空气源热泵在中国不同地区的应用。！！
空气源热泵是一种利用空气作为高温(低温)热源进行加热(制冷)的装置。与其他热泵类型相比，我国对空气源热泵的研究起步较早，研究内容较多。以环境空气为低品位热源，可以取之不尽，用之不竭，随处可得，免费获取。空气源热泵安装灵活，使用方便，初投资相对较低，更适合家庭安装。目前国内室内空调多采用这种形式。这也使得我国空气源热泵冷热水机组市场空前繁荣，生产和研究已经相对成型，产品规格齐全，品牌多样。据相关调查，我国空气源热泵冷热水机组的生产厂家从1995的十几家发展到现在的四十多家。据不完全统计，国内销售的机组品牌超过45个，其中国产机组约占25%，其余为合资产品、台资产品和进口产品。
为了更好地了解我国空气源热泵的发展趋势，本文将对近年来我国空气源热泵的研究进行分析，并在此基础上指出存在的问题和有待改进的方向，希望能进一步推动我国空气源热泵的研究和应用。
1我国空气源热泵的研究现状
随着空气源热泵在我国日益广泛的应用和深入的研究，了解我国空气源热泵的研究现状对后续研究具有重要意义。下面重点介绍近年来我国空气源热泵的技术进展。
1结霜除霜的研究。1空气源热泵
由于空气源热泵在冬季使用空气作为热源，随着室外温度的降低，其蒸发温度也随之降低，蒸发器表面温度甚至下降到0℃以下。此时，当室外空气流经蒸发器并被冷却时，其中所含的水分会沉淀并附着在蒸发器表面，形成霜层。结霜对热泵极为不利。随着霜层的形成，蒸发器传热阻力增大，蒸发温度降低，机组性能下降，工况恶化，制热量也会下降，严重影响压缩机和热泵的整体性能。同时，除霜带来的额外成本也会降低空气源热泵的经济性，这也是空气源热泵在寒冷潮湿地区应用受到限制的原因。因此，结霜机理和除霜方法一直是空气源热泵研究和应用中需要解决的重点和难点。
目前对空气源热泵机组冬季运行的研究较多，主要分析制热时不同工况下空气盘管表面湿空气的结霜、结露和干冷却特性，并结合结霜过程进行实验和模拟，分析迎面风速、环境温湿度、翅片间距、管排数等参数对结霜性能的影响以及一系列可能的后果。了解结霜机理的主要目的是解决如何除霜的问题。传统的除霜控制方法主要有:定时除霜法、时间-温度(压力)法、气压差控制除霜法、霜层传感器控制除霜法、声音振动器控制除霜法、最大平均供热量控制除霜法、最佳除霜时间控制法等。这些方法各有优缺点，需要改进。
近年来，由于计算机技术的发展，将模糊控制技术引入到空气源热泵除霜中，作为一种先进可行的新技术逐渐受到人们的关注。这主要是因为空气源热泵的结霜问题是多因素、非线性的，而模糊控制技术的优势在于处理多维、非线性、时变的问题。这样，将模糊控制技术引入到空气源热泵的除霜控制中，通过对除霜过程中系统响应的分析，使除霜控制能够自动适应机组工作环境的变化，满足智能除霜的控制要求。有关这方面的详细研究，请参见文献。此外，还有考虑环境工况变化的双温度传感器智能除霜控制方法。
关于热泵的启停特性，有研究分析了热泵停止时系统压力平衡引起的制冷剂迁移和汽液分离的机理，指出热泵启动时制冷剂迁移和汽液分离会导致系统COP下降。
1的应用。4空气源热泵系统的计算机模拟
随着计算机技术的不断普及，计算机在暖通空调中的应用也日益广泛。上面提到的许多研究也应用了计算机技术，但计算机模拟在暖通空调中的代表性应用主要包括以下几个方面:
①压缩机的计算与模拟采用神经网络方法模拟空气源热泵中螺杆压缩机的冬季运行特性，并采用误差反向传播算法进行调整。结果表明，该方法对压缩机的建模和仿真能够满足高精度的要求。模拟结果与实验结果吻合良好。此外，还讨论了ε2NTU法(效率-传热单元数法)对空气源热泵蒸发器翅片管在干工况、湿工况和结霜工况下传热传质的计算方法[33]。
(3)系统仿真研究通过建立房间空调器热泵运行时瞬态仿真的数学模型，可以得到房间空调器热泵运行时制冷系统参数和室温变化的曲线[34]，对实现空气源热泵系统的自动控制具有重要意义。
