热泵型空调低温制热与高温制冷分析

黄红斌

摘 要：近几年我国经济高速发展，人民群众对于生活质量提出了越来越高的要求，对于热泵型空调的应用频率也就越来越高。由此，为了保障人民群众的生活需求得到满足，需要针对热泵型空调进行深入研究，本文对热泵型空调的低温制热以及高温制冷进行分析，以供参考。

关键词：热泵型空调;低温制热;高温制冷

热泵也就是应用逆向热力循环促使热量从低温度的介质开始逐渐转向高温度介质。且“热泵”这一术语来自于“水泵”。在自然环境之中，水能够由高处向低处进行流动，水泵可以将水由低处运输至高处，所以“热泵”一词也就表示由低温热源向高温热源传输能量。热泵型空调在人们的日常生活中已经能够对生活质量产生影响，所以需要对其进行深入探究。

1 热泵型空调

热泵型空调属于当代较为常见的一种家用电器，既可在高温环境下制冷，又可在低温环境下制热，实用性较强，所以受到了广泛欢迎，但与此同时，热泵型空调也存在局限性，例如在部分地区，冬季室外温度低，导致蒸发器表面结霜程度较为严重，其正常的供热即会受到影响。另外，在室外温度不断降低的情况下，室内对于供热的需求越来越大，而空调机组进行供热的能力已经逐渐衰弱，难以满足人们的供热要求。由此，应如何提升热泵型空调的低温制热能力和高温制冷能力，已经受到了广泛关注。对分体式的热泵型空调进行应用，可以于低温环境下促使室外机组的周围环境温度得到提升，同时机组蒸发温度得到提升，也就可以满足热泵型空调的制热需求。

2 低温制热

当前我国所应用的热泵型空调以定速空调为主，在通常情况下，其压缩比在3%～4%之间，若仅为一段时间之内的低温制热效果良好，而促使压缩比提升，则易导致压缩机的运转偏离设计初衷，也就导致热泵型空调的正常使用受到影响，同时生产制造的成本以及空调运行成本更高。所以，为了对低温环境中的空调制热不足问题进行有效解决，还需采用以下几项措施：

2.1应用变频式涡旋压缩机

热泵型空调的核心即在于压缩机，压缩机的可靠性和热力性能可以大幅度影响机组的总体性能。当前在热泵型空调中，应用较为广泛的压缩机分别为旋转式、涡旋式和活塞式，而根据压缩机原理，涡旋式压缩机在过热损失、压缩平稳度、运行效率以及余隙容积损失、振动、噪音等各个方面均呈现出了独特优势，活塞式压缩机以及涡旋式压缩机在8℃之上的环境中进行制热，能够产生相似的热量，而涡旋式压缩机相对于活塞式压缩机能够产生更多的COP，但是在-8℃之下的环境中，涡旋式压缩机与活塞式压缩机能够产生的COP则相似，但涡旋式压缩机产生的热量更高[1]。

变频式压缩机的运行效率、能力调节及适用范围等多个方面，相对于定速压缩机均具有显著优势，其可以采用改变频率的方式促使适用范围扩大，也就能够更加有效的针对温度变化所引起的负荷量变化，特别是对于室外环境较低的情况来说，变频压缩机可以实现高效工作，同时提升热泵型空调能够产生的热量，也就可以对室内的供暖需求进行有效满足。

2.2应用蓄热循环方式

蓄热技术也就是在低温环境之中促使空调供热能力得到提升的一种手段，其具有良好的发展前景，因为热泵型空调的低温制热能力较为薄弱，导致热泵型空调的发展受到限制，而应用蓄热循环的模式，该问题可得到有效解决。一般情况下，材料的选择可对蓄热效果产生重要影响，合适的蓄热材料能够在状态变化时，将潜在热量是释放，并与冷冻循环进行结合，使储蓄压缩机中的热量得到释放，也就能够实现放热与蓄热的同步落实，可以有效避免低温环境中出现加热速度过慢或供热能力不足等不良情况。

