分析空氣源熱泵制熱、制冷及生活熱水三聯(lián)供機(jī)型優(yōu)缺點(diǎn)

0引言 　　由于地下礦物質(zhì)能源的日益匱乏，催生了新能源節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品不斷推出，近幾年空氣源熱泵熱水器受到廣大用戶(hù)的青睞，與之相關(guān)的節(jié)能產(chǎn)品相繼進(jìn)入市場(chǎng)，空氣源熱泵制熱、制冷及生活熱水三聯(lián)供產(chǎn)品也受到推銷(xiāo)人員的吹捧。 　　1工作原理 　　近幾年各大熱泵生產(chǎn)廠家及知名空調(diào)廠家紛紛推出三聯(lián)供機(jī)型，即同時(shí)可實(shí)現(xiàn)制冷、制熱及加熱生活熱水功能。其工作原理如圖1所示。 　?。?）冬季制熱模式（生活熱水低于設(shè)定溫度5℃，生活熱水需要加熱）：壓縮機(jī)排氣口→1號(hào)電磁閥關(guān)閉不通→生活熱水換熱器→3號(hào)電磁閥打開(kāi)→膨脹閥→表冷器（蒸發(fā)器）→四通閥→回壓縮機(jī)吸氣。 　?。?）冬季制熱模式（生活熱水達(dá)到設(shè)定溫度）：壓縮機(jī)排氣口→1號(hào)電磁閥打開(kāi)（生活熱水冷凝壓力高于供暖冷凝器壓力）→四通閥→供暖換熱器→膨脹閥→表冷器（蒸發(fā)器）→四通閥→回壓縮機(jī)吸氣。 　?。?）夏季制冷模式（生活熱水低于設(shè)定溫度5℃，生活熱水需要加熱）：壓縮機(jī)排氣口→1號(hào)電磁閥關(guān)閉不通→生活熱水換熱器→2號(hào)電磁閥打開(kāi)→膨脹閥→制冷換熱器→四通閥→回壓縮機(jī)吸氣。 　　（4）夏季制冷模式（生活熱水達(dá)到設(shè)定溫度）：壓縮機(jī)排氣口→1號(hào)電磁閥打開(kāi)（生活熱水冷凝壓力高于室外冷凝器壓力）→四通閥→表冷器（冷凝器）→膨脹閥→制冷換熱器→四通閥→回壓縮機(jī)吸氣。 圖1 　　2優(yōu)點(diǎn) 　　普通風(fēng)冷熱泵機(jī)組在制冷的同時(shí)，必須向環(huán)境中釋放大量的冷凝熱，這部分熱量加劇了城市熱島效應(yīng)。以一臺(tái)制熱量為12kW的機(jī)組為例，每小時(shí)向空氣中釋放約10318千卡熱量，這些熱量在1小時(shí)內(nèi)可使1200㎏水溫升10℃。很多這樣的企事業(yè)單位，生活熱水是一年四季都是需要的，如果采用三聯(lián)供余熱回收技術(shù)，每年會(huì)節(jié)約大量的生活熱水加熱費(fèi)用。 　　目前熱泵生產(chǎn)廠家及知名空調(diào)廠家已成功開(kāi)發(fā)出風(fēng)冷三聯(lián)供產(chǎn)品，該產(chǎn)品在制冷、制熱的同時(shí)加熱生活熱水，也可各功能獨(dú)立運(yùn)行，三聯(lián)供機(jī)組實(shí)現(xiàn)了制冷狀態(tài)下的全熱回收，降低了初投資成本。 　　3弊端 　?。?）通常采用三聯(lián)供技術(shù)的單位主要是利用其室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)功能，生活洗浴熱水功能為輔。熱泵機(jī)組一般按房間負(fù)荷選配，相比生活熱水負(fù)荷較小，機(jī)組夏季大部分時(shí)間工作在制冷模式。用在加熱生活熱水模式時(shí)間很短，包括家用三聯(lián)供熱水機(jī)。 　　由于各地區(qū)水質(zhì)不同，洗浴熱水換熱器每天都流入新水，對(duì)換熱器的耐腐蝕能力要求很高，好多三聯(lián)供機(jī)組因洗浴熱水換熱器腐蝕穿透，造成水進(jìn)入氟路系統(tǒng)，導(dǎo)致整套空調(diào)機(jī)組報(bào)廢。如想盡量杜絕蝕穿問(wèn)題，洗浴熱水做二次換熱系統(tǒng)，冷凝溫度勢(shì)必再提高約5℃，加劇COP值降低，得不償失。 　?。?）生活熱水溫度一般設(shè)置在45℃左右，甚至更高，此溫度可視為生活熱水模式中熱泵機(jī)組的冷凝溫度。 　　制冷模式，以北京為例，夏季空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)冷凝溫度約為35℃，在這種環(huán)境溫度工況中運(yùn)行，傳統(tǒng)空調(diào)機(jī)組運(yùn)行正常。換做三聯(lián)供機(jī)組在制冷模式運(yùn)行沒(méi)問(wèn)題，如此時(shí)洗浴熱水需要加熱，同時(shí)室內(nèi)需要降溫，其冷凝溫度必須升至45℃，冷凝溫度從35℃升至45℃，冷凝壓力提高至約2.7MPa，遠(yuǎn)高于空氣冷卻溫度壓力1.7MPa，增大了壓縮比，耗電量加大。 　　在空調(diào)制冷模式下，免費(fèi)得到洗浴熱水，實(shí)際是一部分（35℃冷凝溫度以上）靠提高冷凝溫度，加大壓縮機(jī)能耗換來(lái)的。 　　4結(jié)論 　　熱泵三聯(lián)供系統(tǒng)，概念新穎，所謂空調(diào)模式運(yùn)行時(shí)可以免費(fèi)加熱洗浴熱水，購(gòu)買(mǎi)一套三聯(lián)供設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)制冷、供暖及洗浴熱水?？梢越档筒糠殖跬顿Y，但運(yùn)行費(fèi)用與空調(diào)加空氣源熱泵熱水機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用是相同的。（如圖2所示） 圖2 　　三聯(lián)供系統(tǒng)一般運(yùn)行是先保證洗浴熱水溫度，夏季制冷時(shí)，如洗浴熱水溫度與室內(nèi)溫度都沒(méi)有達(dá)到停機(jī)溫度，生活熱水換熱器作為空調(diào)的冷凝器時(shí)，洗浴水溫在35℃以下運(yùn)行時(shí)（因夏季室外溫度（冷凝溫度）高于水箱溫度），制冷工況是節(jié)能的?？上丛崴话阋?5℃甚至更高才停止運(yùn)行，在35℃～45℃以上的溫度工況運(yùn)行時(shí)，制冷工況是不節(jié)能的。 　　考慮其潛在的危險(xiǎn)性（由于生活熱水蝕穿換熱器導(dǎo)致整套系統(tǒng)癱瘓），不如在機(jī)組內(nèi)部把空氣源熱泵空調(diào)部分與生活熱水完全分離，風(fēng)機(jī)可以考慮整體使用，這樣系統(tǒng)內(nèi)部互不干擾，工作穩(wěn)定。（如圖3所示） （北京天普新能源科技有限公司劉文慶）