建筑给排水中空气源热泵技术的实际应用

    幸伟

    [摘要]近年来，绿色建筑理念得到了越来越多的认同，一些新技术，新材料也逐渐应用到建筑工程中，不仅为人们带来了生活上的便利，而且也有利于推动建筑行业的可持续发展。在建筑给排水工程中，空气源热泵是近年来新兴的一种技术，它可以把不能直接利用的低位热能转换为可以利用的高位热能，从而达到节约部分高位能的目的。本文首先概述了空气源热泵技术的多種优势，随后就该技术在建筑给排水中的具体运用，以及实际运用中需要注意的一些问题展开简要分析。

    [关键词]空气源热泵;给排水工程;制冷剂;热源 文章编号：2095—4085（2019）08—0103—02

    1空气源热泵的技术优势

    1.1环境适应能力强

    空气源热泵不会受到气候，天气，昼夜等因素的影响，正常工作的温度阈值在-10℃～50℃之间，可以说在我国大部分地区的大部分时间里，都可以正常使用。相比之下，太阳能热水器则具有很强的局限性，例如阴天，雨天，或是冬季，夜晚等，都没有很好的加热效果，两者相比，空气源热泵能够带来更多的便利性。

    1.2节能节本

    空气源热泵的组成简单，整体来看可以分为四大部分，分别是压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器。价格上从几千到几万不等，从价格上来看比太阳能热水器稍高，但是差距不大。后期使用过程中，空气源热泵的升温速度更快。在节能方面，空气源热泵优势也十分明显，与普通热水器相比，将200kg的水从10～C升温至50℃，使用电加热费用约为5～7元，而使用空气源热泵的成本仅为1～2元。

    2建筑给排水中空气源热泵的应用

    2.1工作原理

    空气热泵实质上是一种热量提升装置，其作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），它的工作原理与制冷机相同，都是按照逆长诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。通常的热泵产品是用制冷剂（如4R17A或R134a）作为媒介，由于制冷剂汽化温度低，在-40℃即可汽化，它与外界温度就存在着温差，冷媒在吸收了外界的温度后汽化，通过压缩机压缩制热，变成高温高压气体，再经热交换器与水交换热量后，经膨胀阀释放压力，回到低温低压的液化状态，通过制冷剂的不断循环并与水交换热量，将水罐中的水加热，从而达到加热冷水得目的。

    2.2热源选择

    在建筑给排水工程中运用空气源热泵技术，需要重点解决的问题是如何选择恰当的热源。热源类型直接决定了空气源热泵的实际应用效果。就现阶段的空气源热泵技术现状，可以作为建筑给排水工程中热水供应的热源优先考虑工业余热，地热或太阳能作为热源。工业余热作为工业生产的附属产物，如果直接排放到空气中，一方面是可能造成空气污染，另一方面也无形中浪费了热能。将工业余热收集起来作为热源，实现了热能的循环利用。

    2.3空气源热泵的安装技巧

    （1）结合建筑结构和空间特点，确定机组的安装位置。应当保证机组周边较为开阔，以保证正常进风和排风。（2）进行基础加固，机组需要摆放在建筑承重墙的正上方。同时使用槽钢垫底，可以起到加固和支撑机组的效果。（3）连接管路和安装主要设备，包括水箱，循环水泵，截止阀，靶流开关，电控箱等等。按照说明书依次完成安装。注意检查电器连接是否牢固，检查管路是否密封等。做好管道，线路表面的保护工作，避免因为阳光暴晒，机械损伤导致线路漏电或管道破裂，保证空气源热泵系统正常运行。（4）完成安装与检查后，进行调试。如果调试中发现问题，需要及时判断问题原因，发生位置，并采取相应的解决措施。确定不存在问题后正常投入使用。

    3空气源热泵实际应用中的注意事项

    首先，加热速度需要提升。结合上文分析，虽然空气源热泵对水的升温速度快于普通的太阳能热水器，但是相比于燃气或电加热，空气源热泵的加热速度还是偏慢。特别是在一些住户较多和对热水使用需求较高的建筑，由于需要加热的水量较多，空气源热泵升温偏慢可能会影响热水使用需求。下一步需要通过技术优化，进一步提高制热速度。其次，水温上限需要提高。现阶段的空气源热泵最高可以将水加热到60℃左右，基本上满足了日常生活用水的需要。但是随着该项技术应用领域的增加，对水温也提出更高要求，目前一些使用高温热源的空气热泵可以将水温上限提升到80℃，但是还没有推广普及。

    4结语

    空气源热泵技术随着绿色建筑理念的普及，也在建筑行业中得到了推广。将空气源热泵技术应用到建筑给排水工作中，相比于普通热水器，在节约能源，降低成本等方面有显著优势。虽然现阶段空气源热泵技术还存在一些缺陷，但是相比于其优势来说微不足道，并且随着技术成熟与发展，空气源热泵的应用效果也会得到进一步提升，未来发展前景广阔。