市政工程Municipal Engineering 建筑技术开发Building Technology Development
第48卷第1期
2021年1月
浅谈空气源热泵在既有建筑供暖系统
布莱恩 克兰斯顿改造中的应用
李婷，惠芳芳，石娟玲
(西安市热力集团有限责任公司，西安710048)
［摘要］空气源热泵由于其高效、节能、环保的特点，近年来日益受到人们的重视，采用空气源热泵作为热源进行供热，可以达到节能和环保的双重目的。且空气源热泵作为热源进行供暖时适用于既无市政热源，又无新建燃气锅炉房条件的既有小型独立建筑；此系统技术先进，适合冬季供暖可持续发展的战略。
［关键词］空气源热泵；化霜；供热；节能应用
［中图分类号］TU83；TU201.5［文献标志码］A［文章编号］1001-523X(2021)01-0082-02 Talking About Application of Air Source Heat Pump in
Heating System Renovation of Existing Buildings
Li Ting,Hui Fang-fang,Shi Juan-ling
[Abstract]In recent years,people pay more and more attention to the air source heat pump due to its high efficiency,energy saving,and environmental protection.The u of air source heat pump as a heat source for heating can achieve the dual purpo of energy saving and environmental protection.And when the air source heat pump is ud as a heat source for heating,it is suitable for existing small independent buildings without municipal heat sources and no new gas boiler room conditions；this system has advanced technology and is in line with the strategy of sustainable development of winter heating.
[Keywords]air source heat pump；defrost；heating；energy-saving application
panic attack
西安市目前集中供热主要是靠燃煤、燃气锅炉实现的，电锅炉作为辅助热源虽然有使用方便、温度可自调、清洁无污染、占地面积小、可供生活热水等优点，但其也有运行费用高的缺点，若无峰谷电价
政策或蓄热技术，单靠热费很难承担其运行及维护费用。所以这些传统的供热方式已逐步被淘汰。而供热的需求并未随着传统供热方式的淘汰而减少，反而不断增长，所以发掘新能源已经迫在眉睫。
1空气源热泵
1.1空气源热泵简介
热泵技术是近年来在全世界都倍受关注的新能源技术。
自然现象水：由高处流向低处，热量由高温传向低温。为了把低处的水提升到高处，人们创造了水泵，同样为了使热量从低温传向高温便有了热泵。因此热泵的本质就是一种热量的提升装置，消耗本身的一部分能量，挖掘环境介质中储存的能量，对温位进行提升利用，整个装置消耗的功仅为供热量的1/3或更低，充分体现了热泵的节能特点。
空气源热泵作为热源进行供暖时对大气环境无任何污染，而且高效节能，其技术和设备均属于绿色环保型，符合目前我国能源、环保的基本政策。
1.2空气源热泵原理
空气源热泵在运行中，蒸发器从空气中吸取热量以蒸发传热工质，工质蒸汽经压缩机压缩后压力和温度上升，高温蒸汽在冷凝器中与水进行间接热交换，放出热量生产热水，其自身冷凝成液体。
在一起together在既无市政热源又不具备新建燃气锅炉房的条件下，可选择空气源热泵作为集中供暖热源。空气作为热泵的低位热源，取之不尽，用之不竭，处处都有，可无偿地获取，而且空气源热泵装置的安装和使用也都比较方便。
numero1.3空气源热泵常见问题
空气源热泵室外换热器的结霜和除霜问题是造成空气源
收稿日期：2020-07-28
作者简介：李婷(1986-)，女，陕西榆林人，工程师，主要研究方向为市政供热。热泵运行效果不理想的一个主要原因。而可连续供热化霜的空气源热泵克服了现有空气源热泵逆循环热气除霜时存在的冷热量抵消、除霜能耗大且除霜时不能继续供热的问题。其原理如图1所示。
5—节流阀；6—冷凝器；7—氟加热盘管；8—内循环泵
该空气源热泵有2个模块，每1个模块都是一台可连续供热化霜的空气源热泵，该热泵有至少两组室外换热器，以及与室外换热器相配的四通阀、单向阀和节流阀。当一组室外换热器化霜时，与其相配的四通阀切换，而另一组室外换热器正常工作，从室外空气中吸热，所吸取的热量，一部分用于第一组室外换热器的化霜，另一部分用于氟加热盘管继续加热热水，故实现了一种新的除霜方法，即从室外
空气中吸热化霜，并能够连续供热；克服了常规空气源热泵逆循环热气除霜时存在的冷热抵消、除霜能耗大的问题。该化霜方法己在实际工程中有成功应用的案例。
coca2空气源热泵供热工程实例
2.1工程概况
渭河电厂西安家属院位于碑林区五道什字东街，总供暖面积约为4500m2，室内供暖方式为钢串片式散热器。现状热
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waterjet
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2021年1月
