空氣源熱泵熱水器工作原理以及特點空氣源熱泵熱水器是繼燃氣熱水器、電熱水器和太陽能熱水器的新一代熱水裝置，是可替代鍋爐的供暖水設備。空氣源熱泵熱水器是綜合電熱水器和太陽能熱水器優點的安全節能環保型熱水器，可一年三百六十五天全天候運轉，製造相同的熱水量，使用成本只有電熱水器的1/4，燃氣熱水器的1/3，太陽熱水器的1/2。高熱效率是空氣源熱泵熱水器最大的特點和優勢，在能源問題成為世界問題時，這是空氣源熱泵熱水器成為“第四代熱水器”的最重要的法寶之一。
一、空氣源熱泵熱水器工作原理
空氣源熱泵熱水器內專置一種吸熱介質——冷媒，它在液化的狀態下低於零下20℃，與外界溫度存在著溫差，因此，冷媒可吸收外界的熱能，在蒸發器內部蒸發汽化，通過空氣源熱泵熱水器中壓縮機的工作提高冷媒的溫度，再通過冷凝器使冷媒從汽化狀態轉化為液化狀態，在轉化過程中，釋放出大量的熱量，傳遞給水箱中的儲備水，使水溫升高，達到制熱水的目的。系統組成
空氣源熱泵中央熱水機組一般由壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流裝置、過濾器、儲液罐、單向閥、電磁閥、冷凝壓力調節水閥、儲水箱等幾部分組成
系統簡圖
工作原理
1.低溫低壓製冷劑經膨脹機構節流降壓後，進入空氣交換機中蒸發吸熱，從空氣中吸收大量的熱量Q1
2.蒸發吸熱後的製冷劑以氣態形式進入壓縮機，被壓縮後，變成高溫高壓的製冷劑（此時製冷劑中所蘊藏的熱量分為兩部分：一部分是從空氣中吸收的熱量Q1，一部分是輸入壓縮機中的電能在壓縮製冷劑時轉化成的熱量Q2）；
3.被壓縮後的高溫高壓製冷劑進入熱交換器，將其所含熱量（Q1+Q2）釋放給進入熱換熱器中的冷水，冷水被加熱到55℃（最高達65℃）直接進入保溫水箱儲存起來供用戶使用；
4.放熱後的製冷劑以液態形式進入膨脹機構，節流降壓......如此不間斷進行循環。
二、空氣源熱泵熱水器具有以下特點
1、超大水量：水箱容量根據具體要求量身訂做，水量充足，可滿足不同客戶不同時段需求。
2、經濟節省：從空氣中獲取大量的能源，能效比高達300%～400%。根據使用規律設定熱水器自動運行時間，費用自然節省。
3、適用範圍廣：不受氣候影響，在環境溫度為-10℃～43℃下均能正常工作，可廣泛套用於家庭、賓館、酒店、學校、醫院、集體宿舍、住宅小區、桑拿等集中供熱。
4、持久恆溫：使用非常簡單，整個熱水器採用自動化智慧型控制系統，用戶只需在初次使用時開一下電源，在以後的使用過程中完全實現自動化運行，到達用戶指定水溫時自動停機，低於用戶指定水溫時系統自行開機運行，完全實現一天24小時隨時有熱水而不用等候。
5、安全環保：結構上水電完全分離，且無任何有害有毒氣體排放或燃燒，不受颱風等自然災害的影響，絕對安全；
6、防凍功能：具有智慧型化霜功能，確保熱水器在低氣溫環境下穩定運行，它可根據室外環境溫度、蒸發器翅片溫度和機組運行時間等多個參數綜合、智慧型判斷自動進入和退出化箱。
7、安裝方便：體積小巧
可以安裝在任何地方，安裝在室內不占用空間，也可以安裝在室外，如屋頂、地面等露天放置，可以實現遠程監控，占地面積小、安裝簡單，無需另設機房。
8、使用壽命長，維護費用低，設備性能穩定，使用壽命可達15年以上。
三、與常規太陽能相比，空氣源熱泵熱水器具有四個方面優勢
1、從投資方面：如達到相同供水效果，資金投入空氣源熱泵熱水器比常規太陽能產品少，並且可以使用經濟電能，在用電低谷時制熱水儲備。
2、從使用方面：常規太陽能產品受天氣影響明顯，陰雨天、下雪天、夜晚就不能工作，而空氣源熱泵熱水器不管陰天、雨天、下雪天、夜晚或陽光明媚都能照常工作，全天候提供熱水。
3、從運行成本方面，常規太陽能在太陽直射下，幾乎零成本運行，可惜在陰雨雪天或夜晚只能依靠輔助系統工作，統計數據顯示，正常使用時，常規太陽能輔助系統全年耗電能比空氣源熱泵熱水器全年總耗電能要高1.5倍。
4、其它功能方面：空氣源熱泵熱水器使用不受地點限制，可以擺放在任何地方，而且占地空間很小，而常規太陽能要達到同等供熱效果則需占用很大空間，還必須露天擺放。同時使用壽命可達15年以上，維護費用低，設備性能穩定。
四、空氣源熱泵熱水器與鍋爐相比的優點
1、熱效率高：產品熱效率全年平均在300%以上，而鍋爐的熱效率不會超過100%。
2、運行費用低：與燃油,燃氣鍋爐比,全年平均可節70%的能源，加上電價的走低和燃料價格的上漲，運行費用低的優點日益突出。
3、環保：空氣源熱泵熱水器無任何燃燒排放物，製冷劑選用了環保製冷劑，對臭氧層零污染，是較好的環保型產品。
4、運行安全，無需值守：與燃料鍋爐相比，運行絕對安全，而且全自動控制，無需人員值守，可節省人員成本。
五、每噸熱水成本比較
