夏熱冬冷地區(qū)高效節(jié)能熱泵技術(shù)—熱濕獨(dú)立處理的雙溫雙源熱泵系統(tǒng)研究開發(fā)摘要本文主要介紹盾安機(jī)電在高效節(jié)能熱泵技術(shù)領(lǐng)域的研究開發(fā)工作。在溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行的多功能熱泵、部份復(fù)疊熱泵及橢圓管換熱器、輻射整流等新型末端的研究開發(fā)，不同程度地提高了熱泵系統(tǒng)能效比。關(guān)鍵詞：多功能熱泵；復(fù)疊式熱泵；溫濕度獨(dú)立控制；橢圓管換熱器引言熱泵具有制冷制熱功能，因而是夏熱冬冷地區(qū)夏季空調(diào)、冬季供暖的理想的冷熱源設(shè)備。但由于熱泵特別是空氣源熱泵性能受環(huán)境影響較大，其性能變化與建筑負(fù)荷需求呈相反趨勢(shì)，這給擴(kuò)大熱泵應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能帶來不少困難。我們?cè)跓釢褙?fù)荷獨(dú)立處理、溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)技術(shù)[1~3]基礎(chǔ)上，以熱（冷）能溫度匹配、梯級(jí)利用為指導(dǎo)思想，進(jìn)一步提出了雙溫雙源熱泵系統(tǒng)的根念，并與國(guó)內(nèi)外企事業(yè)單位和高等院校合作進(jìn)行了多功能熱泵機(jī)組、部分復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)以及橢圓管換熱器、新型輻射末端產(chǎn)品等方面進(jìn)行了初步的研究開發(fā)，本文是對(duì)以上工作的簡(jiǎn)要介紹和總結(jié)，冀拋磚引玉，有助于高效熱泵技術(shù)的研究發(fā)展。1．多功能熱泵機(jī)組多功能熱泵機(jī)組設(shè)置了兩組冷凝器：一個(gè)風(fēng)冷冷凝器，一個(gè)水冷冷凝器，如圖1所示。根據(jù)建筑物具體情況，該熱泵可以熱回收、水冷、復(fù)疊等模式運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能目的，以下對(duì)其作簡(jiǎn)要介紹。1．1熱回收模式此模式下，熱泵蒸發(fā)器17供冷的同時(shí)，輔助冷凝器7可以提供45~55℃熱水，綜合能效比可達(dá)8.0以上。1．2水冷模式不需要熱回收或熱量有多余時(shí)，輔助冷凝器7可與冷卻塔聯(lián)合運(yùn)行，使熱泵冷凝壓力降低，制冷能效比較風(fēng)冷提高15%~30%。我們的初步計(jì)算表明，當(dāng)年制冷運(yùn)行時(shí)間>1000小時(shí)時(shí)，增加的成本可以在4年內(nèi)收回。1．3太陽能輔助運(yùn)行模式冬季，該機(jī)組可以與集熱器聯(lián)合運(yùn)行，太陽集熱器提供15℃左右的熱水進(jìn)入熱泵換熱器7作為熱泵低溫?zé)嵩?，冷凝?7則提供熱水供暖。這種模式使得太陽能集熱器、熱泵效率均大副提高。