空氣源熱泵熱水系統在公共建筑中的應用

姜玉宏

【摘要】在新時期空氣源熱泵熱水設備是一種非常典型的節能環保設備，與當前節能社會國策相吻合，該系統主要是使用熱泵尼卡諾原理，利用制冷壓縮機根據熱泵的方式進行做功，把空氣當中低品位熱能進行提升，使之成為高品位的熱能，來產生一定的熱水供用戶使用，本文重點對空氣源熱泵熱水系統在公共建筑中的應用進行分析和研究，以供參考。

【關鍵詞】公共建筑;空氣源熱泵;節能;優化

在公共建筑當中，熱水的消耗量在整個建筑能源消耗方面占據了較大的比例，在醫院當中占據了42%的比例，商場當中占據了11%的比例，賓館當中占據了31%的比例，伴隨當前我國城市化發展速度進一步加快，人們的生活水平逐步提高，各種高檔公共建筑逐步出現，而這些大型公共建筑當中生活熱水是必需品，這就造成建筑衛生熱水用能量逐步增加，造成了一些氮氧化物、二氧化碳等污染物的含量進一步增加，引起了相關部門人員的重視。

1、空氣源熱泵系統的基本原理

整個系統主要通過膨脹閥、控制器、壓縮機等共同構成，冷媒主要是環保型制冷劑。通常條件下冷媒是一些低于環境溫度的低壓液態冷媒在通過蒸發器的過程中把空氣的熱量吸收，降低空氣當中的溫度，在此過程中冷媒的溫度會進一步提高，向低壓氣態冷媒的方向發展; 在壓縮機的作用下，冷媒最終進入到壓縮機當中，通過壓縮的作用成為高溫高壓的氣體，向冷凝器當中流入，這個時候流動的冷媒和低溫的水完成熱交換的工作，提高水的溫度。

2、空氣源熱泵系統有如下特點

空氣源熱泵系統的優點如下所述，首先具有很強的環保性，在運行的過程中，熱泵熱水器不會出現任何的污染，。能夠達到環保的具體要求，具有綠色環保的性能。其次，具有安全性，將普通熱水器系統當中的煤氣、觸電、易燃、易爆等安全隱患消除，第三安裝的過程中較為簡單，可以在地下室、庭院、陽臺等諸多部位安裝，不需要專門配置相應的機房，不會對永久性居住面積進行占用，第四設計非常獨特，這種換熱器結構非常美觀，而且緊湊，設計非常獨特，在氣流組織方面效率較高，分布均勻，具有較強的換熱性，第五，可以進行智能控制，根據模糊控制的基本原理應對用戶負荷，快速達到設定溫度，進行動態監測，確保整個負荷處于動態平衡的狀態，運行過程中比較平穩，能夠依照氣候條件的不同合理的進行控制方案的設定，做好除霜工作，智能柔性除霜，讓除霜更為節能靈活和徹底。第六可以進行模塊化設計，依照用戶的實際情況合理的進行添加或者減少，第七，可以保證全天候運行，不會受到雨雪、陰天、夜晚等天氣的影響，可以在一年四季內全天候運行，具有很強的經濟性，可以讓投資的運行費用減少，保證機組制熱的高效性。

3、空氣源熱泵系統在公共建筑中的應用要點分析

3.1屋面水箱智能化節能補水。

除了進行手動補水控制以及常規的下極限自動補水控制以外，還進行了分時段水位控制，因為公共建筑在使用熱水的過程中，通常表現是在晚間，晚間很多時候氣溫和白天相比比較低，如果在晚間運作熱泵的話，無法將節能的效果充分的體現出來，可以利用分時段水位控制的方式，讓熱泵運行時間處于白天，白天的氣溫較高，儲存熱水用于晚間進行使用。

晚間熱泵只需要加熱少量的熱水，就可以符合用戶的使用需求，如果在設計的過程中進行綜合分析和考慮，保證水箱足夠大，或者在當天用水的人數不多，可能完全都不需要再進行加熱，這樣可以讓能源大幅度的節省，與此同時，如果白天來臨之后，由于氣溫上升時間控制器可以將白天的水箱水溫度控制在高點，利用電動閥來完成自動補水的工作，在熱泵白天加熱的過程中，整個水箱的熱水留待晚間高峰期進行試用，這種利用時間控制器的方式進行自動切換的操作，具有很強的科學性，不需要人為進行操作。

3.2水箱主機自動恒溫控制。

主機和水箱主要利用水箱溫控器來進行交互，讓自動恒溫控制得以實現，也就是將水溫保持在一個合理的范圍之內，如果低于這個溫度，熱泵會啟動來加熱水箱，在水箱補水的過程中，會造成水箱的溫度降低，如果出現溫度大幅度降低等情況，可能會導致末端使用者由于水溫過低而出現問題，在設計控制器的過程中，可以有機的結合水溫控制和水位控制，將這個問題解決，通過水溫控制和水位控制相結合的方式，防止補水加熱的時候出現用戶使用不便的情況，與此同時，水箱的水位如果比極限水位低，熱泵可以自動停機，防止出現干燒等情況。

3.3恒溫、變頻穩流節能

在控制過程中，主要包含三個方面循環變頻節能恒溫控制、變頻穩流控制以及壓力提升控制，壓力提升控制的主要是系統的循環泵通過變頻控制方式來讓輸水水壓增加，以確保一些樓層較高的使用者獲得較好的用戶體驗，其次是變頻穩流控制，系統循環泵通過變頻控制的方式，在水量變化的過程中，可以保證用戶端水龍頭水量不變，接著是循環變頻節能恒溫控制，通過恒溫器來進行控制，使用系統變頻間斷循環的方式將傳統系統當中不間斷循環的方式轉變，可以保證節能的效果，在熱水循環系統當中，由于不間斷循環，導致24個小時內，系統循環泵一直在處于運行的狀態，會消耗大量的能源，而本設計系統可以確保用戶在熱水恒溫的條件下，完美的解決了耗能的問題。

結語：

伴隨人們越來越重視節能減排，在此條件下，公共建筑會逐步淘汰燃油、燃煤、燃氣的熱水鍋爐，逐步轉變為具有環保特性的空氣源熱泵熱水機組。這種技術具有非常明顯的優勢，值得進行推廣和使用。

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