超低温空气源热泵在北方广泛的应用与各个行业，住宅社区、洗浴中心、学校、医院、工厂、写字楼、商场、公寓等大型公共场合

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空气源热泵应用范围的局限性

潍坊小、大空气能热泵直销厂家，空气源热泵的工作温度是零下10至40℃。使用这一技术，能有效节约能源，其运行成本只有电热水器的1/4，如按照现有的电价和油价，烧热同样多的热水，它的运行成本只有燃油锅炉的1/2。

但普通空气源热泵型机组由于受到压缩机运行范围、运行特性和要求的限制，实际上仅能运行于不低于-10℃的环境。在室外环境温度低于-10℃的情况下，机组的制热能力和效率下降明显，而且在低温环境下，热泵系统还会出现回液、排气温度高、超范围运行等问题，因此对于长江以北及广大的北方地区，其适应性下降。

普通单级压缩空气源热泵机组在低温环境下的热量衰减严重的主要原因是：在室外温度低（低于-10℃）的情况下，制冷剂蒸气压力下降，制冷剂质量流量下降，导致在压缩机体积排气量不变的情况下，用于制热的制冷剂的质量流量非常低，机组的制热效果下降，制热量衰减严重，而此时又是制热量需求zui大的时候，因此此时普通空气源热泵机组不适用。

空气源热泵的特性及使用要求

潍坊小、大空气能热泵直销厂家，由于空气源热泵是从外围的空气环境中吸收热量来制热的，因此它的制热性能较大的受到环境温度的影响，随着室外温度的降低，热泵的性能系数也随之下降，当性能系数下降到接近1时，采用热泵供热就失去了节能的意义，因此空气源热泵不能应用于室外气温过低的情况下。另外，当室外温度低于热泵机组可接受的工作温度时，机组也无法启动工作。

随着空气源热泵设备的不断改进，空气源热泵的工作温度下限也从早期的-5℃，发展到-25℃左右的超低温热泵。这就应运产生了北方地区采暖的空气源热泵----低温型空气源热泵。为了提升低温环境下的制热效果，增大空气源热泵机组的适用地域范围，可采用带经济器的低温空气源热泵技术，其工作原理如图所示。此项技术主要是在压缩机的压缩中间段增加补气口，也就是传统的经济器接口。经济器流路是在液管（点1）处分出一路制冷剂液体（支路），通过膨胀阀节流后，由点4进入经济器蒸发，吸收另一路制冷剂液体（主路）的热量，增大主路制冷剂液体的过冷度，提升系统冷量（从环境吸收的热量）。支路制冷剂液体在经济器内蒸发后，进入压缩机的经济器接口（点6）。由于经济器回路的制冷剂蒸气压力和密度相对压缩机吸气压力（点7）高，制冷剂质量流量相对较大，因此可以增大室内换热器流通和换热的制冷剂质量流量，从而大幅度提升空调机的制热量和能效比。中间补气功能的涡旋式压缩机，设计有中间补气接口。

，在超低温环境（室外温度达到-20℃）的制热试验中，普通机组已经无法运行，但低温机组的制热量仍可达到名义工况下的55%左右，能效比为2.0左右。

国内已有-15℃环境温度时保持2.3的性能系数，-20℃时还能达到1.8的超低温热泵产品。超低温空气源热泵的特性曲线（性能曲线）如下图：在东北、西北和华北的部分低温地区，冬季室外温度均低于-20℃，这部分地区宜采用燃气或燃煤锅炉集中供暖方式。

在华中、华东、华北、西北的部分地区，冬季室外温度均在-15℃以上，zui低日平均气温也在-20℃以上，无法采用普通机组供暖，虽然部分地区的城镇已有集中供暖，但集中供暖缺乏灵活性；

在黄河以南的中部地区，冬季取暖多依靠煤炭，供热效率低且易发生煤气中毒事故；而且长江沿线十余省，冬季基本上无集中供暖，电暖器等局部取暖设施不能满足整个居室的供暖需要，且耗电量较高。普通机组在超低气温环境中运行不可靠且制热量衰减严重，而低温机组则具有较好的适应性。

1、在名义制冷和制热工况下，低温机组的冷热量和能效比普通机组有所提升。在-10~-15℃的环境中，普通机组基本无法正常工作，可靠性低，制热量衰减严重。低温机组不但能够稳定制热运行，且排气温度相对较低，运行可靠。

