山西空气源热泵的原理、最新发展及其典型应用

传统建筑通常使用冷水机组和锅炉来满足制冷和加热的需要。然而，由于燃煤和燃气锅炉在燃烧过程中会排放温室气体和颗粒物，因此不环保。由于一次能效低，直接使用电力的电锅炉或电加热方法不节能。因此，热泵作为一种高效、冷热同源的设备，在世界范围内得到了广泛的发展和应用。根据热源/汇的类型，热泵一般可分为空气源热泵（ASHP）、地源热泵（GSHP）和水源热泵（WSHP）等。
与水源热泵和地源热泵相比，空气源热泵具有成本低、应用广泛的优点。因此，空气源热泵在冷热需求建筑中发挥着越来越重要的作用。近年来，空气源热泵在建筑冷热中的应用得到了极大的发展。

本文总结了空气源热泵的原理、最新发展及其典型应用。由于近年来对空气源热泵制冷技术的研究相对成熟，当前的挑战主要来自供热，本文重点关注供热领域的新发展，其中一些技术也适用于制冷。

运行原理：
空气源热泵类似于简单的蒸汽压缩循环，也由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器串联而成。区别是在压缩机出口设置四通阀，用于制冷和热泵模式下的制冷剂流向切换，如图1所示。在制冷模式下，压缩机出口排气通过四通阀引入室外冷凝器，将制冷剂冷凝成液体，然后将液体制冷剂节流到低压两相，吸收蒸发器外流体中的热量，达到制冷效果；蒸发制冷剂返回压缩机，循环压缩。在加热模式下，四通阀切换制冷剂循环方向，压缩机排气通过四通阀引入室内冷凝器，制冷剂排入室内空气或流体，实现加热；然后液体制冷剂通过室外热交换器吸收环境空气中的热量。根据换热流体的不同，空气源热泵通常分为两类：空气-空气类型主要是指直接加热/冷却室内空气的分体式空调和组合式空调；空气-水类型主要是指空气源热泵冷热水机组，用于向空调机组、风机盘管机组、散热器、散热板等不同类型的室内终端设备供应冷热水，冷却/加热室内空气。