空气能热泵节能技术发展

　　一、热泵系统的变频技术

　　空气能热泵大多是在220伏、50赫兹和380伏、50赫兹电压条件下工作，通过控制压缩机的运转(开/关)来制热和制冷。但由于供电频率不会改变，定频空气能的压缩机转速也不会变，因此当温度达到设定温度后，压缩机就会停止工作，反之就开始工作。所谓变频是指通过半导体电子电路把公共电网供应频率为50HZ的交流电转换为所需频率的交流电。变频空调器系统内设有变频电源系统,由微电脑控制器控制,压缩机、风机由变频电源供电。变频器的应用,使热泵系统在根据室外环境、水温等热泵负荷作相应的自动调整随时调整压缩机、风机供电频率和转速，确保达到设定温度,其优点主要表现在以下同方面。

　　1.变频热泵系统节能效果明显

　　传统热泵系统靠压缩机的开和停来控制,而压缩机在每次的启动过程中需要消耗很大的启动电流,浪费电能相当可观。而变频热泵系统是依据系统负荷进行连续的调速,使系统的冷量或热量满足需求即可。变频热泵比一般固定频率热泵可节能3%左右,并且启动时对电网干扰小。

　　2.制热能力更高

　　变频热泵系统通过改变压缩机供电电源频率,提高压缩机的转速,可以提高系统制热能力,解决了系统在低温环境下制热不足的问题。

　　3.变频热泵系统运行时振动和噪声小

　　变频式压缩机运转过程中,由于没有频繁开停机现象,所以不会产生开关的动作声以及压缩机启停时发出的气流声和振动声。

　　二、热泵系统的其他节能技术

　　1.热泵建筑余热和空调系统余热的热回收技术

　　在现代大型建筑物中,建筑面积日趋增大。将建筑物分为周边区和内部区两部分。周边区受环境温度变化的影响,冬季需供暖,夏季需制冷。而内部区域中的灯光、人员、各类设备的散热需经排风系统排出。甚至在冬季,内部区域也需制冷。将原来排到环境中去的热量加以有效的利用,称为建筑的热回收。这部分热量可作为热泵系统热源的一部分。建筑余热的回收方式有多种,可以经换热器直接回收,正确地估算周边的散热与内区的排热量的比例,两者越接近,回收的价值越高,初投资回收周期就越短。对于传统空调冷水机组,在夏季运行时,将相当可观的建筑冷负荷输入功率构成的热量通过循环冷却水或空气排至室外,这部分余热也可以被有热回收功能的空调机所吸收,从而达到节能和减轻室外环境热污染的双重功效。

　　2.热泵式太阳能热水设备

　　该设备采用热泵技术制热水,间接利用太阳能。阴雨天、夜间照常制热水,不需要辅助加热设备,也能保证全天、全年供应热水需要。比太阳能集热板和辅助电加热构成的热水系统节能很多。在相同负荷下,可以减少太阳能集热器面积一半,节省了太阳能集热器占地面积,减少蓄热水水箱的容积。

　　3.热泵技术发展的展望

　　热泵技术能提高能源利用率,是节能和减少CO2排放的关键技术之一。不仅因为经济问题,更是出于环境内外因素的考虑,热泵技术也应围绕着舒适、健康、节能、环保的目标进行研究与开发。对空气源热泵如何提高热泵的应用区域;对地热源热泵集中研究地下埋管换热器的传热模型研究,提高其性价比;对地下水回灌技术做到完善,保护地下水资源受到污染和破坏。加强热泵设备的技术开发,提高热泵能效比的提高。设计新的适应范围广的热泵和HCFCS工质的替代物可以分为三类:即HFCS工质、氨和丙烷以及其他工质。根据目前的研究成果,CFCS往往不能满足热泵工质所需的各项条件,还可以开发新工质,可开发使用两元或多元工质的混合物。

　　热泵技术的发展一方面与能源的结构与供应、政府的导向以及国民经济总体发展有关,另一方面也与热泵技术本身的发展有关。我国的能源政策和环境内外保护政策是促进热泵技术迅速发展的主要因素,巨大的建筑市场为热泵技术的应用提供了广阔的空间。积极研发热泵节能环保技术,为国家的可持续经济发展做出贡献。