在近幾年召開的各個空氣源熱泵技術(shù)會議和論壇上,很多專家和企業(yè)都強烈建議,中國應(yīng)像歐盟一樣將空氣源熱泵納入可再生能源范疇。除了極嚴寒地區(qū),中國都適合使用空氣源熱泵,空氣源熱泵供暖作為新興的既節(jié)能又清潔的供暖方式,其應(yīng)用推廣受到了廣泛的關(guān)注。
中國的供熱現(xiàn)狀
東北、華北、西北及部分華東及西南地區(qū)屬于嚴寒及寒冷地區(qū),是我國的傳統(tǒng)的集中供暖區(qū)域,即圖1中紅色區(qū)域,涉及1.8億家庭約5.6億人口。而華中地區(qū)、部分華東及西南地區(qū)夏熱冬冷,這部分地區(qū)沒有集中供暖,涉及1.75億家庭約5.4億人口。在人們?nèi)找孀非笫孢m生活的今天,沒有集中供暖的地區(qū)在求冬季供暖的呼聲也越來越高。很多南方家庭已大量采用燃氣壁掛爐、電加熱或者采用熱泵空調(diào)進行冬季供暖。
圖1.供熱區(qū)域的地理分布
集中供暖的不足
集中供暖總體來說無法滿足城市快速發(fā)展的需求。比如部分的老城區(qū)仍然沒有實現(xiàn)集中供暖、擴張過快的新城區(qū)也可能暫時沒有集中供暖。
環(huán)境污染大PM2.5空氣污染指數(shù)在北方城市就與鍋爐的燃燒物有很大關(guān)系。
固定的供暖周期不能滿足用戶各自的舒適性要求。
固定的供暖溫度下,供暖不足的地方人們常抱怨供暖溫度太低,供暖溫度過高的地方還要開窗,造成能源浪費。
集中供暖管網(wǎng)建設(shè)投資大,建設(shè)周期長,每年設(shè)備維護工作量大。
低溫強勁制熱技術(shù)
普通空氣源熱泵應(yīng)用于黃河流域、華北等寒冷地區(qū)時其性能非常低,甚至無法運行。主要原因是空氣源熱泵應(yīng)用于寒冷地區(qū)時,隨著室外環(huán)境溫度的降低,制冷劑質(zhì)量流量下降,供熱量急劇減少,壓縮機排氣溫度隨著壓縮比的升高而急劇升高,使機組無法正常運行或運 行可靠性降低,長期運行必然會嚴重損壞壓縮機。這就需要有效的解決方案,來改善熱泵機組在低溫環(huán)境下的性能。
改善低溫熱泵性能的一個有效方法是實現(xiàn)壓縮比的分解。通過2級或者多級壓縮或復(fù)疊,能夠降低每級壓縮機的壓縮比,從而提高每級的內(nèi)容積比效率,降低排氣溫度。對于采用渦旋、螺桿或離心式壓縮機的系統(tǒng)而言,可以比較方便地進行中間補氣,有效改善低溫下的制熱性能。現(xiàn)在,這種采用中間補氣的“準雙級壓縮”技術(shù)已在寒冷地區(qū)的低溫熱泵系統(tǒng)中得到了比較廣泛地應(yīng)用。艾默生環(huán)境優(yōu)化技術(shù)公司的EVI噴氣增焓渦旋壓縮機技術(shù)就是基于這個原理上開發(fā)出來的,可以實現(xiàn)在-20℃低溫環(huán)境溫度下運行可靠,強勁制熱。
噴氣增焓(EVI)渦旋壓縮機的工作原理
在固定渦旋盤上設(shè)置第二個吸氣口。
第二個吸氣口將會幫助增加主循環(huán)的制冷劑流量。借助于閃蒸罐,高壓/高溫的液體通過第一次節(jié)流(電子膨脹閥膨脹)變?yōu)橹袎簹怏w噴入第二個吸氣口。同時,閃蒸罐里的液體焓值將會降低如圖3及圖4所示。
壓縮機有2個吸氣口/1個排氣口,輔助吸氣口設(shè)置在定渦旋盤上。
類似于低溫系統(tǒng)的2次壓縮概念。
圖2.噴氣增焓渦旋壓縮機結(jié)構(gòu)
圖3.噴氣增焓制冷劑循環(huán)圖