現以加熱1噸水為例，自來水溫按15℃，加熱至55℃，需要40000kcal的熱量。
電熱水器40000kcal÷817kcal/kwh=49.0kwh×0.6元/kwh＝29.4元
液化氣40000kcal÷7560kcal/kg=5.3kg×4元/kg＝21.2元
天然氣40000kcal÷6450kcal/m3=6.2m3×2.2元/m3＝13.64元
管道煤氣40000kcal÷2660kcal/m3=15.0m3×0.9元/m3＝13.5元
柴油鍋爐40000kcal÷8670kcal/kg=4.6kg×4.6元/kg＝21.16元
煤40000kcal÷2752kcal/kg=14.5kg×0.52元/kg＝7.54元
熱泵40000kcal÷3010kcal/kwh=13.3kwh×0.6元/kwh＝7.98元
註：表中所列價格僅為計算參考價，實際價格以各地現行市場價為準。
如果熱泵用峰谷電，電費更低，每噸熱水成本也會降低。
空氣源熱泵技術的詳細介紹
逆卡諾循環原理建立起來的一種節能、環保制熱技術。空氣源熱泵系統通過自然能(空氣蓄熱)獲取低溫熱源，經系統高效集熱整合後成為高溫熱源，用來取(供)暖或供應熱水，整個系統集熱效率甚高。
熱泵有四大優點，第一是節能，有利於能源的綜合利用，第二點是有利於環境保護，第三點是冷熱結合，設備套用率高，節省出投資，第四因為它是電驅動，所以它調控比較方便，因此熱泵備受大家的關心。
熱泵技術就二十一世紀的一個能源技術，能通過熱泵的形式，可以提高能效的利用，能效的利用有兩個含義，從環境角度來講，可以減少溫室氣體的排放，減少對環境的有害的因素，從另外一個方面來說，就是解決電力高空負荷的一項技術。
貝迪特空氣源熱泵產品屬於太陽能產品嗎？
從工作原理上講，不屬於傳統太陽能產品。貝迪特空氣源熱泵產品與常規太陽能產品區別較大，常規太陽能產品利用水為介質，必須依靠太陽光的直射或輻射才能達到供熱效果，而貝迪特空氣源熱泵產品，利用製冷劑吸收空氣中的熱能和太陽輻射能，並通過壓縮機壓縮制熱後與水或其他的媒介交換熱量來達到供熱效果，因此產品與空調原理相同。
貝迪特空氣源熱泵產品的工作原理是什麼？
貝迪特空氣源熱泵產品用新型環保製冷劑作為媒介，製冷劑汽化溫度低，在-40℃即可汽化，故此，它與外界溫度存在著溫差，冷媒吸收了外界的溫度後汽化，通過壓縮機壓縮制熱，變成高溫高壓氣體，再經熱交換器與水或其他媒介交換熱量後，經膨脹閥釋放壓力，回到低溫低壓的液化狀態，通過製冷劑的不斷循環並與水或其他媒介交換熱量，將容器中的可加熱物質加熱。
貝迪特空氣源熱泵產品需要用電嗎？
一定要用電，壓縮機用電能來壓縮制熱，不是直接加熱，貝迪特空氣源熱泵還有風扇，也需要用電，但用電量較少。
貝迪特空氣源熱泵產品的特點有哪些？
1、不受環境天氣的影響，一年四季可用；
2、節能效果突出，投資回收期短，比普通的空氣源還節電10%-30%；
3、環保型產品，無任何污染；
4、運用新型製冷劑，並配備名牌高溫熱泵專用壓縮機，使用壽命長，運行費用低；
5、運行安全，無人操作；
6、模組化設計，安裝方便。
貝迪特空氣源熱泵熱水器與常規太陽能產品相比的優點在哪幾方面？
1、適用範圍廣，產品適用溫度範圍在-10-40℃，並且一年四季全天候使用，不受陰、雨、雪等惡劣天氣和冬季夜晚的影響，都可正常使用。
2、可連續加熱，與傳統太陽能儲水式相比，貝迪特空氣源熱泵熱水器產品可連續加熱，持續不斷供熱水，滿足用戶需求。
3、運行成本低：與常規太陽能相比，在春、夏、秋季陽光較好時，運行費用高於太陽能，但在陰雨天和夜晚，熱效率遠遠高於太陽能的電輔助加熱。全年平均下來，常規太陽能輔助系統全年耗能比產品全年總耗能還要高出很多。
4、安裝方便：貝迪特空氣源熱泵熱水器占地空間很小，外形與空調室外機相似，可直接接保溫水箱或與供暖管網連線，適合於大中城市的高層建築，對於大型中央供熱問題，產品是最好的選擇。
貝迪特空氣源熱泵產品與鍋爐相比的優點是什麼?
1、熱效率高：產品熱效率全年平均在300%以上，而鍋爐的熱效率不會超過100%。
2、運行費用低：與燃油，燃氣鍋爐比，全年平均可節70%的能源，加上電價的走低和燃料價格的上漲，運行費用低的優點日益突出。
3、環保：貝迪特空氣源熱泵產品無任何燃燒排放物，製冷劑選用了新型環保製冷劑，對臭氧層零污染，是較好的環保型產品。
4、運行安全，無需值守：與燃料鍋爐相比，運行絕對安全，而且全自動控制，無需人員值守，可節省人員成本。
5、模組式安裝，便於增添設備：產品採用多台機組並聯的安裝模式，當用戶用水量增大時，可隨時增添設備。
6、出水溫度高，貝迪特空氣源熱泵可以達到75℃，可以作為鍋爐前端的預熱裝置，能大大的節省能源；同時又能將工廠等單位對環境的熱污染減到最低！
熱泵產品與鍋爐相比的缺點是什麼?
