阻霜型空氣源熱泵多用機中央空調的應用

潘愛國

浙江迪飛辛農業開發有限公司

1 前言

浙江省地處長江以南，但氣候夏熱冬冷。隨著經濟的發展和生活水平的提高，居民對居住舒適度的要求有了很大提高。近20年來，住房安裝空調制冷已成了廣大住戶的基本需求。但是，目前絕大部分住戶采用的是分體式空調系統，一套住宅要裝若干臺，不僅裝機功率大，而且存在夏天多聯機拖不動導致室溫降不下的現象，而冬季極端天氣時又出現制熱效果差、能耗大、室內環境舒適度差等問題。

2 阻霜型空氣源熱泵多用機系統的技術要點

空氣源熱泵是一種可再生能源高效利用的技術，能從自然界的空氣中獲取能量，熱效率400%以上。空氣源熱泵的工作原理是設備內專置一種吸熱介質——冷媒，當冷媒蒸發溫度低于零下20℃，與外界溫度存在著溫差。冷媒就在蒸發器內部吸收外界空氣中的熱能蒸發汽化，通過熱泵壓縮機使冷媒變成高溫高壓的汽態，再通過連接管把氣態冷媒傳送到冷凝器，使冷媒從汽態轉化為液態，回到蒸發器，完成一個能量轉換過程。液態冷媒在蒸發器內再次吸收外界空氣的熱能蒸發汽化，形成連續的循環轉換過程，同時，連續不斷從空氣中吸收空氣能。在轉換過程中，冷凝器釋放出大量的熱量，傳遞給儲水箱中的水，并使水加熱，再通過水箱里的熱水連續循環。圖1為阻霜型空氣源熱泵氟循環工作原理和水循環工作原理。

圖1 阻霜型空氣源熱泵氟循環和水循環工作原理

最新研發的阻霜型空氣源熱泵多用機5P機組，四臺無縫組合20P，相當于28P空調機組能效，占地小，安裝方便，模塊式組合故障率低。改進了目前普遍使用的中央空調配置和結構，設計用保溫水箱儲能，分二個時段運行，充分利用鋒谷電，降低運行成本。降低了中央空調管道直徑，運行水溫低，可采用優質PPR管材，降低材料成本。加大室內風機制冷量，提高換熱效率，升溫快。

3 阻霜型空氣源熱泵多用機應用實例

實例1（圖2），浙江迪飛辛農業開發有限公司一幢二層辦公樓，樓上和樓下各3間辦公室，建筑面積共計160㎡，為鋼結構建筑，保溫差。2014年安裝了阻霜型空氣源熱泵多用機，1．5P主機2臺，保溫水箱2t，5P立式柜機5臺，3P立式柜機5臺，3P嵌入式天花板吸頂機3臺。2016年11月25日～2017年1月25日記錄：水箱溫度40℃停止，32℃開啟。室外溫度5℃～-3℃，濕度80%～90%，160㎡冬季可以實現18℃±2℃。通過三年的運行，阻霜型空氣源熱泵多用機綜合節能達50%。

圖2 實例1安裝圖

實例2（圖3），內蒙古通遼市扎魯特旗眾德種業有限責任公司在2017年1月5日安裝了一套阻霜型空氣源熱泵多用機，1．5P主機1臺，100L雙盤管水箱1個，在室外環境溫度-18℃的低溫環境下運行使用。供暖面積60㎡，磚墻外墻無保溫，散熱片6組。在鍋爐關閉后，1月13日20點開機，1月14日7點停機，連續運行11小時，室內溫度穩定保持在15℃，水箱溫度36℃，壓縮機、四通閥、冷凝器無霜。通過最冷一個月的運行，機組性能穩定，供暖效果好。

圖3 實例2安裝圖及記錄數據

實例3（圖4），浙江迪飛辛高新農業園管理用房2017年6月安裝了公司自主研發阻霜型空氣能熱泵多用機。48㎡管理用房配置1．5P主機1臺，200L水箱1個，4臺壁掛風機盤管，于6月10日調試，水箱溫度從21．5℃降至10℃耗時40分鐘。管理用房朝東，東西兩面都有窗戶，下午3時正是西曬太陽直射時間，室內溫度達到36℃，開啟壁掛風機盤管，運行1小時30分鐘室內降至30℃，水箱升至24℃穩定，室內溫度和水箱溫度溫差6℃，繼續運行觀察，室內溫度每降1℃，水箱溫度也降1℃，耗電3．2kWh（實際電表記量）。該系統冷暖和生活熱水于一體，操作簡單，可在顯示屏上切換，全自動運行。這是公司在環境較差地方安裝的實物樣板，展示、體驗、演示于一體。

圖4 實例3安裝圖

實例4（圖5），富陽三橋村一民居90㎡套房，2015年11月設計安裝了阻霜型空氣源熱泵多用機，配置1．5P主機3臺，300L雙盤管水箱1個，50L水箱1個，風機盤管6組含衛生間1組，經歷了杭州最冷冬天-6℃—-10℃考驗，機組運行正常，無結霜，也是公司在居民套房應用的第一個樣板項目。

4 阻霜型空氣源熱泵多用機系統的優點

(1)綠色環保。利用清潔能源，無廢氣污染，無有毒氣體排放，環境友好。

(2)高效節能。能耗低，吸收空氣中熱能（可再生資源），融霜時產生余熱全部回收，能效高，運行成本低。

圖5 實例4安裝圖

(3)安全可靠。通過介質換熱，水箱中無加熱元件，水質潔凈、不使用燃料，不存在漏電、易燃、易爆、中毒現象。

(4)安裝簡便。可因地制宜靈活安裝，任何位置只要有電源和水，就可以安裝。

(5)操作方便。微電腦系統控制，根據需要設定水箱冷熱溫度，自動啟停、具有記憶功能、無需專人值守。室內機根據設定溫度遙控操作，使用方便。主機停止運行時，風機可代替風扇運行，增加室內空氣流通。

(6)舒適度高。運行時不會降低室內濕度，也不增加室內濕度，解決了普通空調室內出現的干燥問題，體感舒適度高。

(7)全天候使用。資源充足，不受晝夜變化、陰雨天、惡劣環境的影響，保證全年全天候運行。

(8)冬季采暖風機和地熱系統可以聯動，升溫快，舒適度更佳。

(9)本公司研發的阻霜型空氣能熱泵多用機設備，夏天制冷，冬天制熱，徹底解決了現有空調與空氣能熱泵機組在冬天結霜問題。設備采用模塊式組合，故障率低，使用壽命長。

(10)阻霜型空氣源熱泵多用機技術除了應用于住宅空調、農業、養殖業加溫外，還可以應用于工業、商業、賓館飯店的中央空調系統，是利用可再生能源實現節能減排的有效途徑。