圖4.噴氣增焓的工作原理
蒸氣噴射有助于增加主循環(huán)中的制冷劑流量,增加流經(jīng)室外換熱器的液體制冷劑焓差,從而增加制熱量。
艾默生 Sensi Hydro 地暖空調(diào)一體機
艾默生噴氣增焓壓縮機目前已在中國北方煤改電應(yīng)用中超過 66% 的使用率,艾默生 Sensi Hydro 系列地暖空調(diào)一體機具有以下四大特點:
1.系統(tǒng)穩(wěn)定可靠
艾默生 Sensi Hydro 地暖空調(diào)一體機搭載EVI噴氣增焓技術(shù)的空氣源熱泵供熱系統(tǒng),解決了低溫制熱衰減和壓縮機排氣溫度過高的不足,即使在 -20℃的嚴寒地區(qū),低溫空氣能熱泵系統(tǒng)依然運行可靠,制熱強勁。
2.經(jīng)濟性能優(yōu)越
雖然南北方維護結(jié)構(gòu)的差異、室外溫度及相對濕度的差異、居住者習慣、化霜控制等對于機組運行經(jīng)濟性有很大影響,根據(jù)測試結(jié)果,艾默生 Sensi Hydro 地暖空調(diào)一體機比燃氣壁掛爐和電供暖供熱經(jīng)濟節(jié)能15%— 70%的運行費用,不論是從替代燃煤鍋爐集中供暖還是獨立用戶供暖角度來講,都是節(jié)能環(huán)保的優(yōu)選設(shè)備。
3.舒適性好
艾默生 Sensi Hydro 地暖空調(diào)一體機供暖在不同氣候區(qū)應(yīng)用中,都較好地維持了用戶室內(nèi)的溫度水平,溫度梯度和波動都符合人體工程學對舒適度的要求;另外艾默生 Sensi Hydro 地暖空調(diào)一體機供暖的熱舒適性優(yōu)于散熱器,可憑借低溫熱水得到舒適均勻的熱環(huán)境,是新型舒適性供暖方式的好選擇。
4.系統(tǒng)設(shè)計、選型和安裝對熱泵系統(tǒng)也至關(guān)重要
艾默生 Sensi Hydro 地暖空調(diào)一體機做為一個運行可靠、高效、節(jié)能的熱泵系統(tǒng),不僅需要好的熱泵主機產(chǎn)品,對輔助設(shè)備的選型和品質(zhì)也非常重視,同時艾默生對優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計、選型并嚴格把控安裝環(huán)節(jié)。艾默生與銳服環(huán)境(艾默生地暖空調(diào)一體機中國總代理)聯(lián)合發(fā)起并主辦“空氣能熱水/采暖大講堂”,對艾默生 Sensi Hydro 地暖空調(diào)一體機的集成商等從業(yè)人員,進行專業(yè)性的系統(tǒng)理論知識和實際安裝操作培訓及考核,有利于引導(dǎo)、規(guī)范和提升艾默生 Sensi Hydro 地暖空調(diào)一體機的設(shè)計安裝質(zhì)量,確保艾默生 Sensi Hydro 地暖空調(diào)一體機的良好運行。
空氣源熱泵技術(shù)作為近十幾年來興起的節(jié)能新技術(shù),在我國發(fā)展日趨成熟,這一技術(shù)相比其他供暖方式 具有高效節(jié)能、碳排放量低、應(yīng)用靈活、可分戶控制等優(yōu)勢,隨著國家節(jié)能減排政策的推進和人民群眾生活水平的提高,以及對新興技術(shù)認知度和接受度的提高,空氣源熱泵技術(shù)在我國的發(fā)展?jié)摿薮螅嵌竟┡蜕顭崴?yīng)的優(yōu)選解決方案。