1、加熱速度慢：熱泵產品是以製冷劑為媒介，採用壓縮機壓縮制熱方式，與鍋爐直接加熱模式相比，速度相對較慢。
2、一次性投入大：與燃油，燃氣鍋爐比，當用水量大於10噸時，一次性投入大於鍋爐，用水量越大，產品相對投入越大。
3、加熱水溫有限制：普通空氣源熱泵出水溫度一般在60℃（水源熱泵可達80℃），不能產生80℃以上高溫水或蒸汽。
空氣源熱泵空調系統為家用中央空調的一種主要的空調方式，本文詳細闡述了空氣源熱泵空調系統的技術特點、主要性能及設計中需要注意的問題。
關鍵字：空氣源熱泵家用中央空調冷熱負荷
隨著生活水平的提高，人們對住宅環境的要求越來越高，尤其是對居室空氣環境提出了越來越高的要求。最初人們採用窗式空調器、分體式、壁掛式等家用空調器來降低室內溫度，但由於沒有室外新風，使得住宅室內空氣品質難以得到保證；分體式空調的室外機和窗式空調的安裝預留洞成為破壞房屋建築立面和破壞城市景觀的重要因素。而且，近年來隨著居住條件的不斷改善，普通居民住宅建築面積已擴大到90~200m2，一些別墅型住宅甚至達到500~600m2,顯然家用空調器已越來越不適應較高檔次住宅發展的需要,家用中央空調便應運而生。[1]
目前典型的家用中央空調系統大致有三種類型：家用小型空氣源熱泵中央空調系統、家用變頻多聯中央空調系統、風管式家用中央空調系統。從我國目前的技術水平和空調生產狀況來看,空氣源熱泵家用中央空調系統比較適合於我國國情。下面重點介紹家用空氣源熱泵冷熱水空調系統的設計及需要注意的問題。
1.系統冷熱負荷的確定及設備選擇計算出住宅的冷負荷後，由於所有末端設備同時使用的可能性很小，計算系統的總冷負荷時，應根據用戶的要求及使用性質考慮不同的使用係數。供熱時,則應根據不同的供熱方式來選取同時使用係數及考慮戶間傳熱的影響。確定總冷熱負荷之後根據本地區的氣象條件和能源供應狀況進行合理的設備選擇，如空氣源熱泵冷熱水機組、空氣源單冷機組+熱水爐、空氣源單冷機組+城市熱源等。室內末端設備一般為風機盤管和空調箱,選用末端設備時應考慮1.2的間歇使用係數和1.2的臨室無空調時內圍護結構的負荷附加係數。
選用空氣源熱泵機組時，應按當地最佳平衡點來選擇。最佳平衡點選擇機組的一般步驟為：
①計算最佳平衡點溫度下的建築物熱負荷。
②把該平衡點溫度下的供熱量，換算到標準工況下的制熱量選擇空氣源熱泵冷熱水機組。
③通過查詢生產廠家的樣本或技術資料，求得該機組在冬季空調設計工況下的制熱量，並由設計熱負荷求得輔助熱源的容量。
④通過查詢生產廠家的樣本或技術資料，求得該機組在夏季空調設計工況下的製冷量，如果不能滿足空調冷負荷的要求，則應補充輔助冷源，考慮到冷機布置的方便，一般選用風冷單冷機組作輔助冷源
按此方法選擇機組，一般來說不會存在夏季空調設計工況下熱泵機組所提供的冷量遠大於空調設計冷負荷的情況。[2]
2.空氣源熱泵機組的除霜由於眾所周知的原因，空氣源熱泵的套用受到氣候條件的約束，在熱泵技術較為領先的日本曾有“採暖度日數HDD<3000”的推薦使用標準，在我國使用範圍曾一度劃定在長江中下游地區，目前指導工程設計的各種文獻將冬季室外計算溫度tw=-3oC定作最低線。然而在過去的十多年其套用範圍向北擴展的趨勢是顯而易見的，西安、鄭州、煙臺、北京等城市都多有套用。
有研究者提出了計算空氣—水熱泵乾濕工況轉變臨界濕度和結霜臨界濕度的方法，建立了求解這兩個臨界相對濕度的空氣源熱泵模型，求解出不同的出水溫度和不同的空氣溫度下的這兩個臨界濕度值，繪製出使用空氣—水熱泵時的結霜區域和乾工況區域。45oC出水時，空氣源熱泵機組運行時的結霜區域和乾工況區域的分界線走向大致沿著拉薩—蘭州—太原—石家莊—濟南一線。此線以北區域空氣源熱泵運行時，不會結霜；而此線以南，機組都存在不同程度的結霜。[3]
在空氣源熱泵機組的結霜機理方面近些年也進行了相關的實驗研究，研究結果表明，空氣側換熱器結霜過程中，不僅霜的厚度發生變化，霜的密度也在變化，剛開始結霜時，結霜量主要是增加霜的厚度，而密度變化很小。隨著時間的推移，霜的厚度增加減緩，而密度變化增加，而且霜的密度隨著時間呈拋物線規律變化。研究結果表明，在不同的工況下，空氣側換熱器的結霜情況是不同的。在空氣溫度一定時，相對濕度越大，結霜越嚴重，融霜的時間間隔越短；在空氣相對濕度一定時，0oC工況的結霜比-4oC工況的結霜嚴重。[4]
低溫條件下作制熱運行時的除霜，就是為了防止因霜層積聚惡化蒸發器的換熱過程。顯然，空氣源熱泵冷熱水機組除霜控制方法的時間控制法是不符合霜厚度隨時間的變化規律的。同樣，許多生產廠家雖採用時間—溫度控制法，但還是採用統一固定的除霜啟動值和除霜時間值，因此由於空氣溫度、相對濕度的不同，結霜的厚度不同，除霜效果也就不一樣。結霜規律的正確預測和掌握，才是保證除霜效果良好的前提。理想的除霜程式應該是既能在霜層積聚時及時除霜，又不在無霜時作無效除霜運行。目前常用的融霜方法除時間控制法、時間—溫度控制法外，還有旁通除霜法、壓差控制法，變頻壓縮機和電子膨脹閥的熱泵機組的顯熱除霜法以及MP99電腦除霜、智慧型除霜、模糊除霜等等，研究可靠的有效除霜技術，是發展和推廣家用空氣源熱泵中央空調系統的關鍵技術。
