低环境温度空气源热泵热风机性能试验分析
低环温空气源热泵（冷水）机组全年性能系数分析
doi: 10.3969/j.issn.2095-4468.2022.04.205低环温空气源热泵（冷水）机组全年性能系数分析包继虎 ，杨弋，马金平，周坤，付炜，谢鸿玺，赵宗彬（合肥通用机械研究院有限公司，安徽合肥 230031）[摘 要] 基于GB/T 25127.1—2020《低环境温度空气源热泵（冷水）机组 第1部分：工业或商业用及类似用途的热泵（冷水）机组》的实验方法，解析了低环境温度空气源热泵(冷水)机组性能测试过程中容易出现的问题，结合实验计算了低环境温度空气源热泵(冷水)机组的全年性能系数（APF ）。
实验和计算结果表明：对于同一台机组，各地域酒店建筑类的APF 低于办公建筑类的APF ，办公建筑类的APF 低于租赁商铺类的APF ，如北京地区酒店建筑类计算所得APF 为3.01，办公建筑类计算所得APF 为3.13，租赁商铺类计算所得APF 为3.14。
基于GB/T 25127.1—2020给定的APF 限定值，对于同一台机组，按某城市发生时间计算合格的APF ，按其它城市发生时间计算的全年性能系数可能出现不合格的现象，如济南地区酒店建筑类APF 为3.18，但北京地区酒店建筑类APF 则为3.01。
[关键词] 低环境温度；空气源；热泵(冷水)机组；全年性能系数 中图分类号：TB61+1; TB051.5文献标识码：AAnalysis on Annual Performance Factor of Air Source Heat Pump (Water Chilling)Packages at Low Ambient TemperatureBAO Jihu *, YANG Yi, MA Jinping, ZHOU Kun, FU Wei, XIE Hongxi, ZHAO Zongbin(Hefei General Machinery Research Institute Co. Ltd., Hefei 230031, Anhui, China)[Abstract] According to the test method in GB/T 25127.1—2020 “low ambient temperature air source heat pump (water chilling) packages-part 1: heat pump (water chilling) packages for industrial and commercial and similar application ”, the problems in performance of the low ambient temperature air source heat pump (water chilling) packages are analyzed. Based on the test data, the annual performance factor (APF) of low ambient temperature air source heat pump (water chiller) units is calculated. The test and calculation results show that for the same unit, the APF of hotel buildings in each region is lower than that of the office buildings, and the APF of office buildings is lower than that of rental shops. For example, in Beijing, the APF calculated by the hotel building is 3.01, the APF calculated by the office buildings is 3.13. and the APF calculated by the rental shops is 3.14. Based on the limited value of the APF given by GB/T25127.1—2020, for the same unit, the qualified the APF calculated by the occurrence time in a city may be unqualified by the occurrence time in other cities. For example, the APF calculated by the hotel building is 3.18 in Jinan, the APF calculated by the hotel building is 3.01 in Beijing.[Keywords] Low ambient temperature; Air source; Heat pump (water chilling) Packages; Annual performance factor*包继虎（1977—），男，高级工程师，博士。
环境温度对空气源热泵热水器系统性能的影响分析
环境温度对空气源热泵热水器系统性能的影响分析作者：王军辉来源：《科技风》2019年第23期摘要：环境温度对空气源热泵的性能有着十分重大的影响，并且随着现代社会中空气源热泵的使用工况越来越复杂以及使用环境越来越恶劣，想要让空气源热泵能够稳定的发挥自身的性能，就必须将环境温度作为控制变量，通过大量的试验分析研究环境温度对空气源热泵的影响规律，从而根据不同的工况找到不同的解决措施。
