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浅谈空气源热泵空调系统

摘要：空气源热泵是指以持续不断的风的供应作为热泵冷或热的

能量来源，实现整套装置制冷制热持续运行的热泵系统。空气源热

泵系统简单，投资较低，节能环保，不受地域和时间的限制，发展

速度迅猛，发展势头强劲，在国内有比较广阔的发展空间。

关键词：空气源热泵节能环保

改革开放以来，随着国民经济迅速发展和人民生活水平的大幅度

提高，能源的消耗越来越大，其中建筑能源占相当大的比例。据统

计，我国历年建筑能耗在总能耗中的比例是19%-20%左右，平均值

为19.8%。其中，暖通空调的能耗约占建筑总能耗的85%。在发达

市，夏季空调、冬季采暖与供热所消耗的能量已占建筑物总能耗的

40%-50%。特别是冬季采用的燃煤锅炉、燃油锅炉的大量使用，给

大气环境造成了极大的污染。因此，建筑物污染控制和节能已是国

民经济发展的一个重大问题。热泵空调高效节能、不污染环境，真

正做到”一机两用”（夏季降温，冬季采暖），进入20世纪90年

代以来在我国得到了长足的发展，特别是空气源热泵冷热水机组平

均每年以20%的速度增长，成为我国空调行业有一个引人注目的快

速增长点。

一、空气源热泵的工作原理

空气源热泵是由压缩机、换热器、节流器、吸热器、压缩机等装

置构成了一个循环系统。冷媒在压缩机的作用下在系统内循环流

动。它在压缩机内完成气态的升压升温过程，然后进入换热器后释
放出高温热量加热水，同时自己被冷却并转化为流液态，当它运行

到吸热器后，液态迅速吸热蒸发再次转化为气态，同时温度下降至

零下20℃-30℃，这时吸热器周边的空气就会源源不断地将低温热

量传递给冷媒。冷媒不断地循环就实现了空气中的低温热量转变为

高温热量并加热冷水过程。

二、空气源热泵空调的节能环保

空气源热泵是以空气中热量为能源，只要空气中有足够的热量，

它就能吸收能量而产生热水。因而空气源热泵的使用不受阴天下雨

白天黑夜的影响，而且在使用时，不象化石燃料在获取能源和产生

电力的同时，向环境排放大量的燃烧产物，如co2、so2、nox、粉

尘等，对环境造成严重的污染，引起温室效应、酸雨、土地沙漠化

等灾害，也严重影响了人们的身心健康。而且空气--水热泵机组由

于冬季以空气为吸热源而夏季又以空气为排热源，室内以水为冷热

媒体，供应末端装置，实现制冷和供暖，因而使用方便，安装工作

量小，运行维修、保养十分方便，对周围环境的污染，包括空气的

污染、噪声污染以及向环境漂水等现象均较小。因此空气源热泵

的使用是替代传统的制冷机+锅炉的建筑物空调、采暖、供热模式，

是改善城市大气环境、节约能源的一条有效途径。

三、空气源热泵空调系统的优缺点

首先空气源热泵空调系统高效节能，运行可靠：变频技术、数码

涡旋空气源热泵技术、双机压缩技术、准二机压缩、喷液增焓、喷

液汽化冷却技术的不断发展，极大地丰富了热泵技术，加之热泵系
统的优化设计、精心制造、模块化组合，机组互为备用等先进技术

的应用，很大程度上提高了空气源热泵机组运行上的可靠性，保证

了热泵系统可靠、高效、节能运行；节约投资：一机两用，夏季供

冷、冬季供暖，节约初投资。

其次节约建筑面积，外墙面、层顶等均可放置，不需专用机房，

节约建筑空间；洁净环保，风源系统，无需冷却水系统和锅炉房加

热系统；只使用电力，环境清洁，大大提高了机组的环境相容性。

而且适用性广泛：不同系列、规格的空气源热泵机组，根据不同的

气候条件和地理环境设计生产，无须统一供应热源或冷源介质，因

此，便于小型化，用户选择余地大，适用范围更广泛。

空气源热泵主要缺点是空气热容量小，为了从空气中获取所需要

到热量，换热器的体积大，风机的风量也大，因此，噪声也大；空

气是有一定湿度的，当空气温度较低，空气温度变化大，热泵的供

热性能下降时，建筑物的供热需要反而较大；当空气侧换热器表面

温度低于露点温度且低于0℃时，换热表面会结霜。使流动阻力增

大，而且随霜层的增加而热阻提高。结霜将严重影响换热器的正常

工作，而除霜过程对机组的正常供热产生负面影响，并对压缩机及

四通阀的稳定运行也有不良影响。因此空气热源泵受到气候条件的

制约。

四、空气源热泵机组的除霜问题

空气源热泵除霜及除霜控制问题是空气源热泵改善之热性能、提

高运行可靠性的关键问题。实验表明，除霜增加的能耗占整个供热
季节总能耗的10.2%。除霜过程中仅有15%-25%的能量被霜层吸收，

其余75%-85%的热量散发到周围的环境和用热加热室外盘管。要降

低热气除霜能耗需从如下三个方面着手：第一，保证满意除霜效果

的前提下尽量减小气态压缩工质的压力；第二，采用有效办法尽快

排走盘管上