空氣能高溫熱泵技術應用

　　高溫熱泵原理:空氣源熱泵是利用冷媒,在壓縮機的作用下,在系統內循環流動。冷媒在壓縮機內完成氣態的升壓升溫過程(溫度高達100℃),冷媒進入換熱器后釋放出高溫熱量加熱水。冷媒不斷地循環就實現了空氣中的低溫熱量轉變為高溫熱量并加熱冷水的過程。

　　空氣能高溫熱泵的概念:空氣能高溫熱泵的“高溫”是相對于目前占市場主導地位的最高熱水出水溫度在55℃以下的空氣源熱泵產品而言,一般指環境溫度在10~15℃以上時,供熱溫度在60℃以上的產品,正常運行出水溫度范圍在60~75℃,最高可達85℃.可以滿足大部分生活及工業熱水系統的水溫要求。雖然在供熱出水溫度上只有十幾度的提高,但對于熱泵技術來說卻是一個極大的突破,一般的空氣源熱泵機組在該工況下,性能會極大的衰減甚至無法運行,因此高溫熱泵產品對設備零部件的選擇和制冷劑的使用都有很高的要求,產品的研發和設計方面的成本也很高。目前國內市場上擁有合格高溫熱泵技術和產品的企業寥寥無幾。

　　高溫熱泵的市場前景:我國幅員遼闊,氣候多樣,因建筑物的地理位置功能等不同,采暖空調及熱水系統形式亦各不相同。并且隨著人們對環保和能源問題的重視,大量原有使用燃油、燃煤、燃氣等鍋爐設備都需要改造。而一些新上馬的供熱系統工程,也需要主動尋找一些節能、安全、無污染的加熱設備安裝。目前,空氣源熱泵技術作為供熱設備行業的一個熱點,空氣源熱泵各類產品層出不窮。短短幾年時間,在我國的空調市場上已經有數百家國內外企業加入空氣源熱泵產品生產銷售之中。但是,由于壓縮式制冷技術在工質和冷凝溫度等的局限性,空氣源熱泵在制熱工況下的出水溫度一般只能達到55℃左右。這對于原來使用燃油、燃煤、燃氣等鍋爐設備高溫用水的工程的改造以及一些特殊的行業(特別是工業上的如食品、電鍍、化工、屠宰等行業)需要高溫熱水作為生產資源的工程項目, 55℃的供水溫度已經不能或不完全能滿足系統的使用要求,從而限制了空氣源熱泵這一經濟節能的技術的推廣應用。溫空氣源熱泵技術正是在這一背景下應運而生,最高可達85℃的供熱出水溫度大大的拓展了空氣源熱泵技術的應用范圍。

　　空氣能高溫熱泵技術的優勢商用和民用熱泵技術在國外已相當普及,及其高效、節能、環保、利用可再生資源等眾多眾所周知的優勢在近幾年得到了迅速發展。目前市場上的熱泵設備主要以低溫熱泵為主,熱泵的輸出溫度低于55℃,其主要缺點是出水溫度低,受到地區性和項目使用特性的限制,使用范圍不廣,空氣能高溫熱泵技術在這方面取得了一定的突破,其主要表現在于。

　　1.輸出熱水溫度高:最高輸出熱水溫度為85℃。我國目前正在對城市燃煤采暖系統進行改造,為了適應原采暖系統的室內末端設備,必須有較高的熱水溫度,高溫熱泵就具有這一特性;

　　2.運行費用低:采用空氣能高溫熱泵設備,在20℃環境溫度下,產生75℃熱水,其費用只是電加熱的40%,是燃油(氣)的60%;

　　3.采用專用制冷劑,換熱效率高并對環境沒有污染,綠色環保。

　　空氣能高溫熱泵技術現狀和前景

　　目前,國內外的熱泵產品主要以空氣源熱泵和水源熱泵為主。輸出溫度大于60℃的空氣能高溫熱泵在國內只有少數幾個單位在研制生產。

　　空氣能高溫熱泵技術作為一種高效、環保、節能的供熱制冷技術可以應用于所有的采暖空調和熱水供應系統,并可以和其他新能源技術有機結合,提高綜合利用的效率。目前空氣能高溫熱泵在工程中的實際應用主要有以下幾種形式:

　　1.燃煤或燃油(氣)鍋爐改造:直接替代供熱鍋爐,具有占地少、工程量小、環保、安全、運行費用低等優勢,可以直接采暖系統而不需要改造末端系統,雖然一次投資高于普通供熱鍋爐,但因其運行費用僅相當于燃煤鍋爐的60%,其增加投資可以在3年內收回;

　　2.直接一次性選擇:在一些特殊工業行業中的需用熱水溫度在60℃以上的生產用水,如電鍍業、化工業、漂染業等;

　　3.與太陽能供熱系統的結合:目前太陽能越來越多地應用到建筑熱水供應和空調采暖系統之中,但是因為太陽能資源的不穩定性,基本上需要常規能源作為輔助,如采用電鍋爐、燃油(氣)鍋爐輔助加熱。將空氣能高溫熱泵與太陽能結合用于建筑熱水供應和采暖系統,一方面可以節省大量的能源費用,減少對環境的污染;另一方面,對太陽能熱水的溫度要求低,在滿足供熱溫度的同時極大地提高了太陽能集熱器的吸熱效率,減少集熱器的投資。

　　隨著新能源的利用和節能建筑技術的進一步推廣,建筑能耗逐漸降低,空氣能高溫熱泵的應用空間越來越大,將會出現更多的應用形式。