建筑給排水中空氣源熱泵技術的實際應用

幸偉

[摘要]近年來，綠色建筑理念得到了越來越多的認同，一些新技術，新材料也逐漸應用到建筑工程中，不僅為人們帶來了生活上的便利，而且也有利于推動建筑行業的可持續發展。在建筑給排水工程中，空氣源熱泵是近年來新興的一種技術，它可以把不能直接利用的低位熱能轉換為可以利用的高位熱能，從而達到節約部分高位能的目的。本文首先概述了空氣源熱泵技術的多種優勢，隨后就該技術在建筑給排水中的具體運用，以及實際運用中需要注意的一些問題展開簡要分析。

[關鍵詞]空氣源熱泵;給排水工程;制冷劑;熱源 文章編號：2095—4085（2019）08—0103—02

1空氣源熱泵的技術優勢

1.1環境適應能力強

空氣源熱泵不會受到氣候，天氣，晝夜等因素的影響，正常工作的溫度閾值在-10℃～50℃之間，可以說在我國大部分地區的大部分時間里，都可以正常使用。相比之下，太陽能熱水器則具有很強的局限性，例如陰天，雨天，或是冬季，夜晚等，都沒有很好的加熱效果，兩者相比，空氣源熱泵能夠帶來更多的便利性。

1.2節能節本

空氣源熱泵的組成簡單，整體來看可以分為四大部分，分別是壓縮機，冷凝器，膨脹閥和蒸發器。價格上從幾千到幾萬不等，從價格上來看比太陽能熱水器稍高，但是差距不大。后期使用過程中，空氣源熱泵的升溫速度更快。在節能方面，空氣源熱泵優勢也十分明顯，與普通熱水器相比，將200kg的水從10～C升溫至50℃，使用電加熱費用約為5～7元，而使用空氣源熱泵的成本僅為1～2元。

2建筑給排水中空氣源熱泵的應用

2.1工作原理

空氣熱泵實質上是一種熱量提升裝置，其作用是從周圍環境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對象（溫度較高的物體），它的工作原理與制冷機相同，都是按照逆長諾循環工作的，所不同的只是工作溫度范圍不一樣。通常的熱泵產品是用制冷劑（如4R17A或R134a）作為媒介，由于制冷劑汽化溫度低，在-40℃即可汽化，它與外界溫度就存在著溫差，冷媒在吸收了外界的溫度后汽化，通過壓縮機壓縮制熱，變成高溫高壓氣體，再經熱交換器與水交換熱量后，經膨脹閥釋放壓力，回到低溫低壓的液化狀態，通過制冷劑的不斷循環并與水交換熱量，將水罐中的水加熱，從而達到加熱冷水得目的。

2.2熱源選擇

在建筑給排水工程中運用空氣源熱泵技術，需要重點解決的問題是如何選擇恰當的熱源。熱源類型直接決定了空氣源熱泵的實際應用效果。就現階段的空氣源熱泵技術現狀，可以作為建筑給排水工程中熱水供應的熱源優先考慮工業余熱，地熱或太陽能作為熱源。工業余熱作為工業生產的附屬產物，如果直接排放到空氣中，一方面是可能造成空氣污染，另一方面也無形中浪費了熱能。將工業余熱收集起來作為熱源，實現了熱能的循環利用。

2.3空氣源熱泵的安裝技巧

（1）結合建筑結構和空間特點，確定機組的安裝位置。應當保證機組周邊較為開闊，以保證正常進風和排風。（2）進行基礎加固，機組需要擺放在建筑承重墻的正上方。同時使用槽鋼墊底，可以起到加固和支撐機組的效果。（3）連接管路和安裝主要設備，包括水箱，循環水泵，截止閥，靶流開關，電控箱等等。按照說明書依次完成安裝。注意檢查電器連接是否牢固，檢查管路是否密封等。做好管道，線路表面的保護工作，避免因為陽光暴曬，機械損傷導致線路漏電或管道破裂，保證空氣源熱泵系統正常運行。（4）完成安裝與檢查后，進行調試。如果調試中發現問題，需要及時判斷問題原因，發生位置，并采取相應的解決措施。確定不存在問題后正常投入使用。

3空氣源熱泵實際應用中的注意事項

首先，加熱速度需要提升。結合上文分析，雖然空氣源熱泵對水的升溫速度快于普通的太陽能熱水器，但是相比于燃氣或電加熱，空氣源熱泵的加熱速度還是偏慢。特別是在一些住戶較多和對熱水使用需求較高的建筑，由于需要加熱的水量較多，空氣源熱泵升溫偏慢可能會影響熱水使用需求。下一步需要通過技術優化，進一步提高制熱速度。其次，水溫上限需要提高?，F階段的空氣源熱泵最高可以將水加熱到60℃左右，基本上滿足了日常生活用水的需要。但是隨著該項技術應用領域的增加，對水溫也提出更高要求，目前一些使用高溫熱源的空氣熱泵可以將水溫上限提升到80℃，但是還沒有推廣普及。

4結語

空氣源熱泵技術隨著綠色建筑理念的普及，也在建筑行業中得到了推廣。將空氣源熱泵技術應用到建筑給排水工作中，相比于普通熱水器，在節約能源，降低成本等方面有顯著優勢。雖然現階段空氣源熱泵技術還存在一些缺陷，但是相比于其優勢來說微不足道，并且隨著技術成熟與發展，空氣源熱泵的應用效果也會得到進一步提升，未來發展前景廣闊。