在生產廠家產品的樣本中，熱泵的制熱量僅是標準工況下的瞬時熱量，當盤管表面結霜時，機組效率迅速下降，因此，空氣源熱泵機組冬季的制熱量應根據室外空調計算溫度修正係數和化霜修正係數，按下式進行修正：Q=q?K1?K2（式中，Q——機組制熱量Kw；q——產品樣本中的瞬時制熱量Kw；K1——使用地區室外空調計算幹球溫度的修正係數，按產品樣本選取；K2機組化霜修正係數，每小時化霜一次取0.9，二次取0.8）。
3．空氣源熱泵機組變頻技術由於多種因素，變頻空調器越來越為廣大用戶所接受。變頻壓縮機的使用，增加了系統的可調控參數，提高了空調器部分負荷時的性能，用變容量的柔性控制代替了起停控制，減少了系統對電網的衝擊和室內溫度的波動，從節能和舒適性的角度來看比定速空調器有著明顯的優越性。
家用中央空調隨著具體使用要求、使用條件的不同，熱負荷差異較大，這就要求家用中央空調的能量調節能力能夠與熱負荷變動範圍大這一特點相適應，現在市場上銷售的大多數空氣源機組的能量調節均只能通過開停壓縮機來實現，當空調熱負荷較小、空調水系統容量也較小時，容易出現壓縮機的頻繁開停，由於壓縮機的啟動電流較大，因而使得運行功耗增加；而且每次停機後製冷系統高低壓側的壓力經過一段時間才會達到平衡，平衡時高壓側熱的製冷劑與低壓側冷的製冷劑混合也會產生不必要的冷量損失。此外，開停機過於頻繁也會縮短壓縮機的使用壽命。近年來，隨著空調技術的進步，在家用中央空調產品上已出現多種能量調節方式，套用較多的方式有：①製冷系統採用多個定速（定輸氣量）壓縮機組合；②製冷系統採用變輸氣量壓縮機與定速壓縮機組合；③製冷系統採用變頻壓縮機與定速壓縮機組合；④多個製冷系統組合。對於多個製冷系統組合而成的機組，能量調節能力隨系統數量、壓縮機種類的不同有著較大的差別，採用定速（定輸氣量）壓縮機系統組合只能實現能量分配調節，如採用變頻壓縮機系統與定速壓縮機系統組合則能實現能量連續調節。因此，如產品採用模組化結構，設計相關規格的變頻單元和定速單元，通過多種組合方式，還可形成能量可連續調節的系列產品。
變頻壓縮機和定速壓縮機組合的變頻機組不僅能適應家庭用戶熱負荷差異大，能量調節範圍寬的使用要求，製冷（熱）迅速，系統水溫波動小,除霜時水溫下降幅度小，而且具有明顯的節能性，能夠實現大容量機組的連續能量調節,並且對增加機組使用壽命、提高房間的舒適性和降低噪聲均有好處，是家用中央空調發展中值得大力提倡的一種方式。
4．水系統熱穩定性問題家用空氣源熱泵機組和單冷機組的壓縮機為定速壓縮機時，因為空調系統的水容量較小，將存在空調水系統的熱穩定性問題。配有定速壓縮機的空氣源熱泵家用空調系統，能量調節一般均根據室內溫度的變化通過開停壓縮機來實現。家用空調系統大部分均運行在部分負荷，在部分負荷下，壓縮機運行很短時間，空調系統水溫就會達到設定溫度，此時壓縮機停機；當水系統容量較小時，經過很短時間，空調系統水溫就會高出設定溫度，壓縮機又必須開機，從而造成壓縮機頻繁開停，既增加了系統功耗，又影響主機的使用壽命。並且，水系統容量較小時，冬季除霜時又會造成系統水溫降過大，影響供熱效果，形成吹冷風的現象。變頻壓縮機和定速壓縮機組合的空調系統，主機能自動與室內負荷相匹配，水系統的熱穩定性問題不突出，但水系統容量過小，在變頻壓縮機和定速壓縮機銜接的負荷盲區也會造成壓縮機的多次起停。
系統的水容量越小，則系統的熱穩定性越差，反之，系統的熱穩定性越好。但如系統水容量過大，又會造成蓄能循環水箱體積龐大，影響首次開機時和長期停機後的製冷（熱）速度。因此，水系統設計時，應該校對計算系統水容量是否滿足系統熱穩定性要求。當系統水容量不能滿足要求時，應增設蓄能循環水箱或採取加大系統水管管徑的措施。[5]
5．室內外機的布置及設計家用中央空調的方式和設備選型確定後，空調室內機布置時應充分考慮到溫度分布、氣流分布、檢修、安全性等方面的事項，並應與建築物配合得當。空調設備設定的場所（室內、室外、陽台等）和建築構造（方位、設備預留通道等）及住戶的房間布置（窗、家具和位置等）之間的關係應在設計圖紙上清晰地標示出來。國家和地方法規的規定也應在空調設備的布置和設計中得到嚴格地執行。室外機組設計時必須考慮其安裝位置和噪聲控制。一般機組安裝位置要進風通暢，風速控制在3~4m/s，排風不受阻擋，尤其是出風口的上方不應有阻擋物,否則會引起排風氣流短路,機組因熱保護動作而停機。
6．系統水管路設計家用中央空調系統一般都較小，水系統的設計要簡單，設計需要注意的問題如下：
（1）水系統循環方式
水系統一般採用兩管制閉式循環系統，舒適性要求特別高的高檔住宅可採用四管制。由於系統規模小，水管路大多採用異程式。
（2）定流量設計與水泵配置
