嚴寒地區蓄能互聯熱泵系統技術性能分析

  河北威布森告訴你在我國嚴寒地區及寒冷地區“鐵腕治霾”的背景下，“推進清潔采暖，減少霧霾天氣”的任務重大，現有的各種采暖技術都存在各自的適用范圍和條件，蓄能互聯熱泵系統，通過綜合技術創新有效地突破了單一技術運用的客觀限制，使北方寒冷地區因水資源匱乏或政府禁止打井取水或“成本高、占地大、冷堆積嚴重”而無法使用水地源熱泵、地埋管熱泵系統的項目有了新的技術選擇。

    蓄能互聯熱泵系統利用空氣能和相變蓄能技術耦合水水熱泵系統，打造“不打井、不埋管”的清潔采暖系統，能夠實現暖氣片供暖，蓄能平臺使壓縮機的壓縮比降低近一半，有效解決了極端寒冷天氣壓縮機容易故障損毀的難題，蓄能互聯熱泵系統運行更加穩定可靠、大大節省維護費用、運行節能，還可利用峰谷電價差節約電費。蓄能互聯熱泵系統是政府禁止打井、地埋管成本高、空氣源熱泵不穩定的不利條件下，開創了“清潔采暖、節能降霾”的新思路。

2、蓄能互聯熱泵系統的熱力循環原理

    蓄能互聯熱泵系統由一次側空氣源動力模塊、二次側變工況水水熱泵和相變蓄能模塊組成，通過一次側空氣源動力模塊和相變蓄能的技術耦合，空氣源熱泵采暖實現空氣中所蘊含的低品位熱能的采集和儲存，為二次側水水熱泵系統提供有效熱源。相變蓄能模塊充分發揮了相變蓄能、冷熱均流和調節蓄放的功能，采用高密度相變儲能溶液（PCM）灌裝的蓄能球，相變溫度為5℃，單位體積儲能密度高達69.1KWh/立方米。一次側空氣源熱泵模塊采集能量和二次側水水熱泵模塊提升能量，其熱力循環示意如圖1。

嚴寒地區蓄能互聯熱泵系統技術性能分析

    蒸汽壓縮式熱泵循環：1-2為制冷劑在壓縮機等熵壓縮過程，壓力由蒸發壓力P0升高到冷凝壓力PK；2-3為制冷劑在冷凝器中冷卻冷凝過程，制冷劑壓力不變，且等于冷凝溫度Tk下的飽和壓力PK，冷凝過程中制冷劑在等溫等壓下凝結為飽和液體；3-4為等焓節流過程，與外界無功量傳遞且忽略熱量交換，節流前后比焓相等，但節流后的壓力和溫度都降低，且進入兩相區；過程線4-1表示制冷劑在蒸發器中氣化的過程，這一過程是在等溫等壓下進行的，液體制冷劑吸收被冷卻介質的熱量而不斷氣化，兩相區內制冷劑的狀態沿蒸發壓力P0的等壓線向干度增大的方向變化，指導全部變為飽和蒸汽。按照此循環，制冷劑的狀態又重新回到吸入壓縮機前的狀態點，從而完成一個完整的循環。對于一個制冷循環系統，工況條件主要包括冷凝溫度、蒸發溫度、節流前制冷劑液體的溫度和壓縮機的吸氣溫度，四個工況參數中，冷凝溫度和蒸發溫度對制冷系統的性能影響大。

嚴寒地區蓄能互聯熱泵系統技術性能分析

    在蓄能互聯熱泵系統中，一次側空氣源熱泵在制熱工況下，出水溫度由常規的供暖45℃變為15℃，冷凝溫度大大降低，當蒸發溫度保持不變（環境溫度不變的條件下），冷凝溫度由tk’降低到tk，循環由原來的1-2’-3’-4-1，變為1-2-3-4-1，對性能參數的影響包括：①制冷劑冷凝壓力由PK’降低到PK；②單位質量制冷量（蒸發量）由q0’增大到q0，單位理論功耗由w0’降低到w0，使得能效比大幅提高；③壓縮機的吸氣比體積未變，但單位質量制冷量（蒸發量）增大，導致單位容積制冷量隨著冷凝溫度的降低而增大。所以，蓄能互聯熱泵系統中一次側空氣源熱泵僅在一定的蒸發溫度下運行，超過一定的蒸發溫度熱泵主機進入保護狀態，由于出水溫度15℃，使得冷凝溫度降低，空氣源熱泵采暖都能夠使得設備發揮良好的技術性能，使得低環溫情況下設備可靠運行能力提升。