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空气源热泵在低温气候应用所面临的技术问题

 虽然空气源热泵有极其乐观的市场前景,但其大范围的推广应用却面临较大的困难,原因是空气源热泵在低温环境下有以下几个方面的技术不足:
    (1)吸气比容增大,工质循环里减少 随着环境温度的降低,空气源热泵工质吸气比容增大,机组吸气量迅速下降,系统工质循环量减少,制热量按比例下降,制热效率也不断降低。
    (2)吸气压力降低,压比增大随着室外环境温度的降低,吸气压力降低,压缩机压比增大,机组的压力比严重偏离最优值,系统压缩过程严重偏离正常压缩过程,压缩比增大造成压缩机的输气系数、输气量及效率、性能系数显着下降。
    (3)排气温度高,润滑效果下降随着室外环境温度的降低,压缩机压缩比不断增加,压缩机的排气温度迅速升高。在很低的室外温度下,压缩机排气温度会超过压缩机允许的工作范围,压缩机会因防止过热而自动停机保护.同时由于压缩机排气温度过高使润滑油的粘度也急剧下降,影响压缩机的润滑,压缩机出现频繁启停,无法正常工作.
    (4)蒸发器表面结箱,换热效率降低当环境温度降到5℃以下时,空气中的水蒸气会在蒸发器表面形成霜层,使空气源热泵蒸发器换热系数降低,制热量减少,制热效率降低,压缩机压缩比加大,排气温度升高,热泵系统无法正常工作,严重时甚至会导致压缩机烧毁.
    总之,空气源热泵随着室外环境温度的降低,制热量与制热效率逐渐下降,而随着环境温度的降低人们对制热量的需求却不断增加。这是普通空气源热泵系统无法解决的矛盾。如果为了满足短暂的极端低温气候供暖需要进行低温工况设计,那么系统的制热量远远大于室外温度较高时所需热负荷,需要循环的启停来减少其制热量,使系统性能降低。此系统不仅增加初投资,而且系统长时间在室外温度较高、系统效率较低的工况下运行造成资源和能源的浪费。
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