空氣源，是指空氣中所蘊(yùn)含的低品位熱能量，和水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等同屬于清潔能源的一種，將空氣源收集利用起來的裝置叫熱泵，被稱為空氣源熱泵技術(shù)，空氣源熱泵制熱時(shí)不會(huì)產(chǎn)生明火，不會(huì)產(chǎn)生污染排放，極具環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，因此使用空氣源熱泵供暖有利于改善大氣質(zhì)量，保護(hù)和治理大氣環(huán)境?？諝庠礋岜靡浴澳婵ㄖZ”原理工作，利用少量的電來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)行，把空氣中的低溫?zé)崃浚纯諝饽埽┪M(jìn)去，經(jīng)過冷凝器或蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換，將冷水加熱，然后通過循環(huán)系統(tǒng)，將熱水轉(zhuǎn)移到建筑物內(nèi)，最后通過地暖、地暖機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管等供暖末端，為用戶提供供暖服務(wù)。

　　但是，空氣源熱泵在北方地區(qū)供暖的應(yīng)用也就是近幾年的事情，通過近幾年已實(shí)施的工程來看，大眾對(duì)空氣源熱泵的認(rèn)知與理解還存在一些爭(zhēng)執(zhí)，在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)上還不夠完善，特別對(duì)空氣源熱泵供熱系統(tǒng)中專業(yè)術(shù)語的理解也存在差異化。

　　1、空氣源熱泵系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)流程形式分類

　　空氣源熱泵從壓縮機(jī)的形式來看，有全封閉和半封閉活塞式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)、半封閉螺桿式壓縮機(jī)等；按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式、分體式；按冷卻方式可分為空冷式、風(fēng)冷式。

　　整體式指機(jī)組是將氟路系統(tǒng)等部件都集中在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。包括壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置、氣液分離器、熱交換器等器件；針對(duì)某些特殊機(jī)型，會(huì)要求水箱也內(nèi)置。

　　分體式指機(jī)組是氟路系統(tǒng)等部件至少需要由2個(gè)箱體才能組成，相當(dāng)于分體式空調(diào)，主機(jī)放在室外，另一個(gè)箱體（熱交換器、循環(huán)泵）放在室內(nèi)。

　　通過以上對(duì)空氣源熱泵結(jié)構(gòu)形式分類，得知空氣源熱泵冬季供暖有整體式、分體式兩種，據(jù)前幾次北京地區(qū)“煤改電”使用空氣源熱泵作為制熱源來看，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，整體式空氣源熱泵占市場(chǎng)率約65%，分體式約35%。通過實(shí)際案例來看，對(duì)于整體式空氣源熱泵用于冬季供暖的循環(huán)水泵選型比分體式空氣源熱泵水泵選型揚(yáng)程要高，其原因是北方的冬季，安裝在室外的整體式空氣源熱泵機(jī)組防凍問題是在水系統(tǒng)內(nèi)加入防凍液，為防止空氣源熱泵停機(jī)時(shí)管道內(nèi)循環(huán)水不結(jié)冰而加入防凍液的多少是根據(jù)冬季室外氣溫來確定的，北京山區(qū)防凍液為供暖系統(tǒng)總水量的15%的防凍液后總水量的比重應(yīng)比不加防凍液的比重重，所以，對(duì)整體式空氣源熱泵選型時(shí)應(yīng)考慮水泵揚(yáng)程選型。

　　2、定速（頻）、變頻、直流變頻、交流變頻、變?nèi)荨?shù)碼渦旋空氣源熱泵的區(qū)別

　　空氣源熱泵系統(tǒng)按控制方式可分定速（頻）、變頻、直流變頻、交流變頻、變?nèi)荨?shù)碼渦旋等方式：

　?。?）定速（頻）：指其內(nèi)部壓縮機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定不變，通過開關(guān)壓縮機(jī)來調(diào)節(jié)溫度。