2、低温机组在-15~-20℃超低温环境中仍可正常稳定运行，能效比在2.0左右。

优点

，空气能热泵采暖的大范围应用并非空穴来风，采暖市场的需求，政府的积极号召，治理雾霾的切实需要，都推动了空气能热泵采暖的推广。但是要获得更加全面的普及，还需要北方人民真正认识到空气能热泵产品的优势，从心理上接受这种新型的采暖方式。

*，空气能热泵耐寒。能够进军北方采暖市场的首要条件，就是耐低温，经过近几年的发展，空气能热泵技术日臻成熟，二级压缩技术、直流变频技术的应用，将空气能热泵的zui低适应温度范围扩展到-25℃，还能很好的保证系统运行及高能效比。

第二，空气能热泵可实现多联供。空气能热泵除了可以提供采暖，还能提供一年四季的热水供应以及夏季制冷，多联供的系统满足用户多样化需求，而且一机多用，一次安装，使用年限长，生活用途广。

第三，空气能热泵省钱节能。电热水器1度电只能供应1度的热水，而空气能热泵热水器可实现1:4的供应，即使在寒冷的冬季，能效比也可以维持在1:2.5左右，可以做到真正意义上的省钱。

第四，空气能热泵运行稳定。传统燃煤采暖需要专人负责锅炉管理，适时填煤；太阳能采暖需要配备辅助加热设备应用阴雨雪等恶劣天气及冬季低温；而空气能热泵采暖，低温环境适应性好，系统全自动运行，远程监控，无需专人值守，管理便捷，稳定性好。

运行介绍

压缩机作为空气源热泵的心脏部件，相当于电脑的CPU，人体的心脏，通过它才能带动制冷剂的流通，实现热胀冷缩的过程，并让制冷剂实现蒸发吸热，冷凝放热的物理变化。

空气源热泵压缩机正常运转时的发热量不应该引起过热。正常的电机发热、压缩热以及摩擦热在设计压缩机时均做过认真的考虑，并有相应的冷却润滑措施。然而在实际使用过程中，由于压缩机在极其严酷的条件下超范围使用、电源不正常、电机过载、制冷剂泄漏、冷凝压力太高等问题引起的电机高温、排气温度过高、润滑油焦糊等现象比较常见，并已成为压缩机常见故障之一。

气缸排气温度是判断压缩机是否过热的重要指标之一。由于测量上的困难，实际应用中是通过测量排气管表面的温度（即排气管温度）来判断是否过热。由于润滑油到150℃时会变得很稀薄，在175℃左右将开始分解变质，因此气缸排气温度应该控制在150℃以内，而排气管温度通常比排气温度低10～40℃。因此，如果排气管温度超过135℃，一般认为压缩机已经处于严重过热状态；而如果排气温度低于120℃，压缩机温度正常。空调压缩机和冰箱压缩机的排气温度通常还要低一些。

压缩机过热的危害

高温对压缩机电机和润滑油具有很大的危害。长时间过热，不仅会降低电机绝缘性能和可靠性，缩短电机寿命，而且还会降低润滑油的润滑能力，甚至引起润滑油碳化和酸解。

润滑油碳化后润滑能力大大降低，将引起曲轴、连杆、活塞、活塞环等严重磨损，甚至会出现抱轴、卡缸等堵转现象以及由堵转而引起的连杆折断事故。碳化油还会在阀片和阀板上结碳，引起阀片泄漏和阀片断裂。润滑油中的酸性物质会腐蚀绕组漆包线、降低绕组的绝缘性能。酸化润滑油还会引起镀铜现象。

实际中，润滑油碳化总是伴随着酸解，因而磨损和腐蚀总是行影相随。磨损产生的细小金属屑夹杂于润滑油中，一方面削弱了润滑油的润滑作用，另一方面，细小的金属屑由于磁性而聚集于电机绕组中，构成导电回路。漆包线绝缘层被腐蚀后就可能出现一些微小的裸露点，很容易引起局部放电。如果金属粒形成导电回路，立即会短路或击穿，烧毁电机。