家用中央空調系統循環水量較小，宜採用定流量系統。室內溫度控制可採用風機盤管自動調速溫控器或電動三通閥，建議首選風盤自動調速溫控器，通過調節風盤風量恆定室內溫度，不宜採用電動二通閥（當只有一颱風機盤管工作時，通過制冷機的流量將嚴重不足）。因為家用中央空調系統大多為間歇運行且同時使用係數低，末端設備容量遠大於制冷機，通過風機盤管的流量嚴重不足，且供水溫度不能穩定於設定溫度，設計過程中應採取措施儘量保證通過風機盤管的流量並根據流經風機盤管的實際流量和最不利供水溫度，對風機盤管性能進行校核計算。[6]水流量控制也可採用介於定流量和變流量之間的混合方式,採用這種方式時,離主機近的部分風機盤管採用電動二通閥，其他風機盤管採用電動三通閥，此時可省掉壓差旁通閥，採用此種方式時應注意二通閥和三通閥的配比。三通閥的數量過少，有可能導致主機因流量過低而保護停機。
（3）水路無故障設計
循環水系統故障在整個空調系統故障中所占的比重是比較高的，故障主要來源於機組、系統設計、系統安裝等多個方面。為了提高系統的可靠性，在機組設計和製造時，對於水系統的各個環節進行詳細的分析和嚴格的控制是非常重要的。如：a.系統排氣。家用中央空調系統中的水流量比較小，少量的氣體就會導致循環水中斷，凍壞蒸發器或形成保護，使系統無法正常工作，所以保證系統中的空氣及時、完全地排放非常必要。為此，在系統中一般都安裝有自動排氣閥，但是由於家用中央空調大都是內置水泵、密閉式膨脹水箱，還有流量保護裝置等，機組內部水循環管路往往較為複雜，布置起來不是十分容易，特別容易形成局部上凸的存氣彎，導致在機組的運轉過程中，經常因為局部集氣而出現流量保護的現象，這在進行產品設計時是絕對要避免的。b.循環水的補充和排泄。家用中央空調是一個家電化的產品，因此，所有的功能應力求機組自動完成，系統內循環水的補充也是這樣，必須使用自動補水閥根據系統的壓力實時對系統進行補水。而對於系統記憶體水排放的考慮更是重要，特別是對於單冷機組，在冬季非使用期，必須排去系統內的積水，以免室外過於寒冷的氣溫凍壞系統管路。c.水系統監測和保護。為保證機組正常高效運行，水系統管路上應設定相應的監測和保護設備。如機組進水口應設水處理設備和Y型過濾器，以防水系統結垢和堵塞機組內的換熱器；機組供回水管路上應裝設溫度計和壓力表，以便於日常運轉檢查；機組與水管連線處應配設軟管，以減少機體的振動對系統管路的影響；為便於系統調試和水流量調節，空調箱和風機盤管的支管切斷閥宜選用有一定調節作用的截止閥或球閥。
（4）一體式機組和分體式機組
空調主機可根據當地的氣候情況選用一體式機組或分體式機組，分體式機組將水側換熱器及循環水泵等放置在室內機，可在室內衛生間或儲藏室吊頂上安裝，以防冬季冰凍現象發生。機組一般均自帶膨脹罐、水系統安全閥、自動補水閥、排水閥等，用戶可不必另行安裝膨脹水箱，但室內機安裝時應預留出一定的空間，以確保機組能進行維修和保養。
（5）內置水泵及其補水定壓
家用空氣源熱泵機組製冷容量不大,一般都採用內置進口循環水泵。空調主機內置水泵的流量和揚程應按照機組的製冷量和保證最大數量風機盤管的正常使用來匹配。空調循環水系統補水定壓，目前主要有兩種方法即設定膨脹水箱和採用氣體定壓膨脹罐。a.系統設定膨脹水箱。這種方式設定的膨脹水箱，運行可靠、造價低，在有條件時應儘量選用此方式。主要問題是對於多層的集合式住宅或公寓式建築，難以解決膨脹水箱的設定位置。b.採用氣體定壓膨脹罐。這種定壓方法的優點是：膨脹罐的布置靈活方便，不受位置高度影響，通常放在機組內，減少施工工作量。其主要缺點是設備較複雜、價格高、壓力需要調節、可靠性不如膨脹水箱。
7.新風處理對於層高較高的別墅或辦公等商業用房，有條件時應採用新風空調箱或板翅式全熱換熱器來處理新風。採用新風空調箱時，新風一般處理到室內狀態參數的等焓點。為減輕室內風機盤管的負擔，新風最好處理到室內狀態點等濕線與90%相對濕度線的相交點。此外,設計中還必須重視通風的有效性:供給足夠的新風量,恰當的排風量,理想的送排風布局和氣流組織有助於提高通風效率,改善室內空氣環境。SARS的爆發使人們意識到空調設備系統應具備應對生化污染的能力。首先是新風采氣口的位置選擇要合適，必須確保新風采氣口周圍環境潔淨，所吸入的空氣為新鮮清潔的室外空氣，嚴格防止與排風系統的氣流短路；另外，在新風采氣口處目前一般只設初效過濾器，這種設定對正常情況下大氣中的灰塵過濾效率都不高，污染物的粒徑可能比灰塵粒徑更小，過濾效率可能更低，所以為了有效的濾塵和濾菌，應該在新風采氣口設一台初效和一台中效過濾器的組合，這種過濾器組合的濾塵效果明顯，濾塵效率可達99.9%；其次，對於因灰塵多產生的污染，主要應對過濾器定期清洗、消毒或更換，減少過濾器上以及風管內的灰塵，對於空調系統的表冷器、凝結水水盤和加濕器定期進行清洗消毒。
8.減振降噪製冷空調設備的振動和噪音無疑是影響用戶的一個重要因素，而且在家用製冷設備中表現得特別突出。在家用中央空調機組中，最重要的噪音源來自壓縮機和風機，因此對這兩個部件的噪聲控制非常重要。機組整體設計時必須考慮充分的減振降噪措施。對不滿足室內噪音標準要求的室內機在設計安裝時也應採取相應的措施。
9.機組防腐由於空調主機一般均安裝在屋面或陽台處，可能常年遭受日曬雨淋。特別是我國部分城市的空氣污染和酸雨嚴重，沿海地區空氣中鹽份較多，有的機組使用1～2年就已銹跡斑斑，嚴重降低機組的使用壽命。因此，廠家在產品設計和用戶在設備選型時應引起足夠的重視。