2.3除霜模式的优化

在环境温度处于较低的状态时，热泵型空调的主要工作之一即为除霜，且在此过程中，未对制热效果进行切实发挥，同时出风的温度相对较低，所以需要尽量降低结霜量，提升除霜效率，以提升热泵型空调的制热效果，并尽量降低空调的运行成本。当前热泵型空调多根据低温运行时间以及室外盘管温度等各项条件，对是否需要除霜进行判断，一旦与除霜条件相符，即开始工作，严重忽略了实际上是否需要进行除霜。由此，虽然除霜效果较好，但制热时间过短，导致热量不足，而如果长时间不进行除霜，或是每一次除霜时间过短，则必然导致出现除霜不彻底的情况，进而换热效果较差，制热能量不足，所以既需要避免出现结霜现象，又需要快速进行除霜，也就可以选择应用电子膨胀阀，以促使除霜过程的流量增加，从而可以实现除霜时间的缩短[2]。

3 高温制冷

3.1制冷技术不完善

在夏季，热泵型空调所具有的高温制冷功能受到了广泛的喜爱，且其属于热泵型空调的主要功能之一。但是夏季外部环境较为炎热，实现高温制冷的难度较大，必须使用应用相应的技术手段作为支持。根据当前我国的技术水平来看，高温制冷技术尚处于不完善的状态，并不能保障制冷工作持续正常。为了对这一情况进行改善，优化技术设备属于重要的途径，只有应用精准的技术设备，才可更加有效的保障热泵型空调处于正常运行的状态，并在高温制冷的需求之下，更加有效的开展相关工作。与此同时还需要积极培养专业的人才，只有专业的人才深入开展研发工作，才能针对问题根源进行切实改进，使热泵型空调在高温制冷工作中存在的不足得到有效完善[3]。

3.2压缩机跳停

高温制冷也就是于室外温度较高的环境中开展制冷工作，为了提升制冷工作的效率，其中易出现压缩机跳停情况。总整体上来看，导致压缩机跳停情况出现的原因主要可分为两个方面，一是空调压缩机对于高温的工作环境不适应，另一则是室外侧冷凝器换热能力薄弱，特别是冷凝器的换热能力，其能够对空调压缩机在高温环境下的工作效果产生重要影响。为了对这一问题进行解决，首先，应选用可以适应高温工作环境的空调压缩机，同时，需要提升室外侧的蒸发温度，因为热泵型空调在制热时，其外侧为蒸发器，促使其蒸发温度提升，可以实现其换热能力的提升，也就能够对压缩机跳停情况起到改善作用[4]。

3.3高温制冷能力不足

在高温环境下，热泵型空调易出现高温制冷能力不足的情况，导致空调应用效果不良，其原因主要在于高溫环境下，空调的能效水平相对较低，制冷速度较慢且效果不够明显，对于这一情况，则需要进一步强化空调部件的研发工作，促使其效能水平得到优化，也就可以提升其中的制冷能力，使空调的应用效果得到提升。

结束语：

根据上文，热泵型空调所具有的低温制热功能和高温制冷功能均体现出了较强的实用性，也因此被人们广泛喜爱，其能够有效满足人们的生活需求，使人们的生活舒适度得到一定程度的提升，但是在实际上，应用热泵型空调的过程中还存在诸多问题，导致空调使用体验受到影响，所以必须积极改善技术培养人才，以促使热泵型空调的应用效果更加良好。

参考文献：

[1] 底玉芹. 热泵型空调器低温制热和低温制冷的研究[J]. 中国新技术新产品， 2019， No.390（008）：37-38.

[2] 王智兴. 提高电动汽车热泵空调系统低温制热性能的研究[D]. 北京理工大学， 2020.

[3] 张磊， 贺春辉， 张威，等. 应用R410A制冷剂的补气增焓热泵型电动汽车空调的制热性能实验研究[J]. 暖通空调， 2019， 049（006）：131-134.

[4] 刘恩海， 李薇， 张文芸，等. 一种协同控制，同步多循环热泵型冷暖空调复合系统：， CN111397240A[P]. 2020.

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