建筑給排水中空氣源熱泵技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

幸偉

[摘要]近年來，綠色建筑理念得到了越來越多的認(rèn)同，一些新技術(shù)，新材料也逐漸應(yīng)用到建筑工程中，不僅為人們帶來了生活上的便利，而且也有利于推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在建筑給排水工程中，空氣源熱泵是近年來新興的一種技術(shù)，它可以把不能直接利用的低位熱能轉(zhuǎn)換為可以利用的高位熱能，從而達(dá)到節(jié)約部分高位能的目的。本文首先概述了空氣源熱泵技術(shù)的多種優(yōu)勢，隨后就該技術(shù)在建筑給排水中的具體運(yùn)用，以及實(shí)際運(yùn)用中需要注意的一些問題展開簡要分析。

[關(guān)鍵詞]空氣源熱泵;給排水工程;制冷劑;熱源 文章編號：2095—4085（2019）08—0103—02

1空氣源熱泵的技術(shù)優(yōu)勢

1.1環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)

空氣源熱泵不會受到氣候，天氣，晝夜等因素的影響，正常工作的溫度閾值在-10℃～50℃之間，可以說在我國大部分地區(qū)的大部分時間里，都可以正常使用。相比之下，太陽能熱水器則具有很強(qiáng)的局限性，例如陰天，雨天，或是冬季，夜晚等，都沒有很好的加熱效果，兩者相比，空氣源熱泵能夠帶來更多的便利性。

1.2節(jié)能節(jié)本

空氣源熱泵的組成簡單，整體來看可以分為四大部分，分別是壓縮機(jī)，冷凝器，膨脹閥和蒸發(fā)器。價格上從幾千到幾萬不等，從價格上來看比太陽能熱水器稍高，但是差距不大。后期使用過程中，空氣源熱泵的升溫速度更快。在節(jié)能方面，空氣源熱泵優(yōu)勢也十分明顯，與普通熱水器相比，將200kg的水從10～C升溫至50℃，使用電加熱費(fèi)用約為5～7元，而使用空氣源熱泵的成本僅為1～2元。

2建筑給排水中空氣源熱泵的應(yīng)用

2.1工作原理

空氣熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置，其作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對象（溫度較高的物體），它的工作原理與制冷機(jī)相同，都是按照逆長諾循環(huán)工作的，所不同的只是工作溫度范圍不一樣。通常的熱泵產(chǎn)品是用制冷劑（如4R17A或R134a）作為媒介，由于制冷劑汽化溫度低，在-40℃即可汽化，它與外界溫度就存在著溫差，冷媒在吸收了外界的溫度后汽化，通過壓縮機(jī)壓縮制熱，變成高溫高壓氣體，再經(jīng)熱交換器與水交換熱量后，經(jīng)膨脹閥釋放壓力，回到低溫低壓的液化狀態(tài)，通過制冷劑的不斷循環(huán)并與水交換熱量，將水罐中的水加熱，從而達(dá)到加熱冷水得目的。

2.2熱源選擇

在建筑給排水工程中運(yùn)用空氣源熱泵技術(shù)，需要重點(diǎn)解決的問題是如何選擇恰當(dāng)?shù)臒嵩础嵩搭愋椭苯記Q定了空氣源熱泵的實(shí)際應(yīng)用效果。就現(xiàn)階段的空氣源熱泵技術(shù)現(xiàn)狀，可以作為建筑給排水工程中熱水供應(yīng)的熱源優(yōu)先考慮工業(yè)余熱，地?zé)峄蛱柲茏鳛闊嵩础９I(yè)余熱作為工業(yè)生產(chǎn)的附屬產(chǎn)物，如果直接排放到空氣中，一方面是可能造成空氣污染，另一方面也無形中浪費(fèi)了熱能。將工業(yè)余熱收集起來作為熱源，實(shí)現(xiàn)了熱能的循環(huán)利用。

2.3空氣源熱泵的安裝技巧

（1）結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)和空間特點(diǎn)，確定機(jī)組的安裝位置。應(yīng)當(dāng)保證機(jī)組周邊較為開闊，以保證正常進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)。（2）進(jìn)行基礎(chǔ)加固，機(jī)組需要擺放在建筑承重墻的正上方。同時使用槽鋼墊底，可以起到加固和支撐機(jī)組的效果。（3）連接管路和安裝主要設(shè)備，包括水箱，循環(huán)水泵，截止閥，靶流開關(guān)，電控箱等等。按照說明書依次完成安裝。注意檢查電器連接是否牢固，檢查管路是否密封等。做好管道，線路表面的保護(hù)工作，避免因?yàn)殛柟獗瘢瑱C(jī)械損傷導(dǎo)致線路漏電或管道破裂，保證空氣源熱泵系統(tǒng)正常運(yùn)行。（4）完成安裝與檢查后，進(jìn)行調(diào)試。如果調(diào)試中發(fā)現(xiàn)問題，需要及時判斷問題原因，發(fā)生位置，并采取相應(yīng)的解決措施。確定不存在問題后正常投入使用。

3空氣源熱泵實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

首先，加熱速度需要提升。結(jié)合上文分析，雖然空氣源熱泵對水的升溫速度快于普通的太陽能熱水器，但是相比于燃?xì)饣螂娂訜幔諝庠礋岜玫募訜崴俣冗€是偏慢。特別是在一些住戶較多和對熱水使用需求較高的建筑，由于需要加熱的水量較多，空氣源熱泵升溫偏慢可能會影響熱水使用需求。下一步需要通過技術(shù)優(yōu)化，進(jìn)一步提高制熱速度。其次，水溫上限需要提高。現(xiàn)階段的空氣源熱泵最高可以將水加熱到60℃左右，基本上滿足了日常生活用水的需要。但是隨著該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的增加，對水溫也提出更高要求，目前一些使用高溫?zé)嵩吹目諝鉄岜每梢詫⑺疁厣舷尢嵘?0℃，但是還沒有推廣普及。

4結(jié)語

空氣源熱泵技術(shù)隨著綠色建筑理念的普及，也在建筑行業(yè)中得到了推廣。將空氣源熱泵技術(shù)應(yīng)用到建筑給排水工作中，相比于普通熱水器，在節(jié)約能源，降低成本等方面有顯著優(yōu)勢。雖然現(xiàn)階段空氣源熱泵技術(shù)還存在一些缺陷，但是相比于其優(yōu)勢來說微不足道，并且隨著技術(shù)成熟與發(fā)展，空氣源熱泵的應(yīng)用效果也會得到進(jìn)一步提升，未來發(fā)展前景廣闊。