空气源热泵热水机组在工程实际中的应用

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年3月第9期   作者:边一峰
[导读] 在当前我国社会经济发展过程中,空气源热泵技术在工程项目领域中已经得到了较好的应
        摘要:在当前我国社会经济发展过程中,空气源热泵技术在工程项目领域中已经得到了较好的应用。这种技术具有较好的经济收益,同时对于外部环境的要求也不算太高,适用于很多类型的工程项目,目前已经取得了显著的使用效果。本文先阐述了空气源热泵热水机组在我国工程实际应用中的具体现状,接着从多个角度分析了这项技术在工程应用过程中存在的问题,最后从结合工程实际情况选择机组、充分保证安装施工质量水平、做好机组污垢的有效处理三个方面,提出了针对性的改善对策。
        关键词:空气源热泵;热水机组;机组选型;污垢处理
        在现代社会环境中,能源是工业发展和社会民众生活的重要基础。我国在过去的发展过程中,出现了过度使用能源的情况,同时也带来了较多的社会矛盾与冲突,不利于实现生态文明与环境和谐。在这种情况下,积极研究安全、环保、洁净的能源供给体系就显得非常重要。而空气源热泵技术就是一种比较绿色环保的技术,在我国很多工程项目中都得到了较好的应用。但是需要注意的是,这项技术在实际应用过程中还面临着一定的困境与问题,导致整个技术体系并没有充分发挥作用,有必要在后续时间里进行深入全面的探索。
        一、空气源热泵热水机组在工程项目中的应用现状
        在我国现代城市建设过程中,很多工程项目的设计建设都涉及了热水供应模块。传统燃油、燃气等热水供应模式不仅仅存在较为显著的安全隐患,同时也带来了显著能源消耗。而太阳能热水供应模式虽然使用了洁净能源,但是由于天气气候等原因的影响,使得这种热水供应模式非常不稳定。在这种情况下,空气源热泵技术就开始得到全面应用。空气源泵热水机是一种基于逆卡诺循环而工作的高效热能提升和转移装置,它利用少量的电能作为动力,以制冷剂为载体,源源不断的吸收空气中的低品味热能,转化为可利用的高品位热能,再将高品位热能释放到需要加热的水中,制取生活热水,再通过热水管路输送给用户。
        。这套技术体系需要使用到放热器、压缩机、节流器、吸热器等很多设备构件,最终可以形成一个热循环系统,具有节能、高效、环保等各个方面的优势。在平时运行的时候,这个系统可以直接安装在室外空间中,不需要布设专门的机组机房。由于这些特点与优势,使得空气源热泵技术已经在我国很多工程项目中得到了较好的应用。但是不可忽视的是,这项技术在实际应用过程中也存在一定的问题,下面也结合实际情况从多个方面进行全面分析。
        二、空气源热泵热水机组在工程项目中的应用问题
        空气源热泵因为其稳定的热源供应,节能的热源输出,利用的是我们的绿色能源,而达到效能为300%-500%能源效率,广泛应用在我们的家庭热水,宾馆酒店,宿舍公寓,洗浴热水,恒温泳池以及养殖,烘干等生产领域,产生了很大的社会效益和经济效益。在大量的工程实践中,空气源热泵热水系统是一个整(如图,一个标准的空气源热泵热水系统的工程案例),在广泛的工程实践中,因为系统内部的原因的选型,质量,售后等也会暴露出一些问题。我们进行逐一的分析:
           
        (一)机组选型不合理
        在使用空气源热泵技术的时候,机组选型是非常重要的。目前根据热水使用量和使用的习惯,热水机组的选择为每10匹热泵热水机组的日制热量5-7吨(考虑到机组寿命和使用);但是在部分工程项目中,出现了机组选型不合理的情况,特别在私人项目中,为了突出经济性,往往会小马拉大车,每日的工作时间变的很长,在短期的使用中可能还不受影响(特别是春夏秋季节),但因为每日工作时长,机组得不到休息,使得机组的寿命大大缩短,长期的经济性得不到保证,反而影响了整个行业的发展。特别在夏热冬冷的地区这个问题的出现不仅仅会显著提高机组运行过程中的负荷,同时也容易引发一些机组故障。如果机组选择的总功率过大,也会造成资源的浪费,不符合工程项目经济性的要求。除此之外,不同工程项目对于机组运行时间的要求也不一样,在机组选型的时候也应该引起重视。但部分项目并没有关注这项内容,使得机组在实际使用的时候会出现过载运行等问题,降低了机组的寿命。