活塞环和活塞磨损后还容易引起回油困难和油压保护器动作。许多半封闭压缩机是负压回油的，即曲轴箱压力低于电机腔压力时回油单向阀会打开，润滑油就能回到曲轴箱。活塞和活塞环磨损后，高压气体会泄漏到曲轴箱，曲轴箱负压状态受到破坏，造成回油困难。这一问题常表现为：压缩机油位不断降低，zui后油压保护器动作，压缩机停机，停机后油位会慢慢恢复。再次启动压缩机后，一切正常，但一段时间后上述现象再次出现。

此外，润滑油中混杂着细小的铁屑还会由于抽吸作用而聚集在油泵吸油管的油网外面，造成油网脏堵。

电机过热原因分析

电机过热是相对于电机的正常工作温度而言的。电机正常工作温度不能超过其绝缘等级所对应的zui高允许温度。制冷压缩机本身并没有耐热绝缘等级规定，而电机有耐热绝缘等级。然而这个绝缘等级对于压缩机电机只能是个参考，因为压缩机电机的使用工况与普通电机的工况有很大差异。绝缘的热老化是电气设备不可避免的现象。绝缘寿命与温度之间的经验关系即“10规则”认为，温度每升高10℃绝缘寿命减半。显然，电机高温是非常有害的。压缩机在设计时已经考虑到电机冷却，正常工作时不应该出现高温现象，更不应该出现热保护停机。热保护停机的两个必要条件是温度超过设定安全限和高温持续时间超过热保护系统的响应时间（一般在5分钟以内）。电机温度升高的原因不外乎发热太多、冷却不足或二者兼有。

（1）电机发热量大

供电不正常（电压不稳、电压太低或太高、电压不平衡等）会引起电机发热量增大。启动电流和堵转电流是正常电流的4～8倍，因此压缩机频繁启动、连杆抱轴、活塞咬缸、润滑不足或缺油等问题均会大大增加发热量。此外，超范围使用压缩机很容易引起电机过热和损坏，这在冷冻行业时有发生。蒸发温度每提高10℃，电机负载可增加30%甚至更高，造成小马拉大车的现象。因此，低温压缩机用于中高温系统、冷库降温过程持续时间过长，压缩机就长时间处于超负荷状态，对电机的损伤很大，使电机以后遇到电压波动、电涌等突况时很容易烧毁。

 （2）电机冷却不足

蒸发温度越低，制冷剂质量流量越小，实际需要的电机功率就越小。因此将空调压缩机和中高温冷冻压缩机用于低温时，尽管电机的实际功耗比名义功率减小了很多，但相对于低温时的实际功率需要和冷却情况还是太大，电机冷却很容易出现问题。此外，制冷剂泄漏量比较大时，回气冷却型电机的冷却也得不到保证。而空冷压缩机在高温环境或冷却风扇故障时的冷却也是个问题。如果压缩机配有附加冷却，应该维持附加冷却的正常运行。为防止电机高温损坏，压缩机电机都有热保护器。不同电机的热保护跳开温度不同，一般为100～135℃。显然，热保护是电机安全的zui后防线，出现热保护停机表明电机严重过热。

排气温度过高原因分析

排气温度过高的原因主要有以下几种：回气温度高、电机加热量大、压缩比高、冷凝压力高、制冷剂选择不当。

（1）回气温度高

回气温度高低是相对于蒸发温度而言的。为了防止回液，一般回气管路都要求20℃的回气过热度。如果回气管路保温不好，过热度就远远超过20℃。回气温度越高，气缸吸气温度和排气温度就越高。回气温度每升高1℃，排气温度将升高1～1.3℃。

（2）电机加热量大

对于回气冷却型压缩机，制冷剂蒸气在流经电机腔时被电机加热，气缸吸气温度再一次被提高。电机发热量受功率和效率影响，而消耗功率与排量、容积效率、工况、摩擦阻力等密切相关。这里，DT1和Cp分别dai表流经电机腔的制冷剂蒸气的温升和比热；h为电机效率，C1dai表被回气吸收的电机热比例。环境温度越高，空气冷却越差，C1越接近*。焓差Dhdai表每千克制冷剂制冷量；COP为制冷系数。

温升与COP之间的关系：COP越小，气体温升越大。对于R22压缩机，当蒸发温度从-5℃降低到-40℃时，一般COP会降低4倍，而其他参数变化不大，气体在电机腔的温升会增加三四倍。由于气缸吸气温度每升高1℃，排气温度可升高1～1.3℃。因此，蒸发温度从-5℃降低到-40℃，排汽温度会上升约30～40℃。回气冷却型半封压缩机，制冷剂在电机腔的温升范围大致在15～45℃之间。空气冷却（风冷）型压缩机中制冷剂不经过绕组，因而不存在电机加热问题。

