高效舒適空氣源熱泵供暖關鍵技術結合村鎮不同氣候條件下供暖需求、性能要求以及電壓不穩等供能基礎設施特性,剖析空氣源熱泵系統裝置低溫環境制熱能力不足、熱泵系統變工況適應能力差的緊迫問題,研發了基于高頻技術高效空氣源熱泵裝置(以下簡稱熱風機)。
熱風機在室外機環境低至零下二十度下制熱量仍然可以100%輸出,在室外零下三十二度環境下依然可以可靠運行。高效舒適空氣源熱泵供暖關鍵技術成熟,熱風機質量可靠,推廣應用的條件成熟具備,目前,熱風機已在我國北方地區多個省市地區安裝使用。
成果來源 國家重點研發計劃“綠色宜居村鎮技術創新”專項—村鎮低成本清潔能源供暖及蓄熱技術研究項目(2018YFD1100700)。
完成單位 重慶大學,廣東美的制冷設備有限公司。
空氣源熱泵作為一種可再生能源,有結構簡單、安裝方便、設備可靠性較高、初期投資相對較低、減少溫室效應和節能環保等特點。高效節能的空氣源熱泵技術不僅符合當代低碳環保的發展方向,更符合我國可持續發展的要求。研制適用于北方地區的空氣源熱泵供暖系統,對降低環境污染和節約能源消耗具有重要的現實意義。
在我國北方寒冷地區的使用過程中,傳統空氣源熱泵機組在制熱運行中同時也存在著諸多問題:隨著室外環境溫度降低,制熱量衰減嚴重;在制熱過程中,暖風集中在房間上部,房間溫差大,制熱不舒適;部分地區電壓波動且經常電壓過低,導致機器無法正常啟動。因此,提高空氣源熱泵在超低溫下持續制熱能力和能效比、為用戶營造均勻的熱舒適環境、適應電壓變化等方面,成為空氣源熱泵產品技術研究的重點方向。
熱風機主要應用在超低溫環境下,因此,在超低環境溫度下工作成為了科研團隊的工作常態。為提升熱風機產品壓縮機高頻運行穩定性,團隊成員需要在零下三十度的實驗室中進行不斷調試,獲取熱風機系統在運行期間的壓縮機波形圖,經過技術上的刻苦專研,穩步提升壓縮機的最高運行頻率,使得熱風機能夠在超低溫下持續穩定的為用戶提供舒適的生活環境;而高頻運行勢必會惡化室外機噪音,為了不打破冬季安靜的夜晚,項目組又在低溫環境下對噪聲機理進行研究,突破傳統的降噪方法,用新的研究方法降低了室外機噪聲;同時,針對傳統熱泵空調制熱的熱風漂浮在房間上方及風噪問題,團隊成員采用了更為高效的仿真手段,其結果經常需要計算到凌晨兩三點,工程師依然堅守在電腦旁,對結果進行分析,不斷優化后應用于產品上,再經過試驗過程中的不斷調試,力求得到最好的氣流組織和最低的室內噪聲,為用戶提供了舒適的生活環境。