        水箱的选择一定是与机组相配合,水箱考虑到冲击负荷,建议的蓄热量为每日用水想的60~80%;同样对于水泵,控制系统,在每套热水应用中也不太一样,有的是24小时无间断供水,有的是每日定时供水,有的是间歇性使用。需要考虑到不同的匹配。
        (二)安装施工质量不高
        结合我国工程项目的实际情况来看,热水机组安装施工过程中也容易出现一些质量问题,影响了机组的正常使用。一方面,部分安装人员对于安装流程的掌握水平不够,使得安装施工过程中出现了一些不规范行为,导致安装质量下滑。另一方面,机组安装的时候比较容易出现换热器混入杂物的问题。在空气源热泵技术体系中,换热板之间的通道仅有2mm到5mm之间。这些杂物的出现很容易带来通道堵塞,导致后续机组使用过程中出现换热不良、压缩机高压报警等问题。
        (三)机组污垢处理效率不高
        在使用空气源热泵技术的时候,热水温度通常都在45℃到55℃之间。热水在这个温度下也比较容易出现水垢,特别是在水质较硬的情况,这种情况会变得更加突出。在水垢不断累积的情况下,会造成管道堵塞,直接降低了系统的热水供应效率。严重的时候还会直接造成换热器穿孔,导致压缩机报废,必须要引起重视。在我国很多工程项目中,维护人员对于热水机组水垢处理都呈现出被动的态势,使得很多热水机组都出现了水垢大量累积的情况,带来了较多安全隐患。这也说明了热水机组污垢处理效率不高,使得空气源热泵技术很难发挥预计的作用,应该在后续时间里做好针对性的处理工作。
        三、空气源热泵热水机组在工程项目中的应用策略
        (一)结合工程实际情况选择机组
        在使用空气源热泵技术的时候,相关技术人员应该先对工程项目的实际情况进行全面分析,明确工程项目所需要的热水机组参数信息。第一,技术人员应该明确工程项目需要热水机组的运行时间。通常情况下,机组一天最多运行18个小时。结合工程项目实际需要,就可以选择最合适的机组类型。第二,技术人员在明确工程内部热水供应总量和当地气候天气等因素的基础上,确定机组热泵的制热功率,避免出现小马拉大车和功率浪费等问题。第三,技术人员还要科学确定热泵主机的数量。在大部分工程项目中,安装三到四台热泵主机是比较合理的,但具体数量需要考量现场安装场地和工程整体布局,同时最好还要布设一台备用主机。
        (二)充分保证安装施工质量水平
        空气源热泵技术是一项比较专业的技术,同时安装施工工作也比较繁琐。因此在安装施工活动开始之前,应该进一步明确各个安装施工流程环节的具体内容,并明确安装质量关键把控点,保证安装人员能够按照预计的规范流程完成施工作业,切实提高机组安装的质量。除此之外,安装团队还应该充分重视杂物进入换热器的问题。在这个过程中,安装团队应该重视Y型过滤器的安装过程,避免出现杂物混入的情况。在选择材料的时候,也要使用PPR管、铜制阀门、不锈钢热水箱等构件,避免使用普通钢材出现铁锈等杂物。如果因为各类因素的影响必须要使用普通钢材,那么也应该做好防锈处理,保证安装施工的整体质量。
        (三)做好机组污垢的有效处理
        在进行热水机组设计安装的时候,就应该充分考虑到后续污垢处理工作,增设电子除垢设备,实现机组内部水垢的自动化与智能化处理。这类设备不仅仅能够及时处理水垢,还可以实现杀菌灭藻的功能,在我国很多工程项目中都开始全面应用。没有安装这类设备的热水机组,在平时的时候也可以使用化学药剂进行管道内部清理。但在使用这种方法进行清理的时候,一定要注意化学药剂的使用量,避免用量过多给机组带来不必要的损伤。
        结束语
        综合来看,空气源热泵技术在我国很多工程项目中都具有较好的应用空间,可以在后续时间里进行全面推广。对于工程技术人员来说,在使用这项技术之前也应该针对工程项目的实际情况进行全面分析,选择最合适的工作机组。在这个过程中,工程项目也应该积极关注机组安装施工的全过程细节内容,保证各部分安装活动都不存在安全隐患与质量问题。在平时的时候,各个技术人员也应该搜集一些空气热泵技术相关的工程实践项目,累积这项技术实践应用的经验,使得整体技术体系在工程项目中可以灵活运用。
参考文献
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