地源热泵蓄冰中央空调浅探析

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1、针对目前国内空气源热泵户型中央空调存在COP值低、机组耗电量大，冬季融霜控制困难、室温波动大，机组无真正的能量调节，单相电机组额定制冷（制热）最太小，给用户带來不便，以及加剧了城市电网的供需矛盾等问题，捉出了地源热泵户型醤冰中央空调的解决方案，并探讨了双热力膨胀阀，双蒸发器和盘管外融冰的机组结构形式。还就我国城乡人民生活水平提高、住宅而积扩人和多样化、城市建筑景观和环境的限制、电力部门将推行居民家庭“峰谷电价”等方面，分析了地源热泵户型蓄冰中央空调广阔的市场前景。1户型中映空调的发展户型中央空调即住宅集中空调，自20世纪90年代进入中国市场以来，正得到很

2、快的发展。就其原因,首先是我国一直把城乡居民住房当作头等大事来抓。近年來人均住房面枳有了很人提高，并且住房也有向大户型、多居室的别墅、多层和小高层发展的趋势;第二，人民生活水平提高，富裕起来的城乡居民住房室内装饰都达“小康”水平，房间空调已满足不了他们的要求，更多的人把消费投向了户型屮央空调;笫三，生产工艺的成熟和激烈的市场竞争，使得户型中央空调的造价逐渐为工薪阶层接受;第四，城市建筑呆观和环境的限制，也使城市的一些小烈商业用户转而使用小型集中空调。以上儿点可以看出，关注和议论户型中央空调并非超前，户型中央空调将是21世纪的新消费热点。2户型中央空调目前

3、存在的问题及解决办法2.1户型中央空调目前存在的问题经对目前户型中央空调的调查和了解，我们发现存在看如下问题：1）国内生产的户型中央空调大多是以空气为热源的热泵机组，虽然在使用和安装上有其方便之处，但在夏季炎热的地区，机组冷凝温度较高，COP值较低，机组耗电量大;在冬季温度较低湿度较大的地区，机组乂需融霜，造成室温波动较大，机组耗电量同样増大。2）以空气为热源的热泵机组，受室外空气的影响很大。随室外空气温度的变化，热泵机组的制冷（制热）量与建筑物的需冷（需热）量变化方向正好相反，很难匹配。3）目前国内生产的户型中央空调均无真正的能量调节。由于室外空气温度

4、变化较人，在整个供冷或供热季节中，热泵机组人多数时间处于部分负荷下COP值低的状况。因此，H前有一种''户型中央空调买得起，用不起”的说法。据了解，在重庆市，建筑面积250m2左右的户型中央空调，每月电费在1000元以上。4）制冷量6kW以上的户型中央空调多耍求使用三相电源，而有很多用户却不具备使用三相电源的条件,当用户需冷量较大时，往往采用2台单相机组并联，这不仅増加了投资，也给安装带来不便。5）家川空调，特别是川电量较大的户型中央空调的发展，导致城市高峰负荷快速増长，加剧了城市电网的供需矛丿占。例如经济发达的上海市，供电量为9600MW,居民空调用电

5、约占30%o1998年8月的持续高温,居民空调全部开启,使上海空调负荷猛增到3000MW左右,当月13日上海最高用电负荷达9018MW,比1997年同期净增1000MW,出现电力缺口约700MW,电力高峰、低谷负荷相差3700MW。2.2地源热泵户型蒂冰屮央空调针对空气源热泵户型中央空调的问题，笔者•提岀地源热泵户型蓄冰中央空调，其优点在于：1）以土壤为热源，由于全年土壤温度波动小，随着土壤深度的增加，土壤温度变化相对稳定。冬季土壤温度比空气温度高，夏季乂比空气温度低，所以热泵的供热供冷的COP值均高。据重庆大学刘宪英教授科研组的测定，与空气源热泵相比，

6、地源热泵COP值平均提高30%左右[4],因而可以大大减少户型屮央空调的耗电量，也为用户节省了运行费用。2）在室外气温处于极度状态时,用户对冷（热）量的需求量处于高峰期，由于土壤温度有延迟,这时它的温度并不处于极端状态，它可以捉供较小的冷凝温度和较高的蒸发温度，捉高机组的制冷（制热）能力，尽可能满足用户要求。3）土壤源热泵的埋地盘管不需要除薪，减少了结霜和除薪的损失及复杂的除霜控制，从而降低了户型中央空调机组的造价。4）土壤源热泵不需要风机，可以减少噪声和热风污染，而且运行情况好于空气源热泵，冇较高的可靠性。为用户的使用带来很大的方便。5）土壤源热泵的主

7、机，可安装在贮藏室或车库内，完全不影响建筑外观。6）也正是由于土壤温度的延迟作用，因而可以提高户型中央空调单机的制冷量。再加上夜间蓄冰，可减少白天机组制冷量，使机组压缩机容量减小，降低机组造价，同时还可以适应更多的单相电用户的需要。7）夏季，R卩便是在夜间，土壤源热泵的冷凝温度也低于空气源热泵，因而可以减小制冷系统运行时的压缩比，这为户型中映空调利用低谷电蓄冰创造了极为有利的条件。3地源热泵户型蓄冰中映空调应用前景地源热泵户型蓄冰中央空调需要埋地盘管，给其应用带來一定的限制，但笔者还是认为它冇较人的市场前景：1）小型别墅逐年増多，地源热泵户型蓄冰中央空调

8、是富裕起來的城乡居民家庭空调的首选机型。这部分居民占我国人口的比例不大，但绝对数