10.結束語總之，空氣源熱泵用於家用中央空調系統時類似於家電產品，走向千家萬戶，必須具有高度的可靠性、易操作性和低故障率，保證向用戶提供一個安全、健康、高效、舒適、和諧的生活環境。
按照《採暖通風空氣調節技術語標準》（GB50155-92），熱泵被定義為能實現蒸發器與冷凝器功能轉換的制冷機。我們也可以稱熱泵為基於逆卡諾循環原理工作，既可以用來製冷，又可以用來供熱的機組。熱泵的分類多種多樣，如果按同熱泵的蒸發器和冷凝器換熱的介質不同分類，熱泵可以分為：空氣-空氣熱泵，空氣-水熱泵，水-水熱泵、水-空氣熱泵、土壤-空氣熱泵及土壤-水熱泵等，表1列舉了目前工程上套用較多的四種熱泵。其中空氣-水熱泵機組，即空氣熱源熱泵式冷熱水機組在工程上的套用更為廣泛。
示例
家用、空調，VRV、MRV、ECO等一拖多空調系統
空氣熱源熱泵冷熱水機組，簡稱風冷熱泵
水源熱泵式冷熱水機組
水源熱泵式冷熱風機組簡稱水環熱泵
熱泵機組的研究、生產與套用，在二十世紀七十年代才開始在美國等已開發國家走上良性發展的道路。1980年我國在上海自行設計與生產了第一台以R12為工質，壓縮機功率為55KW的空氣—水熱泵機組，並投入了實際工程套用。一直至二十世紀八十年代末，空氣源熱泵冷熱水機組的研究、生產、套用在我國才有了較快的發展。剛開始，套用熱泵的工程主要為沒條件設定鍋爐或地價房價太貴或無空間設冷凍機房的建築，可供選用的只有少數幾個進口品牌的機組，機組形式比較單一，多為活塞壓縮整體式風冷熱泵機組。這幾年採用熱泵的工程，無論在地域上或在建築功能與規模上都有了很大的突破，熱泵機組的品牌、種類的選擇空間大為擴大，既有許多進口品牌，又有不少國產品牌，有活塞壓縮式熱泵機組，又有螺桿式機組，有整體式機組，又有模組式熱泵機組，單台機組製冷量從3RT-400RT，應有盡有，而且機組的製冷、制熱性能、質量、可靠性等都有明顯的提高。
二、熱泵特性
空氣源熱泵冷熱水機組有如下特點：
1、空調系統冷熱源合一，且置於建築物屋面，不需要設專門的冷凍機房、鍋爐房，也省去了煙囪和冷卻水管道所占有的建築空間。對於寸土寸金的城市繁華地段的建築，或無條件設鍋爐房的建築，空氣源熱泵冷熱水機組無疑是一個比較合適的選擇。
2、無冷卻水系統，無冷卻水系統動力消耗，無冷卻水損耗。
空調系統如採用水冷式冷水機組，自來水的損失不僅有蒸發損失、漂水損失、還有排污損失、冬季防凍排水損失，夏季啟用時的系統沖洗損失，化學清洗稀釋損失等等，所有這些損失總和約折合冷卻水循環水量的2—5%，根據不同性質的冷水機組，折合單位製冷量的損耗量為2-4t/100RT?h。這對我們某些嚴重缺少的城市來說，是一個比較可觀的數量。另外，相當一部分工程在部分負荷情況下冷卻水循環量保持不變。或根據主機運行台數，只作相應的台數調節。我們以前的經濟比較很少重視這一點。3、由於無鍋爐、無相應的燃料供應系統，無煙氣，無冷卻水，系統安全、衛生、簡潔。
對於暖道專業來說，鍋爐房最有可能存在安全隱患，另外，冷卻水污染形成的軍團菌感染的病例已有不少報導，從安全衛生的角度，空氣源熱泵具有明顯優勢。
4、系統設備少而集中，操作、維護管理簡單方便。一些小型系統可以做到通過室內風機盤管的啟停控制熱泵機組的開關。
5、單機容量從3RT至400RT，規格齊全，工程適應性強，利於系統細化劃分，可分層、分塊、分用戶單元獨立設定系統等。
6、夏天運行COP值較水冷機組較低，耗電較多，冬季運行節省能源消耗。對於南京這樣冬冷夏熱城市的一般建築而言，熱泵系統的全年能耗低於水冷機組加鍋爐的空調系統，但按目前的能源價格，熱泵系統的全年運行費用高於水冷機組加鍋爐方案。
7、造價較高。作為空調系統的冷熱源方面的設備投資，空氣源熱泵冷熱水機組造價較高，比水冷式機組加鍋爐的方案的系統綜合造價貴20—30%，如只算冷熱源設備，熱泵的價格約為水冷機+鍋爐的1.5-1.7倍。
8、空氣源熱泵冷熱水機組常年暴露在室外，運行條件比水冷式冷水機組差，其壽命也相應要比水冷式冷水機組短。9、熱泵機組的噪音較大，對環境及相鄰房間有一定影響。
熱泵通常直接置於裙樓或頂層屋面，隔振隔音的效果，直接影響到貼鄰房間及周圍一些房間的使用。合理的位置設定與隔振隔音措施的到位，熱泵噪音的影響可以基本消除。
10、空氣源熱泵的性能隨室外氣候變化明顯。室外空氣溫度高於40-45℃或低於-10～-15℃時,熱泵機組不能正常工作。
三、熱泵出力與氣候