本篇文章主要是让空气源热泵在不同的温度下进行多次试验，并对多次试验的结果进行分析总结得到以下规律：（1）随着温度的不断下降会导致过热度也随之不断的降低，空气源热水泵的产热量随着过热度的降低会逐渐增大，但是当整个系统的过热度降低到零度时，整个系统的产热量会开始降低。
（2）环境中整体温度过低的话，会导致空气源热泵的压比增大、排气温度升高，这时系统的压缩机加大功率，可以使排气温度明显降低。
关键词：空气源;热泵热水器;温度;性能1 绪论与普通热水器相比，空气源热泵热水器效率更高，对环境的污染更小，更节能，因此在现代社会中受到人们的欢迎。
新型空气源热水器的耗电量比传统热水器低百分之六十二，比太阳能热水器低百分之三十三。
空气源热泵热水器主要吸收空气中的热量，然后将自身压缩系统吸收的热量传递给热源，最终实现自身功能。
通过经验知识和日常使用情况可以知道，环境的温度对于空气源热泵具有十分明显的影响作用。
本篇文章旨在分析空气源热泵热水器在不同温度外界环境条件下的使用性能，并将多次试验的结果进行分析研究，得到温度对空气源热泵热水器的影响规律。
2 系统的试验方法2.1 试验中需要用到的儀器设备对空气源热泵热水器进行试验时需要使用到以下仪器和设备：上水阀、液位观测管、排水阀、电子膨胀阀、科式质量流量计、高压储液器、电磁阀、干燥过滤器、视液镜、浮子流量计、过滤器、循环水泵、套管冷凝器、压缩机、风机、压缩机、翅片蒸发器等等设备。
整套试验设备中需要使用到十六个温度控制器和四个压力控制器。
低环境温度空气源热泵(冷水)机组性能测试方法解析
低环境温度空气源热泵(冷水)机组性能测试方法解析
包继虎;杨弋;马金平;李亚运;周坤;付炜;谢鸿玺;赵宗彬
【期刊名称】《流体机械》
【年(卷),期】2022(50)5
【摘要】为更好地理解GB/T 25127.1-2020《低环境温度空气源热泵(冷水)机组第1部分:工业或商业用及类似用途的热泵(冷水)机组》中的条款,并准确检测低环境温度空气源热泵(冷水)机组的性能,详细解读了低环境温度空气源热泵(冷水)机组性能测试方法和测试工况。
首先,为保证低环境温度空气源热泵(冷水)机组性能测量的准确性,测试过程中建议考虑大气压对测试条件的影响。
其次,机组在性能测试过程中,建议尽可能避免采用外插法计算边界工况点的性能系数。
最后指出低环境温度空气源热泵(冷水)机组的能效标准体系建议与产品标准体系保持一致。
【总页数】6页(P85-90)
【作者】包继虎;杨弋;马金平;李亚运;周坤;付炜;谢鸿玺;赵宗彬
【作者单位】合肥通用机械研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH12
【相关文献】
1.提高行业技术水平规范市场秩序《工业或商业用及类似用途的低环境温度空气源热泵(冷水)机组》标准解析
2.GB/T25127.2-2010《低环境温度空气源热泵(冷水)机组第2部分:户用及类似用途的热泵(冷水)机组》标准修订建议及说明
3.低环境
温度空气源热泵(冷水)机组新版国家标准解析4.GB/T 25127-2020《低环境温度空气源热泵(冷水)机组》系列标准解析5.采用定速压缩机的低环境温度空气源热泵(冷水)机组季节能效评价分析及试验研究
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热泵热力性能测试报告
热泵热力性能测试报告测试目的：本次测试的目的是评估热泵的热力性能，并确定其能否在实际应用中满足设计要求。
测试方法：1. 测试环境：将热泵安装在一个封闭的测试间内，保证测试环境的稳定性。
2. 测试参数设置：根据设计要求，设置测试条件包括进水温度、出水温度、环境温度、运行时间等。
3. 数据记录：使用合适的仪表设备记录测试期间的进/出水温度、用电量、环境温度等相关数据。
4. 测试周期：连续运行热泵一段时间（例如24小时）并记录相关数据。
5. 数据处理：对记录的数据进行整理和分析，得出热泵的热力性能指标。
测试结果：1. 进/出水温度差：根据测试记录，计算热泵的进/出水温度差。
该温度差直接影响热泵的热交换效率。
2. 环境温度：记录测试期间的环境温度变化，了解热泵在不同环境条件下的工作情况。
3. 能效比：根据测试数据，计算热泵的能效比，即热泵每消耗一单位电能产生的热能。
该指标是评估热泵性能优劣的重要参数。
4. 运行稳定性：观察测试期间热泵的运行情况，包括启动、停机、工作过程中是否出现异常情况。
评估：根据测试结果和设计要求进行热泵的性能评估，主要考虑以下几个方面：1. 能效比：评估热泵的能源利用效率是否满足设计要求，高效率的热泵能带来更低的运行成本。
2. 稳定性：评估热泵在不同工作条件下的运行是否稳定可靠，是否存在频繁故障。
3. 温度控制精度：评估热泵的温度控制精度是否满足实际需求，热泵应能稳定地提供设计要求的出水温度。
总结：经过对热泵热力性能的测试和评估，根据测试结果，我们认为该热泵能满足设计要求，具备较高的能效比和稳定的运行性能。
然而，对于特定的实际应用场景，我们建议进一步考虑温度控制精度，以确保热泵能够在各种工况下提供可靠、稳定的热力供应。
低环境温度空气源热泵热水机组温差法除霜控制研究
1 概述低环境温度空气源热泵热水机组简称低温热泵热水机组，是现阶段替代生物质能源，化石能源，制取热水的装置。
低温热泵热水机组要求在不低于-25℃环境温度下能正常工作。