④系统能耗分析软件空气源热泵全年能耗分析软件的开发和应用在相关文献中有介绍[35]。该软件在求解热泵供冷年能耗时，综合考虑了空调冷负荷、室外干球温度和热泵出口温度三个因素，在计算热泵供暖能耗时，还考虑了室外空气相对湿度，使得热泵供暖能耗的计算更加准确，为空气源热泵的应用提供了良好的分析方法。
1.5其他近期，针对分户热泵计量的需要，有人在传统计量方式对比分析的基础上，提出了用比值法计量热泵产生热量的新思路，并结合实际测量给出了应用评价[36]。变频技术在空气源VRV热泵中的应用是一项新技术。通过对大金变频控制热泵VRV空调系统夏季制冷运行节能特性的一系列实验研究，得出夏季部分负荷运行特性。通过与普通空气源热泵在节能方面的比较，证明采用变频技术的空气源热泵机组比普通机组更节能[37]。公交车空调也是空气源热泵应用的一个主要方面。空气源热泵应用于空调客车的可行性和经济性，以及除霜等问题已经有了相应的讨论和实验研究[38，39，40，465，438+0]，具体来说，压缩机转速对机车热泵空调系统制冷量、输入功率和COP性能的影响也有相关文献[42]。此外，从空气源热泵在一些公共场所、大中型商场、毛纺厂等大型建筑的一些工程应用实例的介绍中可以看出，空气源热泵不仅在理论研究上相对成熟，在我国的实际工程中也得到广泛应用。
2空气源热泵有待解决的问题和改进方向
对于空气源热泵来说，除了各种优点外，还有很多缺点和问题需要解决。空气源热泵的性能受室外气候条件变化的影响较大，随着室外环境的恶化而恶化。夏季，随着室外气温的升高，制冷负荷增加，但热泵系统冷凝温度升高，热泵温差增大，机组整体效率降低。冬季气温降低，供热负荷增加，而蒸发温度降低，热泵温差增大，导致机组整体效率降低。同时，随着室外条件的恶劣，热泵的工作性能急剧下降，进而加剧了恶劣的室外环境。进一步的研究应考虑采取相应的措施，合理地提高机组的性能。空气源热泵的另一个突出问题是蒸发器冬季结霜问题。这不仅会导致系统制热性能急剧下降，还会对压缩机等重要部件产生负面影响(如冰塞)。严重时会损坏压缩机，系统无法正常运行。同时，结霜也会增加机组的运行成本。虽然我国在这方面做了大量的研究工作，但对霜控制措施和除霜技术的研究还需要进一步的深入研究和试验论证。例如，一些研究认为空气源热泵的平均性能水平是控制结霜过程和充分发挥热泵系统技术性能的关键。同时指出在热泵系统设计中如何通过设备性能和循环参数的最优耦合来获得最佳平均性能水平点、最短除霜周期和最佳工作效率的问题[31]。然而，对于如何实现最佳耦合，却缺乏详细的解释和深入的研究。
此外，如何优化机组本身的设计，减少结霜，如何采用更好的除霜方式，提高空气源热泵的运行效率，节约机组成本，仍然值得探讨。目前，大多数空气源热泵机组使用具有臭氧破坏潜能ODP或全球变暖潜能GWP的制冷剂，对环境有很大的负面影响。此外，根据蒙特利尔议定书，各国将限制使用卤代烃氟氯化碳或氟氯烃与ODP和GWP，并制定了2030年前彻底禁止它们的时间表。从这个角度来看，有必要研究新型环保替代制冷剂(如R410A、R134a、R744等)的特性。)，相应的，采用新制冷剂后系统的最佳匹配也要进行详细的测试和研究。由于室外空气温度全年甚至全天波动较大，实现整个空气源热泵系统的自动控制是一个很大的挑战。这方面的研究还不多见，需要逐步探索和完善。此外，空气源热泵在我国北方应用的可行性还需要根据各地区的具体气象条件进行更详细的实际论证和分析。
3结论
本文从各个方面综合分析了近年来我国空气源热泵的研究进展。总的来说，我国空气源热泵的研究和应用取得了一定的成绩，但还存在一些不足，如除霜方式节能、新工质和新循环的替代、系统的智能控制等。在今后的研究中，应努力解决这些问题，以促进空气源热泵在我国更广泛的应用。