在額定工況下，氣溫35℃，出水7℃，空氣源熱泵夏季製冷性能係數COP值在3.0左右，冬季（空氣7℃，出水45℃）如不計化霜損失，制熱係數COPH值也在3.0左右，空氣源熱泵的製冷、制熱性能與室外氣候有直接的關係,空氣源熱泵冷熱水機組供冷能力隨室外溫度的升高而降低，機組消耗功率隨室外環境溫度的升高而增加。當室外空氣溫度增至40℃時，製冷量一般要下降5—7%左右。空氣源冷熱水機組正常製冷的上限溫度一般在40-45℃，個別品牌設有冷凝器風扇速度逐步控制系統，最大允許室外溫度可達50℃左右。需要指出的是，跟冷卻塔不一樣，製冷工況下相對濕度對空氣源熱泵沒不利影響，相反，相對濕度大，對冷卻有利。南京夏季相對濕度較高，所以實際上風冷與水冷在冷卻效果的差異上，比人們想像的要小。空氣源熱泵冷熱水機組的制熱特性更為複雜，當盤管表面溫度低於空氣露點溫度時，空氣會結露，此時盤管表面發生了相變換熱，有利於提高熱泵機組的制熱能力，但當盤管表面溫度低於空氣冰點溫度（0℃以下）時，如果空氣中的相對濕度同時達到某一程度，盤管表面就會結霜，如不及時化霜，霜層會越結越厚，影響空氣實際流通量，並阻礙了盤管上的熱交換，重者會結冰，壓縮機出現低壓保護停機。對應不同迎面風速和氣候條件，熱泵機組室外側空氣盤管上濕空氣存在著三種狀態，即結霜區，凝露區，乾冷區(不結霜也不凝露)。結霜轉變曲線，它與焓濕圖上的等濕球溫度線接近。當迎面風速為2.5M/S、環境溫度為0℃、相對濕度為73%時，盤管上即開始結霜,如將迎面風速提高至4M/S,環境溫度為0℃，則相對濕度達82%時，盤管才開始結霜，提高風速可減緩積霜。面風速為2M/S時，室外空氣幹球溫度在0—5℃，相對濕度>85%時結霜最為嚴重，當tw<-5℃時，結霜速率減慢，這是由於此時空氣中含濕量已明顯減少。
熱泵機組盤管上出現結霜，會影響機組的正常有效的供熱，故必須定時化霜。目前大部分機組採用反向循環來化霜，此時不僅這一部分壓縮機停止供熱運行，而且作製冷運轉，故系統供熱量受明顯影響。結霜嚴重時，平均半小時化一次霜，一次化霜的時間為5分鐘左右，因化霜減少的供熱量達17%左右。另外，室外溫度降低時，熱泵機組的出力明顯減少。0℃條件下，熱泵機組的實際出率為額定工況下的70%左右。-6℃情況下，出力只有額定工況下的62%左右，-10℃條件下供熱量只有額定工況下的55%左右。雨雪寒冷天氣對熱泵出力有明顯影響，重則影響正常運行，一些用戶採用人為延長化霜時間、澆溫水等方法去除冰霜。環境氣溫低於-10℃—-15℃時，熱泵機組一般都不能正常運行。
南京地區夏季熱、冬季冷，濕度又高,1993年冬季氣溫低於-5℃共有69個小時,白天8:00-18:00時段氣溫低於-5℃共有7個小時。1994年夏季氣溫高於37℃共有10個小時.1993年、1994年,冬季熱泵處於結霜工作區分別有1613小時和1527小時(換熱器迎風面風速為2.0m/s)，如只計及白天8:00-18:00時段,1993年、1994年,冬季熱泵處於結霜工作區分別有711小時和653小時(換熱器迎風面風速為2.0m/s).平均計,南京地區空氣源熱泵機組結霜時間在1500小時左右，如只在白天運行，則全年結霜時間累計在680小時左右.如提高盤管迎面風速至3M/S，空氣源熱泵機組結霜時間在1300小時左右，如只在白天運行，則全年結霜時間累計在600小時左右.
四、熱泵套用
南京是個夏季熱、冬季冷，濕度又高的城市，僅管許多人對南京地區冬季熱泵供暖的可靠性和合理性持一定的懷疑態度，但由於空氣源熱泵的上述某些優點，空氣源熱泵冷熱水機組在南京的發展也相當的快。二十世紀九十年代初南京就有工程開始採用空氣源熱泵冷熱水機組。至1995—1998年投入使用的空氣源熱泵數量明顯增加。據我們目前掌握的資料，南京採用空氣源熱泵冷熱水機組為空調系統冷熱源的工程目前有250項左右。其中，某設計院這幾年選用熱泵為冷熱源的項目約有35項之多，占該院空調工程項目數的30%左右。某工程師一個人先後有近10個項目採用了空氣源熱泵冷熱水機組作為空調冷熱源。在我們所了解的以空氣源熱泵冷熱水機組為冷熱源的項目中有商場、寫字樓、辦公樓、酒店、廠房、綜合樓等。
需要指出的是，這裡指的進口為外資獨資組裝或原裝進口產品，另外，國產份額（工程項目數量）占的比例較高跟某時期某台資企業南京較好的銷售業績有關係，近來，工程用熱泵機組進口產品的市場占有率有上升之趨勢。雖經過多年的消化，工程用熱泵機組市場並沒有象家用空調一樣，國內企業沒有取得優勢地位，這是很值得我們思考的問題。
從調查的結果看，這幾年空氣源熱泵冷熱水機組在南京的發展很快，且大多數工程的熱泵空調系統還是能基本滿足所需的製冷供熱要求的。下面就幾個典型工程的情況作些介紹。長江貿易大樓1991年設計，1994年建成投入使用的現代化寫字樓，大樓建築面積約3.5萬m2，建築總高度95米，其中地下一層，地上23層。外圍護結構為全玻璃幕牆。大樓選用6台美國約克公司AWHC-200熱泵機組6台，裝機額定製冷量為3672KW（1044RT），面積冷指標為105W/m2，熱泵額定製熱量為107W/m2。熱泵機組置於主樓頂層屋面，系統配置8台水泵，每台泵的循環水量為200m3/h，揚程為32mH2O。熱泵與水泵分別並聯再串聯，各熱泵進出水管直接與分集水器連線，水泵置於室內。
