高效舒适空气源热泵供暖关键技术结合村镇不同气候条件下供暖需求、性能要求以及电压不稳等供能基础设施特性,剖析空气源热泵系统装置低温环境制热能力不足、热泵系统变工况适应能力差的紧迫问题,研发了基于高频技术高效空气源热泵装置(以下简称热风机)。
热风机在室外机环境低至零下二十度下制热量仍然可以100%输出,在室外零下三十二度环境下依然可以可靠运行。高效舒适空气源热泵供暖关键技术成熟,热风机质量可靠,推广应用的条件成熟具备,目前,热风机已在我国北方地区多个省市地区安装使用。
成果来源 国家重点研发计划“绿色宜居村镇技术创新”专项—村镇低成本清洁能源供暖及蓄热技术研究项目(2018YFD1100700)。
完成单位 重庆大学,广东美的制冷设备有限公司。
空气源热泵作为一种可再生能源,有结构简单、安装方便、设备可靠性较高、初期投资相对较低、减少温室效应和节能环保等特点。高效节能的空气源热泵技术不仅符合当代低碳环保的发展方向,更符合我国可持续发展的要求。研制适用于北方地区的空气源热泵供暖系统,对降低环境污染和节约能源消耗具有重要的现实意义。
在我国北方寒冷地区的使用过程中,传统空气源热泵机组在制热运行中同时也存在着诸多问题:随着室外环境温度降低,制热量衰减严重;在制热过程中,暖风集中在房间上部,房间温差大,制热不舒适;部分地区电压波动且经常电压过低,导致机器无法正常启动。因此,提高空气源热泵在超低温下持续制热能力和能效比、为用户营造均匀的热舒适环境、适应电压变化等方面,成为空气源热泵产品技术研究的重点方向。
热风机主要应用在超低温环境下,因此,在超低环境温度下工作成为了科研团队的工作常态。为提升热风机产品压缩机高频运行稳定性,团队成员需要在零下三十度的实验室中进行不断调试,获取热风机系统在运行期间的压缩机波形图,经过技术上的刻苦专研,稳步提升压缩机的最高运行频率,使得热风机能够在超低温下持续稳定的为用户提供舒适的生活环境;而高频运行势必会恶化室外机噪音,为了不打破冬季安静的夜晚,项目组又在低温环境下对噪声机理进行研究,突破传统的降噪方法,用新的研究方法降低了室外机噪声;同时,针对传统热泵空调制热的热风漂浮在房间上方及风噪问题,团队成员采用了更为高效的仿真手段,其结果经常需要计算到凌晨两三点,工程师依然坚守在电脑旁,对结果进行分析,不断优化后应用于产品上,再经过试验过程中的不断调试,力求得到最好的气流组织和最低的室内噪声,为用户提供了舒适的生活环境。