空气源热泵热水系统在公共建筑中的应用

姜玉宏

【摘要】在新时期空气源热泵热水设备是一种非常典型的节能环保设备，与当前节能社会国策相吻合，该系统主要是使用热泵尼卡诺原理，利用制冷压缩机根据热泵的方式进行做功，把空气当中低品位热能进行提升，使之成為高品位的热能，来产生一定的热水供用户使用，本文重点对空气源热泵热水系统在公共建筑中的应用进行分析和研究，以供参考。

【关键词】公共建筑;空气源热泵;节能;优化

在公共建筑当中，热水的消耗量在整个建筑能源消耗方面占据了较大的比例，在医院当中占据了42%的比例，商场当中占据了11%的比例，宾馆当中占据了31%的比例，伴随当前我国城市化发展速度进一步加快，人们的生活水平逐步提高，各种高档公共建筑逐步出现，而这些大型公共建筑当中生活热水是必需品，这就造成建筑卫生热水用能量逐步增加，造成了一些氮氧化物、二氧化碳等污染物的含量进一步增加，引起了相关部门人员的重视。

1、空气源热泵系统的基本原理

整个系统主要通过膨胀阀、控制器、压缩机等共同构成，冷媒主要是环保型制冷剂。通常条件下冷媒是一些低于环境温度的低压液态冷媒在通过蒸发器的过程中把空气的热量吸收，降低空气当中的温度，在此过程中冷媒的温度会进一步提高，向低压气态冷媒的方向发展; 在压缩机的作用下，冷媒最终进入到压缩机当中，通过压缩的作用成为高温高压的气体，向冷凝器当中流入，这个时候流动的冷媒和低温的水完成热交换的工作，提高水的温度。

2、空气源热泵系统有如下特点

空气源热泵系统的优点如下所述，首先具有很强的环保性，在运行的过程中，热泵热水器不会出现任何的污染，。能够达到环保的具体要求，具有绿色环保的性能。其次，具有安全性，将普通热水器系统当中的煤气、触电、易燃、易爆等安全隐患消除，第三安装的过程中较为简单，可以在地下室、庭院、阳台等诸多部位安装，不需要专门配置相应的机房，不会对永久性居住面积进行占用，第四设计非常独特，这种换热器结构非常美观，而且紧凑，设计非常独特，在气流组织方面效率较高，分布均匀，具有较强的换热性，第五，可以进行智能控制，根据模糊控制的基本原理应对用户负荷，快速达到设定温度，进行动态监测，确保整个负荷处于动态平衡的状态，运行过程中比较平稳，能够依照气候条件的不同合理的进行控制方案的设定，做好除霜工作，智能柔性除霜，让除霜更为节能灵活和彻底。第六可以进行模块化设计，依照用户的实际情况合理的进行添加或者减少，第七，可以保证全天候运行，不会受到雨雪、阴天、夜晚等天气的影响，可以在一年四季内全天候运行，具有很强的经济性，可以让投资的运行费用减少，保证机组制热的高效性。

3、空气源热泵系统在公共建筑中的应用要点分析

3.1屋面水箱智能化节能补水。

除了进行手动补水控制以及常规的下极限自动补水控制以外，还进行了分时段水位控制，因为公共建筑在使用热水的过程中，通常表现是在晚间，晚间很多时候气温和白天相比比较低，如果在晚间运作热泵的话，无法将节能的效果充分的体现出来，可以利用分时段水位控制的方式，让热泵运行时间处于白天，白天的气温较高，储存热水用于晚间进行使用。

晚间热泵只需要加热少量的热水，就可以符合用户的使用需求，如果在设计的过程中进行综合分析和考虑，保证水箱足够大，或者在当天用水的人数不多，可能完全都不需要再进行加热，这样可以让能源大幅度的节省，与此同时，如果白天来临之后，由于气温上升时间控制器可以将白天的水箱水温度控制在高点，利用电动阀来完成自动补水的工作，在热泵白天加热的过程中，整个水箱的热水留待晚间高峰期进行试用，这种利用时间控制器的方式进行自动切换的操作，具有很强的科学性，不需要人为进行操作。

3.2水箱主机自动恒温控制。

主机和水箱主要利用水箱温控器来进行交互，让自动恒温控制得以实现，也就是将水温保持在一个合理的范围之内，如果低于这个温度，热泵会启动来加热水箱，在水箱补水的过程中，会造成水箱的温度降低，如果出现温度大幅度降低等情况，可能会导致末端使用者由于水温过低而出现问题，在设计控制器的过程中，可以有机的结合水温控制和水位控制，将这个问题解决，通过水温控制和水位控制相结合的方式，防止补水加热的时候出现用户使用不便的情况，与此同时，水箱的水位如果比极限水位低，热泵可以自动停机，防止出现干烧等情况。

3.3恒温、变频稳流节能

在控制过程中，主要包含三个方面循环变频节能恒温控制、变频稳流控制以及压力提升控制，压力提升控制的主要是系统的循环泵通过变频控制方式来让输水水压增加，以确保一些楼层较高的使用者获得较好的用户体验，其次是变频稳流控制，系统循环泵通过变频控制的方式，在水量变化的过程中，可以保证用户端水龙头水量不变，接着是循环变频节能恒温控制，通过恒温器来进行控制，使用系统变频间断循环的方式将传统系统当中不间断循环的方式转变，可以保证节能的效果，在热水循环系统当中，由于不间断循环，导致24个小时内，系统循环泵一直在处于运行的状态，会消耗大量的能源，而本设计系统可以确保用户在热水恒温的条件下，完美的解决了耗能的问题。

结语：

伴随人们越来越重视节能减排，在此条件下，公共建筑会逐步淘汰燃油、燃煤、燃气的热水锅炉，逐步转变为具有环保特性的空气源热泵热水机组。这种技术具有非常明显的优势，值得进行推广和使用。

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