夏季，采用溫濕度獨(dú)立控制技術(shù)，熱泵換熱器17提供高溫冷水處理室內(nèi)顯熱，而自換熱器7出來的冷卻水經(jīng)集熱器進(jìn)一步加熱后，驅(qū)動(dòng)溶液除濕系統(tǒng)對(duì)新風(fēng)進(jìn)行干燥、除濕，以承擔(dān)室內(nèi)潛熱負(fù)荷。由于引入太陽能能集熱器，熱泵冬、夏季運(yùn)行效率均得以提高，且無論天氣陰晴，均能保證熱水供應(yīng)，高效節(jié)能。1．4混合熱源模式對(duì)于某些建筑，當(dāng)可供使用的地下水、河水、污水、地埋管等不能滿足冷、熱負(fù)荷需要時(shí)，采用該熱泵機(jī)組可利用有限的可再生能源作為輔助熱源，或交替運(yùn)行，提高熱泵效率。良圖仍1.扮港多功能線熱泵系聲統(tǒng)示意遞圖閣2偉．部分閘復(fù)疊式敲雙溫?zé)嶂?jǐn)源熱泵澤系統(tǒng)渡人體的捕熱舒適共感與周阻圍壁面愚溫度決物定、輻祖射溫度紀(jì)、所處膀環(huán)境空后氣溫度績(jī)、風(fēng)速月等因素懲有關(guān)。觀常規(guī)熱勁泵技術(shù)母主要通腔過控制吵室內(nèi)空毫氣溫度嚴(yán)和濕度向維持熱諒舒適，任對(duì)熱泵胸工作時(shí)愈冷的熱縱源溫度售水平要才求較高視，影響麻熱泵性醋能。當(dāng)暑采用雙頸溫?zé)嵩磁酂岜?、鏟對(duì)壁面半溫度進(jìn)陪行控制巨時(shí)，不殘僅有助丑于改善困熱環(huán)境物，提高催熱舒適即感，還捧可以降恥低對(duì)熱仗泵冷熱拖源溫度緞水平的忘要求，禮從而提浸高熱泵球能效。未而為了跟兼顧冬誦、夏制劇冷制熱喝性能，枝我們提或出了部降分復(fù)疊掌雙溫?zé)峋柙礋岜眉到y(tǒng)，耐如挎圖拿2璃所示。巡圖扮2.拉叉部份復(fù)歡疊式熱搶泵示意夾圖風(fēng)基敬鴨強(qiáng)榆圖側(cè)3.晨愁二級(jí)熱阻泵示意軍圖陶這是一貴個(gè)新型用的混合芳空調(diào)系貧統(tǒng)。該祝系統(tǒng)由誘一級(jí)熱匯泵、二棗級(jí)熱泵困組成。服其中一遞級(jí)熱泵鹽制取高榜溫冷水緣處理顯套熱，回拉水出一攔路進(jìn)入摟二級(jí)熱趕泵，作外為其冷流卻水處仍理潛熱迷（主要工是對(duì)新崇風(fēng)除濕太），由患三通閥咐調(diào)節(jié)其仆流量可蚊在一定威程度上針調(diào)節(jié)其薦容量。冠冬季制嫂熱時(shí)，賺一級(jí)熱嘴泵制取濕低溫?zé)崞扑?，以追輻射方格式供暖玻，回水虎分出一相路進(jìn)入批二帽級(jí)熱泵逼，作為少其低溫崇熱源加感熱室內(nèi)狹空氣（量或新風(fēng)賀）。誠(chéng)我們的持初步理坐論分析棗表明，澡制冷、班空調(diào)時(shí)細(xì)，當(dāng)二攪級(jí)熱泵幸承擔(dān)的品負(fù)荷占仰總負(fù)荷利的比例爽不大旺于右50喚%嗓時(shí)，本爹系統(tǒng)較嚼常規(guī)熱苗泵系統(tǒng)煩性能膽高傍5~4膏0鈔%棒。更重納要的是疑，對(duì)空壇氣源熱白泵，本嬸系統(tǒng)由拘于可以虎復(fù)疊運(yùn)魯行，受疊惡劣天茅氣的影忌響較小逮。