淺談提高熱泵性能方案與熱泵新技術

程斌

[摘?要]現階段環境污染問題變得越來越嚴重，直接影響到了人們的正常生活和未來的發展。我國是一個能耗較大的國家，但是污染情況也比較嚴重。其中自然資源是比較有限的，如果沒能正確地使用資源，使用效率較差，存在浪費的情況，就會造成比較嚴重的環境污染問題。通過調查可以看出，我國民用建筑運行能耗較高，而且也在持續提升，其中空調能耗達到了總能耗的百分之十五左右，所以就需要高度重視對于熱泵系統的使用。

[關鍵詞]熱泵;提高熱泵性能;新技術

文章編號：2095-4085（2019）12-0077-02

現階段能源成本持續提升，如此就需要增強對于資源的節約，提升資源使用效率，熱泵有著較強的節能環保性，為了可以有效地應對環境問題，就需要提升熱泵性能。要想確保熱泵具備較強的經濟性和適用性，就需要持續進行創新和完善。對于不同種類的熱泵，需要掌握提升性能的具體措施。本文分析了在能源使用效率較高的行業中正確使用熱泵系統的方案，而且研究了相關的新型技術，確保熱泵行業可以獲得更加顯著的發展。

1?提升熱泵性能的方案

1.1?多級循環系統

現階段在這個系統中存在較多的壓縮級，通過比較可以看出，多級循環系統存在比較多的優勢，有著較小的壓縮比，而且相關的壓縮效率比較高，有著良好的制冷效果，通過分析可以看出，高級壓縮機可以發揮更加顯著的作用。一般情況下，多級壓縮級存在一定的壓差，要想達到更好的性能系統，就需要掌握兩級系統存在的級間壓力，設置一個完善的改善方案。在級聯系統中存在單級制冷系統，對于低級壓縮機系統，需要處于較低的溫度來產生制冷效果，對于高級的壓縮機系統，就需要在較高的溫度中進行運行。

圖1?級聯系統運行圖

1.2?提升壓縮機性能

要想減小蒸汽壓縮循環對于能源的消耗，就需要選擇合理的措施來進行應對，其中可以選擇減小壓縮機的能量消耗，如此壓縮比就可以控制在一個合理的范圍中。在這個時期渦旋壓縮機構得到了廣泛的使用，通過分析可以看出，渦旋壓縮機是比較可靠的，而且存在的運動部件比較少，能夠確保在產生液體段塞流問題之后，仍可以保持良好的運行狀態。最后，現階段熱泵和渦旋壓縮機也可以進行聯系，如此可以達到一個良好的效果。不僅如此，壓縮機如果能保持在較低的運行溫度，也能夠達到良好的性能效果。

2?常見的熱泵系統

2.1?熱源熱泵系統

熱源熱泵系統主要是以地下的土壤當做介質，其中土壤溫度和地表的溫度是不同的，如此可以得到一定的冷熱性能，在冬季的時候，地表溫度比較低，但是地下溫度較高，借助熱泵來提取地下的熱能，可以達到良好的供暖效果。在夏季的時候，地表溫度比較高，不過地下溫度比較低，借助熱泵可以提取地下的能源，如此也可以達到良好的制冷效果。其中這項能源屬于可再生能源，能夠達到良好的環保效果。在使用地源熱泵系統的時候，相關的介質可以是水，也可以是液態的化合物，而且主要是在土壤中獲取能源，在這個時期也需要選擇合理地埋管措施。由于介質存在一定的差異，所以需要選擇合理的埋管方法，不然整體的制冷制熱效果也會受到一定的影響，其中選擇在地下土壤中獲取能源，選擇垂直埋管的措施，可以獲得良好的效果。

這個系統存在的主要優勢包括以下幾點。第一，可以節省能源。這個系統有著較高的電能轉化效率，尤其是在冬季，通過比較可以看出，可以節省較多的電能。第二，保護環境。借助這個系統能夠選擇淘汰鍋爐房。第三，能夠實現可持續發展。在這個時期使用的就是可再生能源。第四，使用的周期較長。這個系統管道主要是在室內或者是在室外地下進行敷設，整體的性能比較穩定，而且可以使用較長的時間，有著較高的使用效率。最后一點就是有著較高的穩定性，其中無論是地下溫度還是地表溫度都是比較穩定的，不會影響到機組的運行和使用。

2.2?空氣源熱泵系統

空氣熱源泵主要就是把空氣當做介質，在這個系統中可以實現對于能源的轉換，得到各種想要的能源。在夏季的時候，會把借助空氣來進行制冷，其中主要就是把水的熱量轉移到空氣中，水溫降低之后，在水中獲取冷量，實現制冷的效果。在冬季的時候，會選擇借助制冷劑來把空氣的熱量轉移到水中，之后把存在熱量的水供給熱能，實現供暖的效果。

這個系統存在較多的優勢，主要有以下幾點。第一點就是空氣源熱泵有著良好的能效比，可以節省較多的能源。第二點是能夠實現一機多用，這個系統具備多種功能，而且可以實現多種功能一起使用。第三點是可以在復雜的環境中進行使用，不會受到各種環境因素的影響。第四點是運行成本比較低，能夠節省較多的費用，而且可以節省較多的能源。第五點是有著較高的安全性和可靠性，通過比較可以看出，這種新型的系統運行方法是比較先進的，可以避免產生安全隱患，而且具備良好的性能，可以發揮一個顯著的效果。最后一點就是綠色環保，因為不會使用那些不可再生能源，而且不會產生廢棄物，最主要的是不會給臭氧層造成一定的破壞，所以不會產生環境污染的情況。

2.3?水源熱力系統

水源熱力系統是比較開放的，和地源熱力封閉式系統存在一定的差異，主要是以水源作為介質，在這個時期就是把低位的熱能持續傳送到高位物體中，實現對于能源的提取和傳遞。對于熱泵系統來說，化糞池地下水源熱泵系統以及地表水源熱泵系統，這兩個系統存在一定的差異，不僅存在著優勢，而且存在著一定的缺點。地表水源熱泵系統因為地表水源會受到天氣因素的影響，因此熱泵系統在運行的過程中很難發揮良好的效果。至于地下水源熱泵系統，因為選擇的水源溫度不會受到氣候因素的影響，所以在冬季也可以發揮良好的效果，不過整體的經濟效益和水層的深度有著一定的聯系。如果地下水位比較低，就會增加整體的成本，而且會消耗較多的電能，如此系統的效率以及效益也會受到一定的影響。

3?結?語

現階段能源資源儲量持續減少，人們對于環境的需求不斷提升，相信熱泵系統會得到更加廣泛的使用，而且相信會產生更多的新型技術，這樣不僅可以更好地保護環境，而且可以帶來更多的經濟效益。

參考文獻：

[1]高雅潔.寬面鼓風式太陽/空氣能集熱蒸發器及其熱泵性能研究[D].太原：太原理工大學，2018.