低，制熱量減少，制熱效率降低，壓縮機壓縮比加大，排氣溫度升高，熱泵系統(tǒng)無法正常工作，嚴重時甚至會導致壓縮機燒毀。

3 各種用于寒冷地區(qū)空氣源熱泵采暖技術的技術方案及其特點

在寒冷地區(qū)空氣源熱泵在進行采暖應用的過程中出現(xiàn)了很多問題，針對這些問題研究人員必須要不斷加強對空氣源熱泵采暖技術的研究力度，這樣空氣源熱泵采暖技術在寒冷地區(qū)的適用性才能得到提高。

在進行空氣源熱泵采暖技術應用的時候，經常會出現(xiàn)房間熱量和熱泵制熱輸出熱量嚴重不匹配的現(xiàn)象，針對這種現(xiàn)象我們采用的解決辦法主要是，利用輔助熱源來對房間內部的熱量進行彌補，最常用的輔助熱源就是中小型系統(tǒng)電加熱，在進行輔助熱源應用的過程中一般都是采用鍋爐設備來進行供暖，在進行輔助設備設置的時候必須要應用兩套加熱裝置，這樣輔助熱源一次能源的利用效率才能得到提高。

3.1 準二級壓縮空氣源熱泵采暖技術技術

為解決低溫制冷時機組的性能與投資關系問題，在20世紀80年代中期有學者提出了帶經濟器的準二級壓縮系統(tǒng)，并在螺桿機組中得到成功應用。最近，尚振圍等對單機雙級丙烷螺桿壓縮機組進行了研究；周剛等對用于空調工況的雙級壓縮循環(huán)進行了分析計算。但是由于螺桿機組容量一般較大，很少有應用于小型戶式空氣源熱泵采暖技術的情形，同時這種系統(tǒng)相對于二級壓縮系統(tǒng)的優(yōu)點隨著蒸發(fā)溫度的上升將逐漸趨于下降，因而這種準二級壓縮的研究長期以來一直局限于低溫制冷的情況，其普冷工況的可行性一直未能得到足夠的關注。

3.2 雙級壓縮空氣源熱泵采暖技術技術

在寒冷地區(qū)的冬季經常會采用空氣源熱泵來進行采暖，但是空氣源熱泵在進行供暖的過程中經常會出現(xiàn)熱效率低和結霜的現(xiàn)象，針對這種現(xiàn)象我們一般都是采用雙級熱泵的供暖系統(tǒng)來彌補這一問題，這樣寒冷地區(qū)低溫制熱熱泵惡化的現(xiàn)象才能得到解決。在冬季，用放置在室外的空氣源熱泵采暖技術冷熱水機組制備10～20℃的溫水，通過水環(huán)路送至室內的水一空氣熱泵或者水一水熱泵系統(tǒng)從水中提取熱量，以達到供暖目的。

3.3 復疊循環(huán)空氣源熱泵采暖技術技術

Hasegawa等介紹了日本研究二級壓縮--復疊熱水熱泵（TCCH）的樣機實驗情況[4]。其供熱水溫度可達70～C，比單級壓縮熱泵供水溫度高得多。因為減小了壓比，提高了COP（可達3.7），復疊方式減少了耗電量，樣機實驗表明，中間熱交換器面積大小對性能影響很大，它除了預熱水和進行冷劑氣液分離外，還影響制冷劑流動、制冷劑液體過冷，需要進行優(yōu)化。

3.4 國外空調公司的熱泵技術

考慮到歐美國家的住房結構和對采暖要求與亞洲國家的差異，空氣源熱泵采暖技術技術的進步主要體現(xiàn)在以日本和韓國為代表的亞洲國家的技術進步上。為提高空氣源熱泵采暖技術的制熱性能，國外公司采用的主要技術有開發(fā)高性能的壓縮機、應用優(yōu)質內螺紋管、采用高效換熱翅片、采用雙壓縮機等。

4 結論

綜上所述，我們必須要不斷加大對空氣源熱泵采暖技術的應用力度，不斷提高空氣源熱泵采暖技術的節(jié)能和環(huán)保性能，這樣寒冷地區(qū)建筑的采暖性能才能得到提升。在實際應用的過程中空氣源熱泵采暖技術仍舊存在著很多問題，比如：排氣的溫度過高或者是受壓比太高等，針對這種現(xiàn)象我們必須要采取針對性的措施，比如：二級壓縮循環(huán)、輔助電加熱等措施，這樣空氣源熱泵采暖技術在寒冷地區(qū)發(fā)揮的作用才能得到提高。

參考文獻

[1]胡青松，吳玉庭，馬重芳.適合嚴寒地區(qū)的先進熱泵采暖技術[J].建設科技，2016（2）：21-24.

[2]李元哲，肖曰嶸，柯細勇.空氣源熱泵采暖技術散熱器采暖在寒冷地區(qū)的應用[J].供熱制冷，2016（8）：50-55.

[3]李元哲，肖曰嶸，柯細勇.空氣源熱泵采暖技術散熱器供暖在寒冷地區(qū)的應用[J].暖通空調，2016（e08）：17-22.

[4]劉孝敏，劉葉瑞，謝偉雪，等.空氣源熱泵采暖技術機組在寒冷地區(qū)建筑采暖中的應用[J].自然科學：文摘版，2016（5）：00025-00025.