空氣能熱泵是指通過(guò)空氣換熱器與室外空氣換熱制取冷(熱)量的熱泵系統(tǒng)?？諝饽軣岜檬悄壳皯?yīng)用最廣泛的系統(tǒng)，鑒于其使用量巨大，提高其能效水平將是建筑節(jié)能的重要措施。故自2004年起，我國(guó)已頒布實(shí)施了房間空調(diào)器、單元式空調(diào)機(jī)、冷水機(jī)組的能效標(biāo)準(zhǔn);數(shù)量日益增長(zhǎng)的變頻式空調(diào)器和多聯(lián)機(jī)等空氣能熱泵產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn)也已形成報(bào)批稿，不久將頒布實(shí)施。與其他熱泵相比，空氣能熱泵的主要優(yōu)點(diǎn)就在于其熱源獲取的便利性。只要有適當(dāng)?shù)陌惭b空問(wèn)，并且該空間具有良好的獲取空氣的能力，該建筑便具備了安裝空氣能熱泵的基本條件。然而任何一類(lèi)熱泵都有其最佳的適用場(chǎng)合和條件。我們倡導(dǎo)因地制宜使用熱泵，以推進(jìn)熱泵技術(shù)的健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)其真正意義上的節(jié)能減排。從技術(shù)層面上講，欲擴(kuò)大空氣能熱泵的應(yīng)用地域，需要面對(duì)的核心技術(shù)主要為”高效，除霜，低溫“.只要解決好上述3個(gè)問(wèn)題，空氣能熱泵的適用性將得到很大的提高。在我國(guó)的長(zhǎng)江以北，隴海鐵路以北，甚至在黃河中下游流域的寒冷地區(qū)也會(huì)得到廣泛地推廣使用。

空氣能熱泵技術(shù)原理

　　用熱泵原理制取生活熱水是當(dāng)前最為節(jié)能環(huán)保的手段，也是最為安全、可靠、簡(jiǎn)便的熱水設(shè)備，而空氣能熱泵熱水機(jī)則是當(dāng)今世界上開(kāi)拓利用新能源最好的設(shè)備之一，是繼燃?xì)?油)熱水器、電熱水器和太陽(yáng)能熱水器之后的第四代熱水制取裝置。在熱泵熱水機(jī)組的研發(fā)中，廣泛使用了熱回收的技術(shù)。

　　熱回收技術(shù)

　　熱回收技術(shù)就是通過(guò)一定的方式將冷水機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中排向外界的大量廢熱回收再利用，作為用戶(hù)的最終熱源或初級(jí)熱源。如圖1所示，壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣態(tài)制冷劑先進(jìn)入熱回收器，放出熱量加熱生活用水(或其他氣液態(tài)物質(zhì))，再經(jīng)過(guò)冷凝器和膨脹閥，在蒸發(fā)器吸收被冷卻介質(zhì)的熱量，成為低溫低壓的氣態(tài)制冷劑，返回壓縮機(jī)。圖1中熱回收器便是熱量回收的載體，起著熱量回收和轉(zhuǎn)移的作用。

　　根據(jù)冷水機(jī)組通常的使用場(chǎng)所，一般以水作為熱量回收的媒介，在此以制取免費(fèi)生活熱水為例展開(kāi)討論，見(jiàn)圖2.熱回收技術(shù)原理可知，熱回收器里通過(guò)的是高溫高壓的氣態(tài)制冷劑(溫度約70~85℃)，在高溫高壓制冷劑通過(guò)熱回收器的同時(shí)，利用循環(huán)水泵將常溫的水送入熱回收器，在熱回收器里水與高溫制冷劑蒸汽進(jìn)行熱交換，制冷劑被冷凝的同時(shí)水被升溫，然后返回?zé)崴畠?chǔ)存箱，水泵再次從儲(chǔ)存箱中將水送入熱回收器進(jìn)行循環(huán)加熱，使熱水溫度進(jìn)一步升高。儲(chǔ)存箱中的水經(jīng)熱回收器多次熱交換，最終達(dá)到客戶(hù)要求的水溫(55~60℃)。當(dāng)熱水溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，循環(huán)水泵停止工作。

