燃气机热泵供生活热水性能分析

刘凤国，加磊磊，张 蕊马振西，田中允，张 鑫

（1.天津城建大学 能源与安全工程学院，天津300384；2.北京建筑大学 北京未来城市设计高精尖创新中心，北京102616）

随着中国城市化进程的加快，建筑能耗迅猛增长，据统计，建筑能耗已占到社会商品总能耗的20%～30%，其中采暖、空调及热水能耗占一半以上.由于建筑用能的品位要求不高，室内需求温度与周围环境冷热源温度接近，因此，直接或者间接利用周围环境中冷源热，是应对建筑节能挑战，实现建筑“节能减排”的关键.空气源热泵技术通过吸收利用环境大气中低品位热能，转化为高品位热能，与传统供热方式相比能达到节能减排的目的，且通过四通换向阀控制冷媒流向从而实现制冷、制热两项功能[1-2].空气源燃气机热泵以天然气为能源输入，通过燃气发动机驱动压缩机，与常规空气源电热泵相比，具有以下三点优势:①利用发动机余热（发动机缸套热回收和烟气热回收）进行除霜，可有效弥补常规电热泵除霜时影响用户室内热舒适性的缺点；②燃气发动机易于调速，较电热泵相比，系统具有良好的部分负荷特性；③充分回收发动机余热并用于制取生活热水，有效提高了系统的COP 和PER[3-6].

目前，国内外学者对于燃气机热泵技术的研究多集中在供热、制冷、食物干燥等领域[7-11].

在理论建模方面，HU 等[12]建立了空气源燃气机热泵模型并对制热模式进行了实验验证，结果表明:在室外温度10 ℃条件下，当发动机转速从1 400 r/min增加至2 000 r/min，系统制热量上升了26.9%，PER降低17.6%；……