2013年暖通工程師考試知識點分析四

　　空氣源熱泵節(jié)能問題的研究

　　火用是對系統(tǒng)能的質(zhì)與量的綜合評價。對系統(tǒng)進行火用分析可以揭示出系統(tǒng)中火用損失的部位、類型和數(shù)量以便設(shè)法減少這些損失。通過火用計算分析可知壓縮功只有20 %被利用而有80 %被損失其中壓縮機火用損失占30. 7 % 冷凝器占20.14 % 蒸發(fā)器占17.15 % 毛細(xì)管占10 %。由此我們可以看出空氣源熱泵系統(tǒng)節(jié)能的主要部件是壓縮機提高壓縮機本身的技術(shù)指標(biāo)是提高整個系統(tǒng)火用效率的關(guān)鍵而冷凝器和蒸發(fā)器火用優(yōu)化措施主要是設(shè)法降低傳熱溫差。當(dāng)然系統(tǒng)的節(jié)能改進與經(jīng)濟性是相互制約的僅從能效進行分析有一定的局限性。從這個角度出發(fā)有關(guān)研究人員提出供熱最佳經(jīng)濟平衡點的概念以期在此最佳經(jīng)濟平衡點溫度條件下整個供熱系統(tǒng)(熱泵+輔助熱源)的初投資與運行費最少從而合理實現(xiàn)熱泵節(jié)能優(yōu)化。此外通過空氣源熱泵機組與水冷冷水+鍋爐機組、溴化鋰吸收式機組(+鍋爐)這3 種方案的經(jīng)濟性比較可以得出空氣源熱泵相對于其它兩種形式而言經(jīng)濟性上具有顯著的優(yōu)越性。

　　空氣源熱泵有待解決的問題及改進方向：

　　對于空氣源熱泵而言除了具有種種優(yōu)點之外仍存在很多不足及有待解決的問題。空氣源熱泵的性能受室外氣候條件變化影響較大隨著室外環(huán)境的惡化而惡化。夏季隨著室外空氣溫度的升高制冷負(fù)荷增大但熱泵系統(tǒng)冷凝溫度升高熱泵溫差增加機組整體效率降低;冬季隨著空氣溫度的降低供熱負(fù)荷增大而蒸發(fā)溫度隨之降低熱泵溫差增大導(dǎo)致機組整體效率降低。同時隨著室外條件的惡劣熱泵的工作性能急劇下降又反過來加劇了室外環(huán)境的惡劣程度。進一步研究應(yīng)考慮采取相應(yīng)措施來合理改善機組的性能。

　　空氣源熱泵另一個突出的問題就是蒸發(fā)器冬季結(jié)霜問題。這不但導(dǎo)致系統(tǒng)供熱性能的急劇下降還將對壓縮機等重要部件產(chǎn)生不良影響(如冰堵)嚴(yán)重時將損壞壓縮機使系統(tǒng)不能正常運轉(zhuǎn)同時結(jié)霜還將使機組運行費用增加。盡管我國在這方面已經(jīng)做了很多研究工作但關(guān)于結(jié)霜的控制措施及除霜技術(shù)的研究方面還需要進一步進行深入研究和實驗論證。另外如何對機組本身進行優(yōu)化設(shè)計減少結(jié)霜如何采用更好的除霜方式來提高

　　空氣源熱泵的運行效率節(jié)約機組的費用這些都仍值得探討。

　　由于室外空氣一年四季甚至一天當(dāng)中的溫度波動較大這就對實現(xiàn)整個空氣源熱泵系統(tǒng)的自動控制提出了很大的挑戰(zhàn)關(guān)于這一方面的研究尚不多見還有待于逐漸探索和完善。