庫為了進(jìn)傷一步提樂高系統(tǒng)場(chǎng)能效，姥設(shè)計(jì)了傭圖爽3路所示的今熱泵新雖風(fēng)機(jī)組綢，其中蓮增設(shè)一路風(fēng)冷冷象凝器，透實(shí)現(xiàn)熱債回收的驕同時(shí)，滴減少了查一級(jí)熱項(xiàng)泵冷負(fù)思荷，從乓而提高前了系統(tǒng)步總能效俘。促3毒．新型替末端軌熱泵提粉供不同洽溫度水貴平的冷挽、熱源個(gè)，還需劇要相應(yīng)細(xì)的末端惑產(chǎn)品配軟合使用蕉，才能嘗充分發(fā)績(jī)揮雙溫盡雙源、囑熱濕負(fù)工荷獨(dú)立梨處理的蛾優(yōu)勢(shì)中圖，否則早熱泵機(jī)憑組能效榆的提高慶，可能撈被末端面能耗的旗增加抵另消調(diào)[4]尋.革盾安機(jī)慣電與國(guó)誘內(nèi)外企疲事業(yè)單軌位合作學(xué)，研究筆開發(fā)了自新型高刻效節(jié)能覽末端，豎保證了儀雙溫雙因源、熱仙濕負(fù)荷爬獨(dú)立處讀理熱泵吐系統(tǒng)的蛙高效節(jié)淋能。縣3責(zé)．前1秩棟輻射整蹈流末端慮這種輻會(huì)射端以欣低溫空投氣誘導(dǎo)浸部分室華內(nèi)回風(fēng)掠通過整礎(chǔ)流板以漢較低的趟風(fēng)速均摟勻地送花出，即戲無冷凝匆水或漏捧水之虞概，又舒涌適、健糞康。整流區(qū)0.2~0.8m/s空調(diào)機(jī)組&新風(fēng)機(jī)組室內(nèi)誘導(dǎo)空氣誘導(dǎo)比例約4：6送風(fēng)帶狀噴嘴卡3耀．維2宰橢圓管炒換熱器整流區(qū)0.2~0.8m/s空調(diào)機(jī)組&新風(fēng)機(jī)組室內(nèi)誘導(dǎo)空氣誘導(dǎo)比例約4：6送風(fēng)帶狀噴嘴芒銅管串兩鋁片是威目前空懂調(diào)設(shè)備須中常用漸的換熱險(xiǎn)器。這牽種換換猶熱器生引產(chǎn)工藝貴和裝備殖技術(shù)均處較為顧兔熟，故踢獲得廣評(píng)泛應(yīng)用畝。由于淡圓管換芹熱器中鹿空氣流凈動(dòng)方向葡與傳熱銷方向夾宮角較大家，橫向?qū)舆^圓側(cè)管時(shí)發(fā)肌生邊界龜層分離頭、旋渦汁脫離，亂故這種漸換熱器貨阻力較咱大，傳排熱效率逆不高。炊根據(jù)強(qiáng)汽化傳熱連的虜“但場(chǎng)協(xié)膚同鬼”誼理論，刊采用橢菊?qǐng)A管時(shí)須，管內(nèi)晉外換熱濕均可得咽以強(qiáng)化涉，且管擴(kuò)外換熱已阻力大沉大減小鉛，應(yīng)用酷于空氣糟調(diào)節(jié)設(shè)例備，可悲減小風(fēng)擦機(jī)功耗福。盾安悉機(jī)電已悟經(jīng)與國(guó)結(jié)外合作吊，開發(fā)填成功空輩調(diào)橢圓糧管換熱津器，實(shí)樸測(cè)表明隱，相同盲供冷量齒時(shí)，風(fēng)慣阻僅為探常規(guī)表股冷器鴿的灑1/3止~1/螺2固。零4免．結(jié)束境語屠采用雙襖溫雙熱盾源、溫們濕度獨(dú)規(guī)立控制衰是進(jìn)一岡步提高狹熱泵系蒼統(tǒng)能效裙的重要膝途徑，館以熱（精冷）能峰溫度匹襪配、梯巖級(jí)利用軟為指導(dǎo)腫思想，暈盾安機(jī)但電與國(guó)祖內(nèi)外企減事業(yè)單滔位和高收