引言:现阶段能源需求量不断增长,低温环境地区愈发关注适宜新时期环保理念、有效的热能供应技术的应用,在此形势下,应用于环境温度水平较低区域的空气源热泵技术被加速推广,此系统主要借助室外的空气热能,在系统的循环作用下,实现换热处理,不断提供热量,对此,有必要深层研究空气源热泵系统,通过高效的换热处理作用,达到室内的供暖要求。
1.空气源热泵的取暖系统原理分析
在此热泵系统中,包含着诸多结构,比如,压缩机、蒸发器、冷凝器、油分离器等,针对内部系统借助压缩功能,促使低温冷媒在密闭系统中通过自身物理特性的转变吸收、释放热量,当前主流冷媒类型较多,其优势明显,比如,对于R507冷媒,其制冷性能优良,若处于同样的制冷条件中,其能够在较短的时间内促使温度达到所需效果,与此同时,从温度的波动情况来看,变化范围基本上比较小,其中无氯元素,更加顺应环保理念;对于R134a冷媒,其在化学方面有着高水平的稳定性,基本上不会和其他类型的物质形成反应,同时热量能够高效传导等。在热泵系统中,在短时间内压缩机的内部可以得到大量的热能,在此模式下促使一次能源的应用量减少。当步入冬季后,热泵设备是系统运作的主要部分,负责实现热量的制取,当设备处于运行阶段,利用液态形式的制冷剂,通过室外的换热器,从而高效获取处于室外位置的空气热量,经过快速转换,气态逐渐变为低温、低压的水平,转入设备之中,此时开始针对性压缩处理,气态逐渐变为高温、高压的水平,从而到达室内安排的换热器当中,遇到循环水之后实现热量转换,经过不断循环,室外的低温变化,从而形成室内高温的效果。当投入现实应用环节时,对于热泵设备,需要液态制冷剂的支持,应从其中的蒸发温度来看,数值大约为-20℃,相比较环境中的温度水平,制冷剂此时的温度比较低,因此,环境中的热量将受到传递作用,从而到达制冷剂中,将温度热量有效放出[1]。
2.针对低温气候条件分析空气源热泵技术要点
2.1压缩机技术
压缩机的作用是将低温低压的蒸汽压缩成高压高温的蒸汽,温度和压力的升高使得蒸汽能够向冷凝器传递更多的热量,目前市场已有采用的高效螺杆式热泵压缩机,准二级压缩,强劲补气增焓,最低可在-35℃的环境温度下稳定运行,出水温度范围能够达到:35~70℃;IPLV(H)及COPh均超过国标能效限定值25%以上,同时在低环境温度制热时,无需增加电辅热。
当应用螺杆式压缩机时,要保证其中的转子能够拥有高水平的加工精度,从而能够应对高速的旋转过程,转子的运作需要轴承的支撑,现实环节要选择应用质量过关的轴承,并给予润滑处理,有效控制其中的磨损情况。设备运行阶段,为促使热量有效疏散,可以推行水冷的处理方式,对冷却系统细致检查。
2.2结霜去除技术
2.2.1电除霜技术
此项技术的应用,需要相关人员规范控制低温空气热泵系统,当设计蒸发器的内部时,要添加设计内容,加上用于除霜的盘管。当应用系统时,可见长时间累积结霜量增加,会影响设备的运行,相关技术人员可以对增加的装置予以开启调节,促使蒸发器的温度水平提升,从而尽快达到结霜去除的效果。
2.2.2蒸发器处理技术
此种技术应用下,相关人员结合空气源的热泵系统,找到位于内部的压缩机,检查上部的出口区域,保证不会影响其他部件的情况下进行止逆阀门的安装,此时在设备中展开二次设计,明确旁通阀门所处区域的信息,找到蒸发器后,获取热源空气处理中的导出口,将上述位置实现有效连接,观察结霜量,当处于最高水平的安全额定参数,可以对旁通阀实现开启处理,紧接着管理其中的鼓风机系统。
2.2.3四通阀门装置应用
在低温气候环境当中,纵观热泵系统,在设置环节为其配置四通阀门,推行反向结霜去除技术。对于技术人员,借助四通阀门,促使变换装置以不同的状态来运行,当变换装置受到开启作用,蒸发器得以转换,从而形成了冷凝器,在运行阶段促使蒸发器有着较高的温度水平,让产生的霜轻松去除[2]。
2.3分离、储液装置
一般情况下,当处于较低水平的温度环境中,如果长时间通过人为操作促使设备停止运行,此时会影响制冷剂,在某些位置中经过不断转移转向蒸发器的内部,相关人员为了有效操控制冷剂,以倒流的方式到达压缩机中,需要找到压缩机的前端,选择适宜的区域后,落实节流阀体、气液分离装置的安装工作,同时要检查并优化设计储液罐,针对冷凝器稳定运作下的容积,能够在规定下尽可能达到最大的效果,进而不断贴近蒸发器的体积数值,从而可以在现实环节无需设计储液器。
2.4节流装置
当热泵投入应用以正常的状态运作时,纵观整个系统,可见辐射系数呈现较为明显的变化效果,从中也能看出其呈现着一定的特点,具体为二次双曲线形式。要想实现有效把控,借助普通的热力膨胀阀难以达到控制的效果,相关技术人员根据设备的运作需求来调整,规划设计思路,配置电子形式的膨胀阀。若设备处于正常运行阶段,引进双电子形式的膨胀阀,促使控制过程变得更加精准,在低水平环境下,设计中执行再次节流控制,故而促使整体调节更为精准。
结论:通过上述分析可知,在低温环境条件下,空气源热泵技术是如今应对能源需求增长、气候明显变化的一种重要技术,在系统中优化安排分离、储液装置,借助不同的方式去除结霜现象,促使热交换能够高效进行,保证系统获得高水平的制热能力,减少运行应用成本,同时顺应环境保护的理念,促使设备能够在低水平的温度环境中发挥功效。
参考文献:
[1] 张文,聂金哲,刘兵,等.耦合排风热回收与空气源热泵的新型通风系统在冬奥临时用房的应用[J].暖通空调,2023,53(9):57-62.
[2]闫素英,潘文丽,高世杰,等.太阳能-热泵互补供暖系统负荷-运行协同调控与优化[J].可再生源,2022,40(5):611-618.