电辅增焓为什么可以提高机组效率

  透平机械最基本原理是由原动力来形成气体压缩比，当原动力为热能时其压缩比越大会是件好事，说明热能转变机械能效率就越高，如航空涡扇发动机及涡轮发动机等；当原动力为电能时压缩比越高就会造成效能低下，当达到极限压缩比时透平机械变得无法输送气体了，像射流泵、离心压缩机等，因此在恰当压缩比内工作会使其效能维持在较高的水平。但是有些环境条件是不可能促成透平机械维持在高效范围内运行的，如极寒天气情况下，热泵压缩机运行会变得越来越困难，其效率甚至还不如电锅炉，更恶劣的是热泵机组会变得无法正常运行，这是因为蒸发器温度过低而导致了压缩比太大，制冷剂蒸发量受到极大的限制，变得气流量不足，难以把压缩机出口部位热量带入到冷凝器内，从而使压缩机温度过高而导致冷冻油被气化，降低压缩机气密性便形成更加恶性循环实际状况，进而烧毁压缩机的电机。为了克服这一题难，于是科技工作者创新发明了补气增焓压缩机及相关机械装置，以使蒸发器内的制冷剂焓值升高的同时其内部压力也得到了提升，增大压缩机出口气流量可把热量带走，从而达到抑制恶性循环情况的出现，使得压缩机在环境温度较低的情况下能够得到稳定的运行。

  然而，制冷剂的分流必然会导致其吸热循环量的下降，虽然满足了压缩机稳定运行，但是热负荷增加势必会导致暖媒水温度的降低，这就无法满足用户采暖温度的需求，若采取增大设备设计选型冗余量，这不仅增大设备初次投资成本费用，而且采暖温度依然不是那么理想。于是便会有两级压缩热泵、覆叠式热泵、还有水环式热泵技术相继出现，虽然这些技术在很大程度上可以解决采暖温度过低的问题，对解决采暖温度过低问题采用覆叠方案较妥，因为覆叠式热泵低温环境能效比可以达到3倍以上，但其设备初次投资成本依然不菲。

  为了满足采暖温度需求的同时，又要减少设备初次投资费用，还能够使压缩机在极寒天气能够稳定正常工作，我们依然还是参照当地冬季平均气温来设计其冗余量，配置其相应地理位置的热负荷容量，少数极寒天气我们就可以采用电辅增焓技术方法来进行热量补偿，既解决了平时采暖热负荷完全按照能量转移方式获取的需求，又能以低成本方式解决极寒天气情况下对热负荷临时的增容，该技术不像补气增焓技术颇费周折而只是去解决极寒天气压缩机不能稳定正常工作的问题，却无法面对负荷临时增容的难题；也不像覆叠式热泵机组过多设备投资。

  电辅增焓即可以减少投资，同时还可以使压缩机在极寒天气稳定正常工作，那么电辅增焓增大了电总的耗量，其使用电的效率又会怎样呢，首先可以肯定用于加热制冷剂的电加热装置是在较低温情况下以相变方式促使部分制冷剂蒸发而带走了电耗所产生的热量，这个电能量是百分之百转变蒸发器压力的增量焓值，最终亦成为可供采暖的热量，电锅炉至多98%的转换效率，比起来还是高出2%以上的能量转换效率，这不算什么，我们更关注的是热泵机组能量转移的效率提高了多少。问题是这高效的能量转换却能促使压缩机实现高效的能量转移的出现，为什么可以这么说呢？是因为增加10%电耗量之后，就可以解决用户临时40%以上增容的需求，若未采取电辅增焓时，环境温度低于-15℃时热泵机组能效比一般会在1.5倍以下运行，甚至还不如电锅炉的水平，使得产热量不增反减，电耗为w时，所产热量为Q，也就是≦1.5，而采用了电辅增焓技术后，电耗量增加10%后，热泵机组能效比可以提高到2以上运行，也就是≧2，那么≧1.47，其热量增加了47%以上了，这显然是一个很划算的事情。若电辅增焓电耗增加整个耗电量的20%，这完全是可以满足用户对采暖温度需求的。尤其纬度较高的北方夏季对冷量需求少，冬季对热量需求比夏季冷量高出一倍以上的，本技术方案尤为适宜。

煤改电最佳技术组合方案

  煤改电已然是个趋势，锅炉采暖会给环境带来污染，尤其是煤炭锅炉污染环境极为严重，天然气锅炉采暖相对煤炭锅炉对环境污染虽然小很多，但运行费用昂贵，许多用户难以承受这已是不争的事实。

  然而，煤改电会有多种方式，有空气能热泵、地源热泵及水源热泵、还有后来兴起的热源塔热泵，热源塔热泵可分为开式热源塔热泵和闭式热源塔热泵，热源塔热泵也是属于空气源热泵一个种类，而闭式热源塔热泵与空气能热泵差不多，它们在运行过程中都会遇到化霜的难题，只不过闭式热源塔热泵制热规模远远大于空气能热泵罢了，其他方面并没有比空气能热泵具有更多的优势，还有人把热源塔热泵叫做水汽能热泵，其实水汽能热泵与开式热源塔热泵是没有本质上的区别，只是不同叫法而已，下面我们列表看看各类热泵优势所在：

