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文 献 综 述
一、课题背景
在经济迅猛发展的今天，人们对能源的需求和依赖越来越大。为了缓解常规能源压力和减少对环境的影响，鼓励使用可再生能源与发展绿色建筑[1]。在我国，煤炭作为主要能源，尽管近年来煤炭所占比例略有下降，但仍保持在65%以上，并再次呈现出上升的迹象[2]。只有减少煤炭的使用，大气污染问题才有可能得到解决。与气候条件接近的发达国家相比，我国居住建筑单位面积供暖能耗为他们的3倍左右[3]。现在，这些高能耗建筑冬季供暖与夏季空调的使用正日益普遍，解决它们所造成的能源浪费和环境污染问题已成为紧迫的需要。近年来，我国经济的持续发展和内需扩大，房产行业发展之下释放出的刚性需求增多，我国家庭消费水平的不断提高，空气源热泵产业其潜力之火无穷，尽呈星火燎原之势[4]。
空气源热泵技术是在1924年发明，但是并未被人们充分认识和应用，直到二十世纪六十年代，世界能源危机爆发，热泵以其回收低温废热，节约能源的特点，经过改进而登上历史舞台受到人们的青睐。
在欧美很多国家，热泵产品已经进入了大多数的家庭。在美国，热泵的产量从1971年的8.2万套/年增至1976年的30万套/年，1977年再次增加为50万套/年。而此时日本后来居上，年产量超过50万套/年。根据美国1998年的调查数据显示，美国约有30%的热水供应设备采用空气能热水机组，在从2001年开始美国每年安装40万台空气能热水器，并保持每年10%的速度增长。
在我国，空气能热水器于2002年前后进入，首先登陆广东，由于它的超级节能和全天候的特点，在60℃以下的热水市场中，迅速普及到酒店、校园、工厂、体育馆等企事业单位设施中[5]。
二、 空气源热泵工作原理
空气源热泵就是这种从低温空气中采集热量，再把热量输送给高温物体的装置。空气源热泵机组根据热力学第二定律及利用逆卡诺循环的原理工作，主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀组成[6]。空气源热泵就是自低温空气中吸收热能，利用所耗能量驱使其吸收的热能输送给高温热源[7]。这一产品利用全封闭式压缩机驱动环保工作介质，使其在独立密封的工作回路里循环，利用热平衡式膨胀阀根据热负荷的不同，自动进行动态的流量调节；利用电磁四通换向阀进行获取冷能和热能的工作模式转换。
在空气源热泵运行时，制冷工作模式是从压缩机流出的高温高压工质（气态）首先进入油分进行油气分离，将液体压缩机油回送给低压管路，被压缩机吸回，气态的高温工质进入第一液体板式换热器进行冷凝，将冷凝热能传导给水，备作生活用热水。流出第一液体板式换热器的尚有部分过热的高压工质向上，通过四通换向阀的制冷高压支路，流经机载风机盘管（这时的作用为空气冷凝器），将余热传导给空气，工质变为高压较低温度的液体。高压低温工质过储液器经热平衡式膨胀阀节流，变为低温低压气液混合体工质进入第二液体板式换热器进行蒸发，将冷能传导给媒水，低温的媒水将冷能输送至用户完成制冷，释放过冷能的媒水回流给机组进行制冷循环。
图1 地下水源热泵机组工作原理图
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