空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在家用中央空調(diào)中的應(yīng)用

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 簡(jiǎn)介：空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)為家用中央空調(diào)的一種主要的空調(diào)方式，本文詳細(xì)闡述了空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)、主要性能及設(shè)計(jì)中需要注意的問題。

  關(guān)鍵字：空氣源熱泵家用中央空調(diào)冷熱負(fù)荷   隨著生活水平的提高，人們對(duì)住宅環(huán)境的要求越來越高，尤其是對(duì)居室空氣環(huán)境提出了越來越高的要求。最初人們采用窗式空調(diào)器、分體式、壁掛式等家用空調(diào)器來降低室內(nèi)溫度，但由于沒有室外新風(fēng)，使得住宅室內(nèi)空氣品質(zhì)難以得到保證；分體式空調(diào)的室外機(jī)和窗式空調(diào)的安裝預(yù)留洞成為破壞房屋建筑立面和破壞城市景觀的重要因素。而且，近年來隨著居住條件的不斷改善，普通居民住宅建筑面積已擴(kuò)大到90~200m²，一些別墅型住宅甚至達(dá)到500~600m²,顯然家用空調(diào)器已越來越不適應(yīng)較高檔次住宅發(fā)展的需要,家用中央空調(diào)便應(yīng)運(yùn)而生。[1]   目前典型的家用中央空調(diào)系統(tǒng)大致有三種類型：家用小型空氣源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)、家用變頻多聯(lián)中央空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)管式家用中央空調(diào)系統(tǒng)。從我國(guó)目前的技術(shù)水平和空調(diào)生產(chǎn)狀況來看,空氣源熱泵家用中央空調(diào)系統(tǒng)比較適合于我國(guó)國(guó)情。下面重點(diǎn)介紹家用空氣源熱泵冷熱水空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及需要注意的問題。   1.系統(tǒng)冷熱負(fù)荷的確定及設(shè)備選擇   計(jì)算出住宅的冷負(fù)荷后，由于所有末端設(shè)備同時(shí)使用的可能性很小，計(jì)算系統(tǒng)的總冷負(fù)荷時(shí)，應(yīng)根據(jù)用戶的要求及使用性質(zhì)考慮不同的使用系數(shù)。供熱時(shí),則應(yīng)根據(jù)不同的供熱方式來選取同時(shí)使用系數(shù)及考慮戶間傳熱的影響。確定總冷熱負(fù)荷之后根據(jù)本地區(qū)的氣象條件和能源供應(yīng)狀況進(jìn)行合理的設(shè)備選擇，如空氣源熱泵冷熱水機(jī)組、空氣源單冷機(jī)組+熱水爐、空氣源單冷機(jī)組+城市熱源等。室內(nèi)末端設(shè)備一般為風(fēng)機(jī)盤管和空調(diào)箱,選用末端設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮1.2的間歇使用系數(shù)和1.2的臨室無空調(diào)時(shí)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷附加系數(shù)。   選用空氣源熱泵機(jī)組時(shí)，應(yīng)按當(dāng)?shù)刈罴哑胶恻c(diǎn)來選擇。最佳平衡點(diǎn)選擇機(jī)組的一般步驟為：   ①計(jì)算最佳平衡點(diǎn)溫度下的建筑物熱負(fù)荷。   ②把該平衡點(diǎn)溫度下的供熱量，換算到標(biāo)準(zhǔn)工況下的制熱量選擇空氣源熱泵冷熱水機(jī)組。   ③通過查詢生產(chǎn)廠家的樣本或技術(shù)資料，求得該機(jī)組在冬季空調(diào)設(shè)計(jì)工況下的制熱量，并由設(shè)計(jì)熱負(fù)荷求得輔助熱源的容量。   ④通過查詢生產(chǎn)廠家的樣本或技術(shù)資料，求得該機(jī)組在夏季空調(diào)設(shè)計(jì)工況下的制冷量，如果不能滿足空調(diào)冷負(fù)荷的要求，則應(yīng)補(bǔ)充輔助冷源，考慮到冷機(jī)布置的方便，一般選用風(fēng)冷單冷機(jī)組作輔助冷源   按此方法選擇機(jī)組，一般來說不會(huì)存在夏季空調(diào)設(shè)計(jì)工況下熱泵機(jī)組所提供的冷量遠(yuǎn)大于空調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷的情況。[2]   2.空氣源熱泵機(jī)組的除霜   由于眾所周知的原因，空氣源熱泵的應(yīng)用受到氣候條件的約束，在熱泵技術(shù)較為領(lǐng)先的日本曾有“采暖度日數(shù)HDD3000”的推薦使用標(biāo)準(zhǔn)，在我國(guó)使用范圍曾一度劃定在長(zhǎng)江中下游地區(qū)，目前指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)的各種文獻(xiàn)將冬季室外計(jì)算溫度tw=-3ºC定作最低線。然而在過去的十多年其應(yīng)用范圍向北擴(kuò)展的趨勢(shì)是顯而易見的，西安、鄭州、煙臺(tái)、北京等城市都多有應(yīng)用。   有研究者提出了計(jì)算空氣—水熱泵干濕工況轉(zhuǎn)變臨界濕度和結(jié)霜臨界濕度的方法，建立了求解這兩個(gè)臨界相對(duì)濕度的空氣源熱泵模型，求解出不同的出水溫度和不同的空氣溫度下的這兩個(gè)臨界濕度值，繪制出使用空氣—水熱泵時(shí)的結(jié)霜區(qū)域和干工況區(qū)域。45ºC出水時(shí)，空氣源熱泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)的結(jié)霜區(qū)域和干工況區(qū)域的分界線走向大致沿著拉薩—蘭州—太原—石家莊—濟(jì)南一線。此線以北區(qū)域空氣源熱泵運(yùn)行時(shí)，不會(huì)結(jié)霜；而此線以南，機(jī)組都存在不同程度的結(jié)霜。[3]