浅谈提高热泵性能方案与热泵新技术

    程斌

    

    [摘?要]现阶段环境污染问题变得越来越严重，直接影响到了人们的正常生活和未来的发展。我国是一个能耗较大的国家，但是污染情况也比较严重。其中自然资源是比较有限的，如果没能正确地使用资源，使用效率较差，存在浪费的情况，就会造成比较严重的环境污染问题。通过调查可以看出，我国民用建筑运行能耗较高，而且也在持续提升，其中空调能耗达到了总能耗的百分之十五左右，所以就需要高度重视对于热泵系统的使用。

    [关键词]热泵;提高热泵性能;新技术

    文章编号：2095-4085（2019）12-0077-02

    现阶段能源成本持续提升，如此就需要增强对于资源的节约，提升资源使用效率，热泵有着较强的节能环保性，为了可以有效地应对环境问题，就需要提升热泵性能。要想确保热泵具备较强的经济性和适用性，就需要持续进行创新和完善。对于不同种类的热泵，需要掌握提升性能的具体措施。本文分析了在能源使用效率较高的行业中正确使用热泵系统的方案，而且研究了相关的新型技术，确保热泵行业可以获得更加显著的发展。

    1?提升热泵性能的方案

    1.1?多级循环系统

    现阶段在这个系统中存在较多的压缩级，通过比较可以看出，多级循环系统存在比较多的优势，有着较小的压缩比，而且相关的压缩效率比较高，有着良好的制冷效果，通过分析可以看出，高级压缩机可以发挥更加显著的作用。一般情况下，多级压缩级存在一定的压差，要想达到更好的性能系统，就需要掌握两级系统存在的级间压力，设置一个完善的改善方案。在级联系统中存在单级制冷系统，对于低级压缩机系统，需要处于较低的温度来产生制冷效果，对于高级的压缩机系统，就需要在较高的温度中进行运行。

    图1?级联系统运行图

    1.2?提升压缩机性能

    要想减小蒸汽压缩循环对于能源的消耗，就需要选择合理的措施来进行应对，其中可以选择减小压缩机的能量消耗，如此压缩比就可以控制在一个合理的范围中。在这个时期涡旋压缩机构得到了广泛的使用，通过分析可以看出，涡旋压缩机是比较可靠的，而且存在的运动部件比较少，能够确保在产生液体段塞流问题之后，仍可以保持良好的运行状态。最后，现阶段热泵和涡旋压缩机也可以进行联系，如此可以达到一个良好的效果。不仅如此，压缩机如果能保持在较低的运行温度，也能够达到良好的性能效果。

    2?常见的热泵系统

    2.1?热源热泵系统

    热源热泵系统主要是以地下的土壤当做介质，其中土壤温度和地表的温度是不同的，如此可以得到一定的冷热性能，在冬季的时候，地表温度比较低，但是地下温度较高，借助热泵来提取地下的热能，可以达到良好的供暖效果。在夏季的时候，地表温度比较高，不过地下温度比较低，借助热泵可以提取地下的能源，如此也可以达到良好的制冷效果。其中这项能源属于可再生能源，能够达到良好的环保效果。在使用地源热泵系统的时候，相关的介质可以是水，也可以是液态的化合物，而且主要是在土壤中获取能源，在这个时期也需要选择合理地埋管措施。由于介质存在一定的差异，所以需要选择合理的埋管方法，不然整体的制冷制热效果也会受到一定的影响，其中选择在地下土壤中获取能源，选择垂直埋管的措施，可以获得良好的效果。

    这个系统存在的主要优势包括以下几点。第一，可以节省能源。这个系统有着较高的电能转化效率，尤其是在冬季，通过比较可以看出，可以节省较多的电能。第二，保护环境。借助这个系统能够选择淘汰锅炉房。第三，能够实现可持续发展。在这个时期使用的就是可再生能源。第四，使用的周期较长。这个系统管道主要是在室内或者是在室外地下进行敷设，整体的性能比较稳定，而且可以使用较长的时间，有着较高的使用效率。最后一点就是有着较高的稳定性，其中无论是地下温度还是地表温度都是比较稳定的，不会影响到机组的运行和使用。

    2.2?空气源热泵系统

    空气热源泵主要就是把空气当做介质，在这个系统中可以实现对于能源的转换，得到各种想要的能源。在夏季的时候，会把借助空气来进行制冷，其中主要就是把水的热量转移到空气中，水温降低之后，在水中获取冷量，实现制冷的效果。在冬季的时候，会选擇借助制冷剂来把空气的热量转移到水中，之后把存在热量的水供给热能，实现供暖的效果。

    这个系统存在较多的优势，主要有以下几点。第一点就是空气源热泵有着良好的能效比，可以节省较多的能源。第二点是能够实现一机多用，这个系统具备多种功能，而且可以实现多种功能一起使用。第三点是可以在复杂的环境中进行使用，不会受到各种环境因素的影响。第四点是运行成本比较低，能够节省较多的费用，而且可以节省较多的能源。第五点是有着较高的安全性和可靠性，通过比较可以看出，这种新型的系统运行方法是比较先进的，可以避免产生安全隐患，而且具备良好的性能，可以发挥一个显著的效果。最后一点就是绿色环保，因为不会使用那些不可再生能源，而且不会产生废弃物，最主要的是不会给臭氧层造成一定的破坏，所以不会产生环境污染的情况。

    2.3?水源热力系统

    水源热力系统是比较开放的，和地源热力封闭式系统存在一定的差异，主要是以水源作为介质，在这个时期就是把低位的热能持续传送到高位物体中，实现对于能源的提取和传递。对于热泵系统来说，化粪池地下水源热泵系统以及地表水源热泵系统，这两个系统存在一定的差异，不仅存在着优势，而且存在着一定的缺点。地表水源热泵系统因为地表水源会受到天气因素的影响，因此热泵系统在运行的过程中很难发挥良好的效果。至于地下水源热泵系统，因为选择的水源温度不会受到气候因素的影响，所以在冬季也可以发挥良好的效果，不过整体的经济效益和水层的深度有着一定的联系。如果地下水位比较低，就会增加整体的成本，而且会消耗较多的电能，如此系统的效率以及效益也会受到一定的影响。

    3?结?语

    现阶段能源资源储量持续减少，人们对于环境的需求不断提升，相信热泵系统会得到更加广泛的使用，而且相信会产生更多的新型技术，这样不仅可以更好地保护环境，而且可以带来更多的经济效益。

    参考文献：

    [1]高雅洁.宽面鼓风式太阳/空气能集热蒸发器及其热泵性能研究[D].太原：太原理工大学，2018.