水冷机组与风冷机组的能效比

热源塔与地源热泵及风冷热泵比较

  我们知道目前空气能热泵还有闭式热源塔依然会存在化霜耗能巨大的难题，尤其是在较冷的天气相对湿度较大的时候，热泵会耗许多时间用来化霜，相对缩短了制热的时间，导致制热量大幅减少，而且须从房间索取热量来化霜，严重影响到用户的体验，因此空气能热泵在纬度较高地区是难以推广的。然而，地源热泵及水源热泵虽然不存在化霜问题却会受到地理条件的限制，而且在维护上存在极大的困难，许多用户使用不久便会遇到接踵而至的问题，诸如水垢堵塞换热器，埋地取热管道泄漏而导致制冷量或制热量大幅衰减等问题，这些会给地源热泵及水源热泵系统维修带来麻烦，也会增加维护上的成本，因此地源热泵及水源热泵推广会遇到很大的困难，土地资源和水资源不像空气那样随处都有，空气也无须用钱来买，而且空气中蕴含热量是取不尽用之不竭的，安装的便利和索取热源的便利就更不用说了，但是空气源热泵会碰到化霜的困惑，咋办？于是便产生了无须化霜的热源塔热泵技术，该技术经过十几年的实践，发现了许多问题还有待完善，这些问题主要集中在以下三个方面：⑴防冻液腐蚀设备难题；⑵防冻液冰点温度上移出现冻管问题；⑶防冻液流失污染水土问题。不过现在这三大技术难题均已被新能源中央空调解决了，并且还有成功的案例，该案例已连续六年稳定运行，比燃气锅炉采暖要节能许多，每年可节约25%以上的运行费用。

  另外，还有一个特别严重的问题，也是当前各类热泵在应对极寒冷天气情况下其冷凝器出水温度难以达到采暖温度要求，其采暖舒适度相比锅炉采暖效果要逊色许多，这也应该算热源塔热泵第四大问题吧，这系列问题现在都被新能源中央空调加以解决了。新能源中央空调涵盖六大系列发明专利，采取一揽子技术方案，综合排查解决了当前热源塔热泵所存在的问题，从而衍生出这个新能源中央空调来，它是从系统入手而不是局限某一个方面的创新，是从防冻液抗腐蚀性选择与如何检测防冻液PH值，并添加缓蚀剂的相关管理措施，再到防雨水热源塔设计与创新，再到热泵主机采用冷媒切换方式实现制冷与制热功能的选择，还有防止冻管相关之技术、冰点温度上移报警之技术，再到防冻液浓缩技术以防止防冻液的流失，从而杜绝防冻液污染周边环境，是多个相关技术的组合式创新。

  电辅增焓原理：相比现行的补气增焓技术来说电辅增焓意义更加重大，电辅增焓可以一举两得，既可以解决极寒天气情况下热泵机组稳定运行问题，同时还可以用来补偿热量解决临时热量增容问题。而补气增焓技术只解决低温情况下稳定运行一个问题，在极寒天气情况下，由于蒸发器压力过低而导致制冷剂逆行使热量滞留于压缩机出口处，其热量无法被带走，而压缩机出口温度过高会引起冷冻油被气化，因此造成压缩机的气密性降低，这就加剧了高低压串漏所形成的恶性循环，甚至还可能导致烧毁压缩机，为了避免此情况发生，于是把部分高焓值制冷剂采取短路方式进入到蒸发器里来提高蒸发器的压力，从而达到降低压缩比的目的，这不仅可以使热泵机组在极寒天气情况下实现正常稳定运行，同时在某种程度上还可以提高机组能效比，但补气增焓技术却无法应对极寒天气情况下热量须临时增容的问题，空气热量是靠制冷剂来转移的，本来用于转移热量的制冷剂其循环量就捉襟见肘了，却还要把一部分用来提高蒸发器的压力。那么，补气增焓之技术显然是难以解决热量临时增容问题了。若靠多级压缩热泵或者复叠式热泵等相关技术来解决临时热量增容的需求，同时还可以满足采暖温度达到舒适度的要求。那么，其总投资成本恐怕是太高了吧，用户也是难以接受的，用户宁愿购买锅炉来采暖，再配置相对采暖容量小很多的制冷空调机组在夏季使用。市场更经济原则选择法谁也无法逃避，厂家也是无法逃避的现实问题，应对市场经济规则来为用户提供新能源中央空调是最明智的选择，也是用户实现大规模采暖的首选，它可以实现空调设备最大化共享，为用户节省总投资费用和运行费用，小规模采暖可考虑采用图像识别化霜模块热泵机组。