　　（2）變頻：指采用變頻原理，利用二次逆變得到的可變化交流電源來調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變管理中制冷劑循環(huán)量，控制空調(diào)器輸出能力?？諝庠礋岜眠\(yùn)行時(shí)，根據(jù)熱負(fù)荷的大小，其壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)發(fā)生3級(jí)以上或連續(xù)變化的簡(jiǎn)變頻空氣源熱泵。

　　（3）交流變頻：指通過定子、轉(zhuǎn)子之間磁場(chǎng)的相互作用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。交流變頻空氣源熱泵具有制冷/制熱快速、控溫精確的特點(diǎn)。

　　（4）直流變頻：指采用直流變頻壓縮機(jī)，壓縮機(jī)定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)直接作用，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。直流變頻壓縮機(jī)效率比交流變頻壓縮機(jī)高10%-30%。

　?。?）變?nèi)荩褐缚諝庠礋岜眠\(yùn)行時(shí)，根據(jù)熱負(fù)荷的大小，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速不變，其有效容積輸氣量（制冷劑質(zhì)量流量）產(chǎn)生3級(jí)以上或無級(jí)變化的空氣源熱泵，簡(jiǎn)稱變?nèi)菘諝庠礋岜谩?/span>

　　（6）數(shù)碼渦旋：指空氣源熱泵壓縮機(jī)通過一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)負(fù)載與卸載的時(shí)間比例來實(shí)現(xiàn)的做工，壓縮機(jī)容量是通過渦旋盤的周期性嗤合與拓開來改變的。當(dāng)外部電磁閥關(guān)閉時(shí)，壓縮機(jī)輸出容量，處于負(fù)載狀態(tài)，當(dāng)外部電磁閥打開時(shí)，壓縮機(jī)無容量輸出，處于卸載狀態(tài)。

　?。?）直流變頻與傳統(tǒng)定頻的區(qū)別：直流變頻是指采用變頻原理，利用二次逆變得到的可變化交流電源來調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變管路中制冷劑循環(huán)量，控制輸出能力。而變頻適用于工作電壓范圍大、啟動(dòng)電流小、高功率運(yùn)轉(zhuǎn)、迅速達(dá)到設(shè)定溫度、低功率維持室溫平衡等需求，因而制冷制熱循序、省電、室溫波動(dòng)小。而傳統(tǒng)的定頻是指其內(nèi)部壓縮機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速恒定不變，通過開關(guān)壓縮機(jī)來調(diào)節(jié)溫度，定頻以固定功率運(yùn)轉(zhuǎn)，通過頻繁開關(guān)機(jī)維持室內(nèi)溫度，因而制冷制熱速度緩慢，對(duì)家庭電網(wǎng)沖擊大，室溫波動(dòng)大。

　　（8）直流變頻與交流變頻的區(qū)別：交流變頻產(chǎn)品與直流變頻產(chǎn)品主要區(qū)別在壓縮機(jī)和控制系統(tǒng)：

　　a、壓縮機(jī)區(qū)別

　　直流變頻和交流變頻采用的壓縮機(jī)電機(jī)，原理上都是定子產(chǎn)生一個(gè)不斷旋轉(zhuǎn)的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，利用定子、轉(zhuǎn)子電磁間磁場(chǎng)力相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩不斷推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。壓縮機(jī)采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理時(shí)，采用直流變頻壓縮機(jī)，壓縮機(jī)定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子永磁磁場(chǎng)直接作用，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子是永磁體，沒有線圈/繞組，無需外部供電，也就不產(chǎn)生電能損耗，故效率高、節(jié)能。

　　交流變頻壓縮機(jī)采用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理，采用交流變頻壓縮機(jī)，通過定子、轉(zhuǎn)子之間的磁場(chǎng)相互作用使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。但其特別的設(shè)計(jì)使其可以在較大范圍內(nèi)通過改變電源的頻率和電壓來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。相對(duì)于定頻空氣源熱泵而言，交流變頻空氣源熱泵具有制冷/制熱快速、控溫精準(zhǔn)的特點(diǎn)。但交流變頻壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是靠定子繞組上通過的電流和轉(zhuǎn)子繞組上的感應(yīng)電流形成磁力線的相互作用實(shí)現(xiàn)的，因此轉(zhuǎn)子繞組有電流通過，產(chǎn)生電能損耗。其成本比直流變頻空氣源熱泵要低很多。

　　b、控制系統(tǒng)區(qū)別

　　交流變頻壓縮機(jī)采用異步控制，220V/50Hz的市電經(jīng)整流濾波后得到310V左右的直流電，此直流電經(jīng)過逆變后，就可以得到以控制壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的變頻電源。

