淺談提高熱泵性能方案與熱泵新技術(shù)

程斌

[摘?要]現(xiàn)階段環(huán)境污染問題變得越來越嚴(yán)重，直接影響到了人們的正常生活和未來的發(fā)展。我國是一個能耗較大的國家，但是污染情況也比較嚴(yán)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(yán)重的環(huán)境污染問題。通過調(diào)查可以看出，我國民用建筑運行能耗較高，而且也在持續(xù)提升，其中空調(diào)能耗達(dá)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(tǒng)的使用。

[關(guān)鍵詞]熱泵;提高熱泵性能;新技術(shù)

文章編號：2095-4085（2019）12-0077-02

現(xiàn)階段能源成本持續(xù)提升，如此就需要增強對于資源的節(jié)約，提升資源使用效率，熱泵有著較強的節(jié)能環(huán)保性，為了可以有效地應(yīng)對環(huán)境問題，就需要提升熱泵性能。要想確保熱泵具備較強的經(jīng)濟性和適用性，就需要持續(xù)進行創(chuàng)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(yè)中正確使用熱泵系統(tǒng)的方案，而且研究了相關(guān)的新型技術(shù)，確保熱泵行業(yè)可以獲得更加顯著的發(fā)展。

1?提升熱泵性能的方案

1.1?多級循環(huán)系統(tǒng)

現(xiàn)階段在這個系統(tǒng)中存在較多的壓縮級，通過比較可以看出，多級循環(huán)系統(tǒng)存在比較多的優(yōu)勢，有著較小的壓縮比，而且相關(guān)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(fā)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(dá)到更好的性能系統(tǒng)，就需要掌握兩級系統(tǒng)存在的級間壓力，設(shè)置一個完善的改善方案。在級聯(lián)系統(tǒng)中存在單級制冷系統(tǒng)，對于低級壓縮機系統(tǒng)，需要處于較低的溫度來產(chǎn)生制冷效果，對于高級的壓縮機系統(tǒng)，就需要在較高的溫度中進行運行。

圖1?級聯(lián)系統(tǒng)運行圖

1.2?提升壓縮機性能

要想減小蒸汽壓縮循環(huán)對于能源的消耗，就需要選擇合理的措施來進行應(yīng)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(gòu)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(chǎn)生液體段塞流問題之后，仍可以保持良好的運行狀態(tài)。最后，現(xiàn)階段熱泵和渦旋壓縮機也可以進行聯(lián)系，如此可以達(dá)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(dá)到良好的性能效果。

2?常見的熱泵系統(tǒng)

2.1?熱源熱泵系統(tǒng)

熱源熱泵系統(tǒng)主要是以地下的土壤當(dāng)做介質(zhì)，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(dá)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(dá)到良好的制冷效果。其中這項能源屬于可再生能源，能夠達(dá)到良好的環(huán)保效果。在使用地源熱泵系統(tǒng)的時候，相關(guān)的介質(zhì)可以是水，也可以是液態(tài)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(zhì)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(tǒng)存在的主要優(yōu)勢包括以下幾點。第一，可以節(jié)省能源。這個系統(tǒng)有著較高的電能轉(zhuǎn)化效率，尤其是在冬季，通過比較可以看出，可以節(jié)省較多的電能。第二，保護環(huán)境。借助這個系統(tǒng)能夠選擇淘汰鍋爐房。第三，能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)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(tǒng)管道主要是在室內(nèi)或者是在室外地下進行敷設(shè)，整體的性能比較穩(wěn)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(wěn)定性，其中無論是地下溫度還是地表溫度都是比較穩(wěn)定的，不會影響到機組的運行和使用。

2.2?空氣源熱泵系統(tǒng)

空氣熱源泵主要就是把空氣當(dāng)做介質(zhì)，在這個系統(tǒng)中可以實現(xiàn)對于能源的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移到空氣中，水溫降低之后，在水中獲取冷量，實現(xiàn)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(zhuǎn)移到水中，之后把存在熱量的水供給熱能，實現(xiàn)供暖的效果。

這個系統(tǒng)存在較多的優(yōu)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(jié)省較多的能源。第二點是能夠?qū)崿F(xiàn)一機多用，這個系統(tǒng)具備多種功能，而且可以實現(xiàn)多種功能一起使用。第三點是可以在復(fù)雜的環(huán)境中進行使用，不會受到各種環(huán)境因素的影響。第四點是運行成本比較低，能夠節(jié)省較多的費用，而且可以節(jié)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(tǒng)運行方法是比較先進的，可以避免產(chǎn)生安全隱患，而且具備良好的性能，可以發(fā)揮一個顯著的效果。最后一點就是綠色環(huán)保，因為不會使用那些不可再生能源，而且不會產(chǎn)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(chǎn)生環(huán)境污染的情況。

2.3?水源熱力系統(tǒng)

水源熱力系統(tǒng)是比較開放的，和地源熱力封閉式系統(tǒng)存在一定的差異，主要是以水源作為介質(zhì)，在這個時期就是把低位的熱能持續(xù)傳送到高位物體中，實現(xiàn)對于能源的提取和傳遞。對于熱泵系統(tǒng)來說，化糞池地下水源熱泵系統(tǒng)以及地表水源熱泵系統(tǒng)，這兩個系統(tǒng)存在一定的差異，不僅存在著優(yōu)勢，而且存在著一定的缺點。地表水源熱泵系統(tǒng)因為地表水源會受到天氣因素的影響，因此熱泵系統(tǒng)在運行的過程中很難發(fā)揮良好的效果。至于地下水源熱泵系統(tǒng)，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(fā)揮良好的效果，不過整體的經(jīng)濟效益和水層的深度有著一定的聯(lián)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(tǒng)的效率以及效益也會受到一定的影響。

3?結(jié)?語

現(xiàn)階段能源資源儲量持續(xù)減少，人們對于環(huán)境的需求不斷提升，相信熱泵系統(tǒng)會得到更加廣泛的使用，而且相信會產(chǎn)生更多的新型技術(shù)，這樣不僅可以更好地保護環(huán)境，而且可以帶來更多的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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