在北方煤改電的建設大潮中,空氣源熱泵技術發揮著至關重要的作用。在滿足空氣能市場急劇擴大帶來的廣泛需求下,熱泵技術得到了成熟發展,厚積已久的高海拔、高嚴寒地區的采暖市場逐漸被打開。但是常規空氣源熱泵在高嚴寒、高海拔的嚴酷環境運行時,會出現壓縮比過高、能效急劇下降等問題。
勢在必行:應對極端環境,突破地域瓶頸
常規空氣源熱泵機組,其單級壓縮循環系統在高嚴寒地區運行時,為實現在極低的環境溫度下制取高溫熱水(80℃),滿足特定的供暖水溫需求,會造成工質在較低的蒸發溫度下需要更高的冷凝溫度,這樣單級壓縮循環系統已無法滿足要求。

為了解決這個現實問題,擴大空氣源熱泵應用地區,使清潔節能的空氣源熱泵在“三高”地區穩定高效運行,生能提出了適用于極寒地區應用的高溫熱泵”研究課題,并聯合浙江大學對常規空氣源熱泵機組結構進行改造,使其成為復疊熱泵系統。復疊機由生能博士后科研工作站聯合浙大博士后一舉突破創造,機組專門為北方高寒氣候區域開發,能實現超低溫環境工況下更佳的采暖效果。
技術碾壓:-45℃超低溫工況,出水溫度高達80℃
復疊式蒸氣壓縮熱泵循環是由兩個或兩個以上的單級(也可以是多級)熱泵循環組成,在兩個熱泵系統中充加不同性質的制冷劑,既能滿足在較低蒸發溫度時有合適的蒸發壓力,又能滿足在高水溫度條件下冷凝時具有適中的冷凝壓力。

復疊系統利用了低壓縮級和高壓縮級的不同技術優勢,使機組在-45℃的超低溫環溫下達到最高80℃的出水溫度,同時輔以更加高效的制冷劑組合,顯著提升了超低溫工況下的總的制熱能力。
復疊式熱泵通過兩套系統合作搬運熱能,當環境溫度低于-30℃時,機組會啟動雙級壓縮機,進一步提升制熱能力;當環境溫度高于20℃時,機組只啟動二級壓縮機,使節能優勢更加明顯;機組改善了單臺壓縮機的壓比,使機組能獲得更高的能效,同時提升了壓縮機總的壓比,大大擴展了工作時冷凝溫度與蒸發溫度間的溫差,使機組在極低的環境溫度下也能提供足夠的制熱能力,改善機組的低溫制熱性能。
應用案例
項目名稱:青海加油站空氣源熱泵供暖項目
地址:青海省海西蒙古族藏族自治州
氣候分區:嚴寒地區
供暖面積:530?
建筑物:機動車加油站
建筑節能:非節能建筑
供暖要求:恒溫18℃以上
供暖季:10月15日~次年4月15日
系統末端:鑄鐵暖氣片
機組配置:3臺DGKFXGN-13II復疊機組

項目簡介:項目地屬平均海撥4000米以上的高海拔地區,氣候條件嚴酷,最低氣溫可達到-23℃以下,且嚴寒期會持續很長一段時間,項目面積為500平方米,根據加油站的要求,該項目的系統末端采用暖氣片,配置3臺5P復疊機組。
運行情況:在測試供暖時間段內,加油站室內的溫度可維持在18℃~23℃,空氣源熱泵供暖機組(高溫復疊機)運行穩定,故障率較低,滿足設計要求。





















