空氣能熱泵節能技術發展

　　一、熱泵系統的變頻技術

　　空氣能熱泵大多是在220伏、50赫茲和380伏、50赫茲電壓條件下工作，通過控制壓縮機的運轉(開/關)來制熱和制冷。但由于供電頻率不會改變，定頻空氣能的壓縮機轉速也不會變，因此當溫度達到設定溫度后，壓縮機就會停止工作，反之就開始工作。所謂變頻是指通過半導體電子電路把公共電網供應頻率為50HZ的交流電轉換為所需頻率的交流電。變頻空調器系統內設有變頻電源系統,由微電腦控制器控制,壓縮機、風機由變頻電源供電。變頻器的應用,使熱泵系統在根據室外環境、水溫等熱泵負荷作相應的自動調整隨時調整壓縮機、風機供電頻率和轉速，確保達到設定溫度,其優點主要表現在以下同方面。

　　1.變頻熱泵系統節能效果明顯

　　傳統熱泵系統靠壓縮機的開和停來控制,而壓縮機在每次的啟動過程中需要消耗很大的啟動電流,浪費電能相當可觀。而變頻熱泵系統是依據系統負荷進行連續的調速,使系統的冷量或熱量滿足需求即可。變頻熱泵比一般固定頻率熱泵可節能3%左右,并且啟動時對電網干擾小。

　　2.制熱能力更高

　　變頻熱泵系統通過改變壓縮機供電電源頻率,提高壓縮機的轉速,可以提高系統制熱能力,解決了系統在低溫環境下制熱不足的問題。

　　3.變頻熱泵系統運行時振動和噪聲小

　　變頻式壓縮機運轉過程中,由于沒有頻繁開停機現象,所以不會產生開關的動作聲以及壓縮機啟停時發出的氣流聲和振動聲。

　　二、熱泵系統的其他節能技術

　　1.熱泵建筑余熱和空調系統余熱的熱回收技術

　　在現代大型建筑物中,建筑面積日趨增大。將建筑物分為周邊區和內部區兩部分。周邊區受環境溫度變化的影響,冬季需供暖,夏季需制冷。而內部區域中的燈光、人員、各類設備的散熱需經排風系統排出。甚至在冬季,內部區域也需制冷。將原來排到環境中去的熱量加以有效的利用,稱為建筑的熱回收。這部分熱量可作為熱泵系統熱源的一部分。建筑余熱的回收方式有多種,可以經換熱器直接回收,正確地估算周邊的散熱與內區的排熱量的比例,兩者越接近,回收的價值越高,初投資回收周期就越短。對于傳統空調冷水機組,在夏季運行時,將相當可觀的建筑冷負荷輸入功率構成的熱量通過循環冷卻水或空氣排至室外,這部分余熱也可以被有熱回收功能的空調機所吸收,從而達到節能和減輕室外環境熱污染的雙重功效。

　　2.熱泵式太陽能熱水設備

　　該設備采用熱泵技術制熱水,間接利用太陽能。陰雨天、夜間照常制熱水,不需要輔助加熱設備,也能保證全天、全年供應熱水需要。比太陽能集熱板和輔助電加熱構成的熱水系統節能很多。在相同負荷下,可以減少太陽能集熱器面積一半,節省了太陽能集熱器占地面積,減少蓄熱水水箱的容積。

　　3.熱泵技術發展的展望

　　熱泵技術能提高能源利用率,是節能和減少CO2排放的關鍵技術之一。不僅因為經濟問題,更是出于環境內外因素的考慮,熱泵技術也應圍繞著舒適、健康、節能、環保的目標進行研究與開發。對空氣源熱泵如何提高熱泵的應用區域;對地熱源熱泵集中研究地下埋管換熱器的傳熱模型研究,提高其性價比;對地下水回灌技術做到完善,保護地下水資源受到污染和破壞。加強熱泵設備的技術開發,提高熱泵能效比的提高。設計新的適應范圍廣的熱泵和HCFCS工質的替代物可以分為三類:即HFCS工質、氨和丙烷以及其他工質。根據目前的研究成果,CFCS往往不能滿足熱泵工質所需的各項條件,還可以開發新工質,可開發使用兩元或多元工質的混合物。

　　熱泵技術的發展一方面與能源的結構與供應、政府的導向以及國民經濟總體發展有關,另一方面也與熱泵技術本身的發展有關。我國的能源政策和環境內外保護政策是促進熱泵技術迅速發展的主要因素,巨大的建筑市場為熱泵技術的應用提供了廣闊的空間。積極研發熱泵節能環保技術,為國家的可持續經濟發展做出貢獻。