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低温空气能
- 2022-01-05-

  空气可以利用空气作为热源,在电能的驱动下,冬季从室外空气中吸收低级热能,转化为高热能,利用室内空气或水作为传热介质对建筑物进行加热。根据使用的传热介质不同,可分为空气源热水热泵(如空气能热水机组)和空气源空气热泵(如分体式热泵空调)。

  普通空气能在长江中下游地区已广泛用于供暖,但在北方寒冷地区效果不佳。在中国寒冷的地区,冬天气候干燥。即使温度低,空气能结霜现象也不严重。制约空气能在寒冷地区应用的主要问题是:

  (1)热需求大时,供热能力不足。随着室外环境温度的下降,建筑热负荷增加,但空气能的供热能力相应下降。这是因为,当室外气温降低时,循环工质的吸入比容增大,导致机组吸入能力下降,系统循环工质减少,机组制热能力急剧下降。在低温环境下,空气能量的加热性能系数也迅速降低。

  (2)低温环境下,空气能可靠性差。随着环境温度的降低,循环工质的吸入压力降低,导致压缩机压缩比不断增加,排气温度迅速升高。当室外温度下降到一定值时,压缩机的排气温度会超过允许的工作范围,压缩机会自动停机保护,机组正常停止工作。同时,随着压缩机排气温度的升高,润滑剂受热后粘度急剧下降,润滑性能变差,压缩机频繁启停。

  理论上,上述低温环境下的空气能量问题可以通过将热泵循环过程改进为两级压缩循环来解决。两级压缩循环是先将蒸发器出来的低温低压制冷剂蒸气压缩到中间压力,再经过中间冷却后压缩到冷凝压力,这样可以降低压缩机的排气温度,将压缩比控制在合理的范围内,降低压缩机的功耗,提高机组的稳定性和经济性,使热泵在低环境温度下运行。

  低温空气能技术已经取得了大量的理论研究和样机开发研究成果。小型低温空气能机组在试验台上运行可靠稳定,在低温环境下具有良好的加热性能。

  目前市场上已经开发出性能稳定的小型低温空气能家用设备,适合在农村住宅安装使用。一种是小型热水型低温空气能,可提供30℃~50℃的采暖热水,并连接地板辐射盘管、散热器等采暖末端系统,为整个农宅供暖。

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