　　用戶(hù)通過(guò)熱水閥自?xún)?chǔ)存箱中提取生活熱水，一旦水箱中水位降低補(bǔ)水裝置則自動(dòng)補(bǔ)水，此時(shí)水溫開(kāi)始下降。當(dāng)水溫降到低于設(shè)定值時(shí)，熱水循環(huán)泵自行啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，再次通過(guò)熱回收器對(duì)儲(chǔ)存箱的水進(jìn)行循環(huán)加熱(前提是冷水機(jī)組在運(yùn)行中)，這樣就確保儲(chǔ)存箱中的熱水溫度維持在相對(duì)恒定的范圍內(nèi)。針對(duì)熱回收器回收熱量的多少，熱回收又可以分為部分熱回收和全部熱回收。其中，部分熱回收只能回收冷水機(jī)組排放的部分熱量，全部熱回收基本回收了系統(tǒng)排入環(huán)境中的全部熱量。通過(guò)熱回收技術(shù)的應(yīng)用，一方面減少了冷水機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中排放的大量余熱，降低了對(duì)環(huán)境的廢熱污染;另一方面，由于制取免費(fèi)的生活熱水，降低了對(duì)鍋爐、電加熱器等傳統(tǒng)加熱設(shè)備的過(guò)度依賴(lài)，同時(shí)，對(duì)液態(tài)制冷劑的進(jìn)一步過(guò)冷作用，提高了冷水機(jī)組的能效比，改善了機(jī)組的運(yùn)行條件，并提高了機(jī)組的運(yùn)行壽命，整體上降低了企業(yè)的綜合運(yùn)營(yíng)成本。

　　一般普通的集中空調(diào)系統(tǒng)，特別是空氣能中央空調(diào)系統(tǒng)總會(huì)把大量的空調(diào)冷凝熱直接排入大氣，造成了極大的能源浪費(fèi)，并且對(duì)周?chē)h(huán)境造成了極大的污染，不但增加了城市的”熱島效應(yīng)“,惡化了城市的大氣環(huán)境，而且進(jìn)一步加劇全球氣候變暖。與此同時(shí)，對(duì)于高層住宅建筑來(lái)說(shuō)，建筑物又需要大量的生活熱水供應(yīng)，特別是酒店、賓館等娛樂(lè)性建筑，生活熱水的需求量越來(lái)越大，加熱生活熱水所需的熱量也越來(lái)越多。因此，從節(jié)能的角度來(lái)看，空氣能熱泵+熱回收技術(shù)組成的空氣能熱泵熱水機(jī)組必將在我國(guó)得到社會(huì)的廣泛認(rèn)同和應(yīng)用。

　　空氣能熱泵熱水機(jī)組根據(jù)能量守恒原理，把空調(diào)房間的熱量轉(zhuǎn)移到水中，進(jìn)行二次有效利用：一方面避免了空調(diào)冷凝排熱對(duì)環(huán)境造成的影響;另一方面節(jié)約了加熱生活熱水的運(yùn)行費(fèi)用，可謂一舉兩得。

　　空氣能熱泵由于其在初投資，運(yùn)行費(fèi)用及環(huán)保等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，因此，在不同的地域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并取得了較好的節(jié)約效果。但其在低溫環(huán)境下(我國(guó)的寒冷地區(qū))的應(yīng)用卻因?yàn)橹茻崃克p過(guò)多、需要帶電輔助加熱、制熱COP降低、內(nèi)機(jī)或熱水機(jī)出風(fēng)(水)溫度過(guò)低、壓縮機(jī)能力或熱交換器的能力得不到充分利用等狀況受到了很大的限制。

　　近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)外熱泵研究人員的不懈努力下，用于低環(huán)境溫度下的空氣能熱泵技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展，其產(chǎn)品在工程中的應(yīng)用也愈來(lái)愈多。日本是當(dāng)前世界上特別注重發(fā)展空氣能熱泵技術(shù)與產(chǎn)品的國(guó)家。應(yīng)用之廣泛，技術(shù)水平之高均居世界領(lǐng)先。其技術(shù)路線主要為變頻，雙機(jī)壓縮，多聯(lián)等。