源为1台0.35MW的电锅炉，据2018至2019年供暖季(2018年11月15日至2019年3月15日)统计，该小区耗电量见表1。表1改造项目2018至2019年供暖季电锅炉供暖系统耗电量
时间2018年
11月
zhuoyu2018年
12月
英语四级各部分分值
2019年
1月
2019年
2月
2019年
3月
电量/kWh48653.25112589.9512240093859.9935929.01总耗电量413432.2
该小区供暖季运行成本高，需对现状供暖系统进行改造。根据现状供暖系统状况分析得知，存在的主要问题是电锅炉的能耗大。wear是什么意思
2.2系统改造方案
该小区所处位置周边无市政热源，且不具备新建燃气锅炉房的条件，鉴于空气源热泵安装和使用较方便，为小区配备3台50P的可连续供热化霜的模块式空气源热泵+1台高温水源热泵进行供热，供热方式
为直接供热。当室外温度不低于8°C时，由空气源热泵直供，反之则采用模块式空气源热泵+高温水源热泵的耦合供暖方式。其工作原理如图2所示。
5—节流阀；6—冷凝器；7—氟加热盘管；8—内循环泵;
9—缓冲水箱；10—阀门1；11—蒸发器；12—阀门2；
13—补水泵；14—外循环水泵
该热泵系统由空气源热泵和高温水源热泵耦合组成，设计要求为：空气源热泵冷凝器和高温水源热泵蒸发器的进出口水温差都为5°C；高温水源热泵冷凝器的进出口水温差为10°C；利用原有电锅炉作为承压缓冲水箱。系统基本工作流程如下。
(1)在高环境温度(室外温度不低于8°C)下，高温水源热泵不工作，由空气源热泵直接供暖；此时，阀门1开在设定阀位，阀门2全开，内循环水泵和外循环水泵都工作；利用高温水源热泵的蒸发器旁通一部分水流量。
(2)在低环境温度下，空气源热泵和高温水源热泵都工作；此时，阀门1全开，阀门2关闭。空气源热泵从室外空气中吸热，由其冷凝器生产出35°C的热水，该热水作为高温水源热泵的热源，进入其蒸发器，高温水源热泵从35°C热水中吸热后，将供暖系统的回水加热到70°C后再供给用户。
在质调节运行方式下，根据西安典型气象年供暖季(11月15日至次年3月15H)不同室外温度的小时数，对应供暖热负荷，以及热泵厂家性能曲线可计算出该项目改造后一个供暖季耗电量(表2)；计算过程中，当室外温度不低于18°C 时，该热泵系统不工作。
在西安典型气象年供暖季不同室外温度下，采用图2所示的热泵系统供暖，渭河电厂西安家属院的一个供暖季供热机组耗电量约为190000kWh，内外循环泵及补水泵一个供暖季耗电量约为25000kWh，即一个供暖季总耗电量约为215000kWh。
表2改造后一个供暖季热泵供暧系统耗电量统计条件空气源热泵水源热泵合计
室外温
度/C
延续小时
/h
COP功率1
/kW
COP功率
2
/kW
总功率
/kW
总耗电量
/(kW-h) -78 2.8882.60 4.8661.65144.251153.97 -643 3.5357.72 4.8652.84110.564754.10 -564 3.5355.31 4.8650.64105.956781.05 -4122 3.5352.91 4.8648.44101.3512364.36 -3176 3.5350.50 4.8646.2496.7417026.33 -2214 3.5348.10 4.8644.0492.1319761.54 -1225 3.5347.71 5.8534.7382.4318547.24 0230 3.5345.19 5.8532.907&0917961.54 1258 4.0237.55 5.8531.076&6217703.14 2252 4.0235.34 5.8529.2464.5816274.29 3241 4.0233.13 5.8527.4260.5414591.16 4210 4.0230.92 5.8525.5956.5111866.67 5207 4.022&71 5.8523.7652.4710861.64 6155 4.1525.67 5.8521.9347.607377.76 7117 4.1523.53 5.8520.1043.635104.94 889 3.3631.82——31.822831.92 961 3.362&64——2&641746.88 1041 3.
7722.72——22.72931.56 1144 4.2217.74——17.74780.57 1236 4.2215.21——15.21547.41 1323 4.5511.76——11.76270.49 1420 4.559.41——9.41188.17 1517 4.90 6.55—— 6.55111.30 1612 5.25 4.08—— 4.0848.93 178 5.25 2.04—— 2.0416.31对比数据可见，热泵系统作为热源的耗电量明显下降，一个供暖季热泵系统作为热源比原电锅炉耗电量下降约48%，经济效益显著。另外，此小区院内管网大多建于20世纪90年代，由于设备陈旧、老化及院内管道破损等原因，存在管网跑、冒、滴、漏等现象，造成大量热量损失。因此，如果排除这些不利因素，供热能耗仍有可能大幅下降。
3结束语
空气源热泵是一种以室外空气为低位热源，适用于既无市政热源，又无新建燃气锅炉房条件的小型独立建筑；此系统技术先进，符合冬季供暖可持续发展的战略。与电锅炉供热系统相比，本文所述空气源热泵系统节能效果显著，在既有建筑供暖系统改造中，采用空气源热泵解决冬季供暖问题是可行的，可达到节能和环保的双重目的，且可推动供暖行业的进一步发展。
参考文献
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广西会计从业资格考试试题・
