236 空气源热泵-优势和难题

背景

●语音讲解-优势和难题

相近名称：空气能热泵，风源热泵等。

通常内涵-环境空气源。

内涵拓展-气态介质低温热源。

（1）优势

来源方便。空气源随处可用，随时可用，无政策限制。

安装简单。基本无需低温热源相关的施工和投资。

应用简便。基于少量机型（5HP、10HP、20HP等）即可组合满足数kW至数MW的制热要求。

 （2）难题

以环境空气温度0℃、制取50℃热水为基准工况（该工况下取热泵工质冷凝温度55℃，蒸发温度-10℃）。

制热系数下降

环境空气温度下降时，制热系数会大幅度下降，如下图（未考虑除霜、散热等损失的影响）。

 制热量减少

环境空气温度下降时，制热量会大幅度减少，如下图。

 压缩机排气温度升高

环境空气温度下降时，压缩机排气温度会相应升高，可能超过允许上限，如下图（以R22工质为例，设压缩机进气为饱和蒸气，工质冷凝温度为50℃，压缩过程等熵效率取0.7，未考虑其他效率损失对排气温度的影响）。

 （3）应对考虑

排气温度考虑（后续展开）

多级或复叠循环等。

制热量考虑（后续展开）

热泵制热量减少只是难题的一方面，另一方面是随环境空气温度下降，用户的热负荷大幅度增加，需求增加而单台机组供给下降，可能要为极端低温环境温度工况配置多台机组，导致用户初投资较大；需要考虑合理的多机组配置方法和低温下较强制热能力的机组开发。

制热系数考虑（后续展开）

热端温度不变而冷端温度下降时，热泵制热系数下降是基本规律，需考虑的要点有两方面，一是低温下用户热负荷增加而热泵制热系数下降，会使用户的用电量很高，需要有较大容量的供电条件（可通过合理调度适当降低用电功率，但总体规律是随环境温度下降而用电功率显著增加）；二是根据用户条件合理优化低温热源和制热温度，适当提高热泵制热系数。

●研讨

调研北方冬季典型逐时气温变化数据。

调研典型建筑供暖热负荷数据。

调研分析建筑供暖热负荷随室外气温变化规律。