2014年暖通工程师考试辅导资料(9)

　　空气源热泵节能问题的研究

　　火用是对系统能的质与量的综合评价。对系统进行火用分析可以揭示出系统中火用损失的部位、类型和数量以便设法减少这些损失。通过火用计算分析可知压缩功只有20 %被利用而有80 %被损失其中压缩机火用损失占30. 7 % 冷凝器占20.14 % 蒸发器占17.15 % 毛细管占10 %。由此我们可以看出空气源热泵系统节能的主要部件是压缩机提高压缩机本身的技术指标是提高整个系统火用效率的关键而冷凝器和蒸发器火用优化措施主要是设法降低传热温差。当然系统的节能改进与经济性是相互制约的仅从能效进行分析有一定的局限性。从这个角度出发有关研究人员提出供热最佳经济平衡点的概念以期在此最佳经济平衡点温度条件下整个供热系统(热泵+辅助热源)的初投资与运行费最少从而合理实现热泵节能优化。此外通过空气源热泵机组与水冷冷水+锅炉机组、溴化锂吸收式机组(+锅炉)这3 种方案的经济性比较可以得出空气源热泵相对于其它两种形式而言经济性上具有显著的优越性。

　　空气源热泵有待解决的问题及改进方向：

　　对于空气源热泵而言除了具有种种优点之外仍存在很多不足及有待解决的问题。空气源热泵的性能受室外气候条件变化影响较大随着室外环境的恶化而恶化。夏季随着室外空气温度的升高制冷负荷增大但热泵系统冷凝温度升高热泵温差增加机组整体效率降低;冬季随着空气温度的降低供热负荷增大而蒸发温度随之降低热泵温差增大导致机组整体效率降低。同时随着室外条件的恶劣热泵的工作性能急剧下降又反过来加剧了室外环境的恶劣程度。进一步研究应考虑采取相应措施来合理改善机组的性能。

　　空气源热泵另一个突出的问题就是蒸发器冬季结霜问题。这不但导致系统供热性能的急剧下降还将对压缩机等重要部件产生不良影响(如冰堵)严重时将损坏压缩机使系统不能正常运转同时结霜还将使机组运行费用增加。尽管我国在这方面已经做了很多研究工作但关于结霜的控制措施及除霜技术的研究方面还需要进一步进行深入研究和实验论证。另外如何对机组本身进行优化设计减少结霜如何采用更好的除霜方式来提高

　　空气源热泵的运行效率节约机组的费用这些都仍值得探讨。

　　由于室外空气一年四季甚至一天当中的温度波动较大这就对实现整个空气源热泵系统的自动控制提出了很大的挑战关于这一方面的研究尚不多见还有待于逐渐探索和完善。

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