　　直流變頻，指壓縮機(jī)屬于同步控制，時(shí)刻檢測(cè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置，并依據(jù)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，控制壓縮機(jī)頻率。壓縮機(jī)采用無刷直流電機(jī)（120°）或永磁同步電機(jī)（180°），則變頻就是直流變頻。如果采用交流電機(jī)，則變頻就是交流變頻。另外，全直流變頻是指壓縮機(jī)、室內(nèi)外風(fēng)機(jī)均使用直流無刷電機(jī)，部分直流指只有壓縮機(jī)使用直流無刷電機(jī)。

　　（9）數(shù)碼渦旋與變頻渦旋壓縮機(jī)的對(duì)比：

　　a、數(shù)碼渦旋技術(shù)容量調(diào)節(jié)快

　　數(shù)碼渦旋技術(shù)輸出在10%-100%之間，是通過改變加載時(shí)間的比例即可改變壓縮機(jī)輸出，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)容量輸出，即無級(jí)輸出。而變頻技術(shù)工作頻率范圍為52Hz-210Hz，壓縮機(jī)以有限的容量級(jí)別運(yùn)轉(zhuǎn)，所以容量輸出是間斷的。而且當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷突然從小變大時(shí)，壓縮機(jī)的頻率增加需要經(jīng)過中間過度段。這就意味著如果室內(nèi)負(fù)荷要求有所變化，壓縮機(jī)則要對(duì)新的負(fù)荷有一段響應(yīng)的時(shí)間，不能立即對(duì)應(yīng)。

　　b、相對(duì)而言，數(shù)碼渦旋技術(shù)能效比COP更高

　　數(shù)碼渦旋技術(shù)無變頻損失、無制冷劑的熱氣旁通，因此10%-100%負(fù)荷范圍內(nèi)，COP性能優(yōu)良。空載時(shí)的能量損耗很低（僅為10%）,這也使得數(shù)碼渦旋在部分負(fù)荷的情況下COP值會(huì)更高。

　　變頻技術(shù)變頻系統(tǒng)損失大約占功耗的15%，這樣就降低了系統(tǒng)的COP值。當(dāng)室內(nèi)機(jī)的總?cè)萘恳筝^低時(shí)（如10%、20%或30%）,變頻系統(tǒng)必須使用制冷劑的熱氣旁通進(jìn)行容量調(diào)節(jié)，因?yàn)樽冾l壓縮機(jī)最低的容量輸出約為40%。在室內(nèi)總?cè)萘恳筝^低的情況下，由于制冷劑的熱氣旁通，能量會(huì)有損耗，系統(tǒng)的COP值降低。由于馬達(dá)的頻率不斷變化，很難測(cè)定變頻系統(tǒng)的能效比。為了測(cè)量穩(wěn)定的運(yùn)行工況，必須用外部裝置保證壓縮機(jī)頻率固定，這種情況下的能量測(cè)定不包括變頻器的損失。為了獲得真實(shí)的性能參數(shù)，典型的變頻系統(tǒng)損失15%必須計(jì)入，否則數(shù)據(jù)就會(huì)顯示一個(gè)不真實(shí)的較高COP。

　　小結(jié)：

　　從以上市場(chǎng)上常見的三種熱泵主要用途、性能數(shù)據(jù)、綜合部分負(fù)荷性能數(shù)據(jù)、部分負(fù)荷工況點(diǎn)及節(jié)能評(píng)價(jià)判定得知：低環(huán)境溫度空氣源熱泵（冷水）機(jī)組是真正適合北方地區(qū)冬季供暖的產(chǎn)品。

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