风冷热泵机组与环境

近几年，风冷热泵机组在国内外的应用日益增多。这种设备夏天既可供冷，冬天又可回收和利用低位热能供热，它无需专用锅炉房，不污染环境，应用灵活，可用于新建和改建建筑的大型空调工程以及家庭空调中，特别适用于我国中部及长江流域和以南地区。

　　1风冷热泵的工作原理热泵的供热循环与制冷循环均系逆卡诺循环，只不过在空调器的制冷系统中增设一个四通换向阀，改变冬、夏季制冷剂流动方向来达到此目的。这样一台机组夏季可进行供冷，冬季又可进行供热。

　　风冷热泵机组是利用室内外空气作冷热源，它不用冷却水泵、冷却水管路及冷却塔，省去了庞大的冷却水系统；不占机房面积，投资省，安装方便；冬季供暖节电，不污染环境，对环保有利；维修保养也方便。在水源紧张环境温度为一*C的地区及长江流域一带和以南的地区，冬季较冷又无采暖设施的地区尤其适用。

　　2风冷热泵与环境风冷热泵的运行受环境温度、相对湿度、进出风气流影响，而热泵使用的工质、安装、运行也影响环境。

　　风冷热泵在冬季运行时，供热能力随室外环境温度降低而减小。相反，空调房间的耗热量却增加。这样，空调房间耗热量与热泵供热量之间存在一个平衡点。

　　在同一坐标图上，纵座标为热量，横座标为室外计算温度。热泵供热能力随室外空气温度变化曲线a和建筑物耗热量随室外空气温度变化曲线b的交点为热泵工况的平衡点c如所示。

　　当室外环境温度在平衡温度右侧时，表示供热量有余，热泵机组可在部分负载下运行；当室外环境温度在平衡温度左侧时，房间耗热量大于热泵供热量，需要补充加热。补充加热可采用辅助加热器补偿供热量不足。也可用辅助电加热器来提高进入蒸发器的空气温度至平衡温度，这种方法对冬季相对湿度大的地区可减少结霜发生。冬季室外空气相对湿度>65的地区，使用风冷热泵易结霜，除霜时供热中断，使室内温度大幅波动，设计时应予以考虑。对热泵机组供热量的选择，需对建筑物的耗热量及热泵机组的特性仔细研究，以经济合理地选择平衡温度点。

　　人们使用空调器及热泵，不仅要求制冷、制热、省电、低噪声，而且对室内空气质量有更高的要求，很多厂家也在这方面下功夫。如采用变频新技术，改善室内空气质量，设置防霉过滤网、活性炭净化器、负离子发生器、光角媒等。而比较好的改善方法是采用引进室外新鲜空气的换新风装置。

　　空调器中的工质采用对大气臭氧层破坏小的或研制采用不破坏臭氧层的物质。安装和运行，尽量减少噪声和室外热交换器的排气对周围建筑及住宅的不良影响。

　　3热泵的布置风冷热泵机组较大时风量很大，在布置时应尽可能布置在室外不直接受阳光照射、通风良好、进风通畅的地方，风速不应太大（一般3~4m/s），排风气流不应有短路的可能，以免影响机组正常运行。

　　对上吹型热泵顶上好加盖防雨蓬，只防雨，不影响排气，如所示。

　　对侧吹型要考虑周围无阻挡物影响（如墙等）要留出一建筑热能通风空调上吹型机组防雨蓬定间距，其尺寸根据主机长度不同而异，并要避开季风方向，尤其侧吹型机组，其出风口切勿正对季风方向。风冷热泵机组放在室内时，对上吹型，如（a）要考虑进出口的垂直距离尽可能大点，使气流不致短路而影响正常运行。

　　对侧吹型如（b）将进出风口尽量置于建筑物不同侧面，并设置排风直接引出室外的措施。在多层建筑中，每层都有风冷热泵时，对上吹型进出风口不应放在同一垂直线上，并尽量避免放在同一侧。布置时应与建筑协调处理，使排出热气不致被另一台热泵吸入。对侧吹型各层间进、出风口也应注意不使气流短路或热气流互相干扰的措施。否则，会使下层机组的排风被上层机组吸入，而造成上层机组因过热而停机，不能正常运行。

　　热泵机组进出口风口布置在布置中除保证热泵机组进、出气流的通畅、不短路外，还应该考虑机组周围的操作维修空间及更换热交换器管道的距离。如机组的噪声超过机组安装位置的噪声指标要求时，或离住宅太近及对噪声有要求的地方，还应考虑隔声措施。

　　4风冷热泵的运行风冷热泵机组的正常运行除受室外空气温度、相对湿为适应不同冷（热）负荷须进行制冷（热）量调节。对集中空调系统、大中型工程，可调节热泵机组的工作台数；对小型工程尽量采用压缩机变速方法，用电脑控制变频调节更好。尽量不用压缩机开停方法，以免引起室温波动。冬季为提高风冷热泵机组周围的环境温度，可利用余热、废热、地热等加热周围空气，也可将冬季排气经过滤后，引到机组周围。

　　很多厂家作出了热泵机组性能曲线，这为用户在运行中提供了方便。

　　度、进出风气流等影响外，还与安装调试有关。

　　是一台风冷热泵机组的性能曲线图。

　　从图中可以看出夏季制冷工况运行时的几种关系（图（1）机组的制冷量与室外环境温度成反比，与室内进风湿球温度成正比；（2）机组制冷时的耗功与室外环境温度成正比，与进风湿球温度成正比。

　　冬季制热工况运行时的几种关系（b）（1）机组的制热量与室外环境温度成正比，与室内的进风干球温度成反比；（2）机组制热时的耗功与室外环境温度成正比，与室内进风干球温度成正比。