（3）压缩比过高

排气温度受压缩比影响很大，压缩比越大，排气温度就越高。降低压缩比可以明显降低排气温度，具体方法包括提高吸气压力和降低排气压力。吸气压力由蒸发压力和吸气管路阻力决定。提高蒸发温度，可以有效提高吸气压力，迅速降低压缩比，从而降低排气温度。一些用户片面地认为，蒸发温度越低冷冻速度越快，这种想法其实有很多问题。降低蒸发温度虽然可以增加冷冻温差，但压缩机的制冷量却减小了，因此冷冻速度不一定快。何况蒸发温度越低，制冷系数就越低，而负荷却有增加，运转时间延长，耗电量会增大。

降低回气管路阻力也可以提高回气压力，具体方法包括及时更换脏堵的回气过滤器、尽可能缩小蒸发管和回气管路的长度等。此外，制冷剂不足也是吸气压力低的一个因素。制冷剂漏失后要及时补充。实践表明，通过提高吸气压力来降低排气温度，比其他方法更简单有效。排气压力过高的主要原因是冷凝压力太高。冷凝器散热面积不足、积垢、冷却风量或水量不足、冷却水或空气温度太高等均可导致冷凝压力过高。选择合适的冷凝面积、维持充足的冷却介质流量是非常重要的。高温和空调压缩机设计的运转压缩比较低，用于冷冻后压缩比成倍提高，排气温度很高，而冷却跟不上，造成过热。应该避免超范围使用压缩机，并使压缩机工作在可能的zui小压比下。在一些低温系统中，过热是压缩机故障的首要原因。

（4）反膨胀与气体混合

吸气行程开始后，滞留在气缸余隙内的高压气体会有一个反膨胀过程。反膨胀后气体压力恢复到吸气压力，用于压缩这部分气体而消耗的能量在反膨胀中就损失掉了。余隙越小，一方面反膨胀引起的功耗越小，另一方面吸气量越大，压缩机能效比因此大大增加。反膨胀过程中，气体与阀板、活塞顶部和气缸顶部的高温面接触吸热，因而反膨胀结束时气体温度不会降低到吸气温度。反膨胀结束后，真正的吸气过程才开始。气体进入气缸后一方面与反膨胀气体混合，温度升高；另一方面，混合气体从壁面上吸热升温。因此压缩过程开始时的气体温度比吸气温度高。但由于反膨胀过程和吸气过程非常短暂，实际的温升非常有限，一般不足5℃。反膨胀是由气缸余隙引起的，是传统活塞式压缩机无法回避的缺点。阀板排气孔中的气体排不出，就会有反膨胀。

（5）压缩温升与制冷剂种类

不同的制冷剂的热物理性质不同，经历同样的压缩过程后排气温度升高量不同。因此对于不同的制冷温度，应该选用不同的制冷剂。

空气源热泵供暖的系统类型分为四大类：

1.空气源热泵+散热器（暖气片），供水温度一般在55℃左右。

2.空气源热泵+风机盘管，供水温度一般在45℃左右。

3.空气源热泵+地面辐射供暖，供水温度一般在35℃左右。

空气源热泵与几种末端组合，各自有什么特点？

1.空气源热泵+散热器

优点：替代简单，可直接替代原有锅炉热源；与直接电供暖方式相比，节能*；与电锅炉供暖方式相比，节约了电力增容费用。

缺点：高温供暖，室内升温慢，热舒适性差，占有一定的空间。

2.空气源热泵+风机盘管

优点：房间升温较快；每个房间的风机盘管风机独立控制，有利于行为节能；供水温度比散热器低，空气源热泵能效比高，运行费用较省；系统简单、安装灵活方便；地暖空调一体机可一机两用，冬季供暖，夏季制冷，对于夏季有制冷需求的用户，综合初投资费用更低。

缺点：舒适性略差，会有轻微噪音，会损失部分电量。

3.空气源热泵+地面辐射供暖

优点：节能、运行费用低；舒适性高；系统具有一定的蓄热功能，热稳定性好，能有效抵消空气源热泵天气时的制热功率波动，使系统运行更稳定、可靠。制冷百科公众号hvacrbk。