熱泵機組採用彈簧減振器減振，水泵也採用彈簧減振台座減振。空調系統末端設計為變水量，主機為定水量台數控制。據現場調查和測量，大樓工作人員對空調滿意度較高，夏季某天在吸氣溫度40℃情況下（局部排除有短路吸入現象），系統出水7.58℃，回水12℃，水溫差為4.42℃（熱泵運行5台，水泵運行3台，尚有少數樓層未投入使用），室內基本滿足26℃的設計要求。1999年冬天某天下大雪，現場測得系統供水溫度在39-40℃範圍波動，某南面房間室內溫度維持在23℃。冬季惡劣氣候，人工設定化霜時間間隔為30分鐘，化霜時間持續5分鐘。個別天氣出現早上不能正常開機時，管理人員先設定製冷化霜工況，再進入供熱工況。由於熱泵機組置於主樓敞開屋頂，通風條件良好。但因女兒牆較高，個別熱泵出現了部分氣流短路的現象。氣流短路的現象在冬天更為明顯，這種現象通過化霜時的水霧流軌跡很容易觀察到。約克公司標準型熱泵機組（200RT）的噪音在82dB(A)左右，但由於熱泵位置較為合適，土建處理、減振措施都較為妥當（女兒牆較高，熱泵與疏散樓梯為水泵房所隔，與疏散樓梯口有一定的水平距離），這些綜合措施使熱泵機組較大的噪音並未對大樓產生明顯影響，在熱泵所在樓層的電梯廳測得的噪音在45dB（A）左右，在緊貼熱泵下部的辦公室，噪音也在45dB(A)左右，吊頂內噪音約為50dB(A)左右。可見該工程減振隔音的綜合措施收到明顯效果。
某外貿公司辦公大樓建築面積約2.7萬m2，共21層，總高度為90米，大樓外圍護結構為半玻璃幕牆結構，大樓於1996年1月開始建成關投入使用。大樓選用美國約克公司生產的AWHC-200型熱泵機組4台，額定總製冷量為2448KW，額定供熱量為2500KW，折合單位面積冷指標91W/m2，供暖面積指標93W/m2（對應熱泵額定工況，氣溫7℃，出水45℃）。熱泵置於塔樓頂層，頂層屋蓋為三角形水平開口百葉坡頂。系統選配5台IS125-100-400型水泵5台，水泵額定流量為100m3/h，額定揚程50mH2O,電機功率30KW，水泵4用一備，水泵機組先並聯後再與並聯連線的熱泵組串聯。該空調系統採用了系統變水量空調自控方式。大樓尚有部分的樓層尚未投入使用，已開通的房間的溫度、濕度基本能滿足設計和人員舒適的要求。但由於過分強調外形美觀，將設定設泵的屋頂層罩上三角形水平百葉頂蓋，使熱泵通風不暢，由於大量的氣流短路，較熱天氣無法正常運行，後將熱泵所在樓層以熱泵排風機出風口為界，將空調劃成上下兩部分。斜屋頂上部分百葉作為排氣用，斜屋頂下部分百葉作吸氣用。情況雖有改善，但由於百葉為水平，故排吸氣流短路的現象較明顯，熱泵高低壓保護性停機時有發生。水泵的配置也過大。造成系統運行費用據高不下。夏天現場測試表明，在室外環境溫度為33℃條件下，某台熱泵機組由於氣流短路，實際吸氣溫度達到45℃左右，主機吸氣溫度達到45℃時，壓縮機開始出現保護性停機。另外，主機進出水水溫差實測平均值在3℃左右，說明水泵配置偏大。為了保證高效運行，管理公司在熱泵換熱器側上方增設噴淋管噴水霧，在夏天能收到一定的效果。冬天，對發生結霜嚴重的熱泵，實行強制化霜方式。另外，由於土建構造的特點等，原因熱泵水泵房的噪音在離機房5層樓之遠的電梯廳尚能聽到機房噪音（45~50dBA）。可見，雖然，同樣品牌的同類型熱泵，由於不同的土建分隔處理和設備的隔振方法的不同，會有明顯不同的影響程度。
明日大酒店，建築面積約7800M2，其中20%左右為酒店公共用房80%左右為客房。酒店共選用3台110RT熱泵，實際只用2台。冬季使用效果良好，某晚，室外溫度0-2℃，天氣多雲，熱泵出水溫度維持在39-41℃，客房內溫度可達25℃。下雪天氣，熱泵仍能正常運行。使用至今曾有過一、二次結霜比較嚴重，自動除霜困難，管理人員用頂層生活用鍋爐熱水沖淋後，一切正常。熱泵置於酒店頂層屋頂，三台水泵置於熱泵旁的室外平台，與熱泵一一對應，即每台泵與熱泵串聯後再並聯。與熱泵相鄰的樓層為酒店內部辦公用房，其室內噪單約為45-50dB(A)，冬天個別雨霧寒冷天，由於橡膠隔振墊被凍，隔振效果減弱，其緊貼樓層噪音有所增加。但由於熱泵未緊貼客房布置，客房未受明顯影響。實際運行表明，系統開2台熱泵已足以滿足空調要求，冬天極個別的惡劣天氣才需開3台熱泵。
五、套用中的問題
在所調查的項目中，雖然大多數工程的熱泵還是能滿足製冷供暖的基本要求，但能同時符合設計合理、投資及運行經濟、減振隔噪效果明顯，冷暖效果優良等要求的項目極少。很多工程也存在著這樣、那樣的問題。主要可歸納為：
1、熱泵質量及售後服務問題
2、設計方面的問題(a.方案不合適;b.主機選擇不當;c.主機位置不當;d.水泵等設備匹配不當;e.水系統組織不當)
3、安裝質量問題
4、業主決策的主觀性
5、運行與維護管理不善
六、結論：
1、空氣源熱泵冷熱水機組在南京地區可以作為空調系統冷熱源之一套用於各類工程；
2、一般情況下，按夏季負荷選定的熱泵能滿足凍季負荷要求，可不另設輔助加熱器，但所選熱泵應有良好的制熱性能，熱泵組應有不小於4-6個獨立的制冷迴路。另外建築圍護結構應有良好的保溫性能；
3、熱泵系統的全年能耗低於水冷機組加鍋爐的空調系統，但按目前的設備與能源價格，熱泵系統的投資及全年運行費用高於水冷機組加鍋爐方案。是否選用熱泵型冷熱水機組作為空調系統的冷熱源，應根據各工程的具體特點作技術經濟綜合比較，並結合業主的具體要求而定。客房、病房、較大型工程慎用；
4、採用熱泵的工程應充分考慮其製冷與供熱特點,應充分注意其噪音和振動的影響及相應措施,應保證良好的通風條件,應合理設計系統,最佳化各設備之選配,努力使投資和系統全年能耗最省；
5、尚有很多工程存在不少問題，急需加於解決，以改善效果，減少能耗，效益可觀。