缺点：既有建筑改造会破坏原有地面；对于楼房建筑还会降低房间高度；如出现施工质量问题，wei护困难。

4.空气源热泵直接冷凝式供暖的方式（热风机）

优点：系统简单，安装wei护方便，故障率低；节能性高。

缺点：舒适性差；有轻微噪音。

三、运行费用的高低与末端组合有关吗？

运行费用的高低与末端组合有很大关系，同样的热泵设备，用散热器方式费用zui高，风机盘管排序为次，地面辐射供暖费用zui低。空气源热泵供暖系统末端如何选择？

对于新建建筑，优先选择地面辐射供暖形式；既有建筑改造可选用散热器或风机盘管两种形式；如果散热器已经老旧或者新增数量较多，建议选择低温风机盘管形式。

风机盘管供暖末端冬天通热水可以供暖，夏天通冷水可以制冷，也简称两用末端。风机盘管供暖末端可上部设置（顶挂式），也可下部设置（落地式），建议采用下部设置（落地式）。选择落地式应注意事项：落地式下进风上出风风机盘管；落地式下进风侧出风风机盘管。

空气源热泵热水地暖系统选型与现行标准有什么区别？

1.地暖管外径宜小（DN13mm）；

2.地暖模块管道间距宜100mm左右；

3.地暖模块厚度不宜小于30mm；

4.地暖管铺设长度范围为80m～100m；

5.进水温度适合45℃左右，供回水温差为5℃。

如何确定热泵容量？

热泵的容量主要根据房屋的供暖面积、层高、墙体保温、门窗隔热及密封等情况综合确定。供暖面积大、保温情况差的房屋一般要选择容量大的热泵；供暖面积小、泵选配不是容保温良好的房屋可选择容量小一些的热泵。热量越大越好，合适是的，热泵配大了，容易造成频繁的启停机，同时造价高了，配电大了，造成不必要的浪费；

如何选择热泵类型？

(1)低温空气源热泵（冷水）机组；

(2)风冷冷水（热泵）机组；

(3)空气源热泵热水机。

从以上三种不同的产品不难区别它们使用的功能，即：低温空气源热泵（冷水）机组侧重于热泵采暖；风冷冷水（热泵）机组侧重于制冷空调；空气源热泵热水机侧重于生活热水。

一般要根据采暖的系统类型、环境及气候条件等来选择热泵的类型。以北京为例，如果采用散热器末端形式，应选择低环温型高温出水空气源热泵；如果安装场地受限，需要挂墙，还需进一步选择分体式低环温型高温出水空气源热泵。如果采用风机盘管或地板采暖，就选择低环温型标准出水温度（45℃）空气源热泵，根据场地情况和用户喜好及要求选择一体机还是分体机，定频机还是变频机。

一体机、分体机的适用条件是什么？

一体机是将空气源热泵的压缩机、风换（空气侧换热器）、冷凝器（热水侧换热器）、循环水泵、膨胀罐等所有部件高度集成在一起，放置于室外。只是系统的补水、泄水设于室内。一体机具有安装简单、wei护方便的特点。由于集成度高部件多，因此，体积和重量都较大。适用于屋顶、平地等方便安装的项目。一般挂墙或放置在阳台上难度很大。

安装

 1、空气能热水工程施工安装。工程现场勘查、方案改进都是停留于设计层面的，做好这个只是工程的前提，付诸实践必须依赖完善的工程施工，吊装、配件进场、管路铺设、保温水箱焊接、热泵调试等每一个环节都要做到严格的把关，这不仅需要施工的效率，更是需要质量的验证。

2、热泵除霜。现今市场热水器除霜主要有电热除霜以及四通阀反向除霜两种方法，但是认为这种方法的除霜均不是非常*的，对于更新更好的除霜方法，正在加紧研制，争取在空气能热水器热水工程的维护中将产品质量提升一个档次。

3、截至目前为止，空气能热水器家用机的普及范围依然不算大，消费者对于空气能热水器的了解也有局限。而我国人口多，家庭数量大，产品质量有保障，推广方式适宜的话，必会掀起空气能热水器普及的新浪潮，而而各个厂家企业，到时候拼的就是质量服务以及售后了，因此，任何一个细节的完善都关系到企业的发展，必须非常注意。