低环境温度下 机组水侧换热器的水温变化范围广，波动大。
从量化的角度出发来分析环境温度变化迭加水温变化对低温热泵热水机组系结霜与除霜控制很有必要。
2 低温热泵机组系统原理本研究对象低温热泵机组系统构成主要由定速喷气增焓制冷压缩机、管翅式换热器、经济器、风机、电子膨胀阀、四通阀及其他传感器器件组成，如图一所示。
该系统的工作原理为制冷压缩机将系统中的制冷剂压缩低环境温度空气源热泵热水机组温差法除霜控制研究童风喜 郑双名 鲁益军 邹金伟（广东热立方热泵系统有限公司 广东中山528429）摘要：低环境温度空气源热泵热水机组利用逆卡诺循环的一种热力工程机械。
在本研究中，通过对一款为名义制热量90KW的低环境温度空气源热泵热水机组水侧换热器进水温度及环境温湿度的变化，分析影响机组制冷系统的压缩机排气温度、机组制热量、空气侧换热器的盘管温度及结霜与除霜情况，提出了蒸发盘管温差法与制热量衰减量相结合的除霜控制法关键词：低环境温度空气源热泵机组 制热量 结霜 除霜Study on defrosting control of temperature Difference Method for Low ambient temperature air source heat pump unitFengxi Tong, Shuangming Zheng, Yijun Lu, Jinwei Zou(Guangdong Amitime Electric Co., Ltd., Zhonghan, Guangdong 528429)ABSTRACT Low ambient temperature air source heat pump water heaters, which belong to thermal engineering unit and use reverse Carnot cycle technology. In this study, we observe the water inlet temperature changesfor water side heat exchanger and ambient temperature changes of a low ambient temperature air source heat pump water heater which nominal heating capacity is 90kW, then further analysis the reasons for influencing the unit compressor discharge air temperature for cooling system, heating capacity, coil temperature for air side heat exchanger and situations of frost and defrost. Base on these analysis, proposing a defrosting control method which combining evaporation coil temperature difference method and heating capacity attenuation.KEY WORDS low ambient temperature air source heat pump water heaters, heating capacity, frost, defrost成高温高压气体，然后进入水侧换热器与水进行换热把水加热，在水侧换热器得到充分冷凝后的制冷剂通过膨胀阀降压节流后进入管翅式换热器与环境空气进行换热，提取空气中的热能，为适应低环境温度下机组能正常工作，系统中制冷压缩机为喷气增焓压缩机，理论制冷循环为准二级压缩的喷气增焓制冷循环[1]。
空气源热泵热水器的性能分析
制冷空调低温热泵技术分析
制冷空调低温热泵技术分析制冷空调低温热泵技术是一种能够在较低温度条件下进行制冷和供暖的新型空调技术。
相比传统的制冷空调技术，低温热泵技术具有更高的能效和更广阔的应用范围，因此受到越来越多的关注。
低温热泵技术的核心是热泵循环系统，该系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀等组件。
在制冷模式下，低温热泵通过蒸发器从低温环境中吸收热量，然后通过压缩机将热量压缩提高，再通过冷凝器散发热量到高温环境中，实现冷却效果。
而在供暖模式下，低温热泵通过蒸发器从低温环境中吸收热量，然后通过压缩机将热量压缩提高，再通过冷凝器将热量释放到室内环境中，实现供暖效果。
低温热泵技术的优势主要表现在以下几个方面：1. 高能效。
低温热泵技术采用的热泵循环系统可以在低温条件下实现高效制冷和供暖，能耗较低。
与传统的制冷空调技术相比，低温热泵技术能够大幅度降低能耗，提高能效比。
2. 广泛应用。
低温热泵技术不仅可以应用于传统的家用空调领域，还可以应用于商用冷链、工业制冷等领域。
特别是对于低温环境下的制冷和供暖需求，低温热泵技术表现出了更好的适应性。
3. 环保节能。
低温热泵技术采用的是循环工质，如制冷剂，这些工质在热泵循环过程中不会产生污染物，对环境友好。
而且，由于低温热泵技术能够高效利用热能，可以减少能源消耗，达到节能目的。
4. 低温适应性强。
低温热泵技术能够在低温环境下工作，不受外界温度的限制。
这意味着在极寒地区，低温热泵技术仍然可以提供稳定的制冷和供暖效果，适应性更强。
尽管低温热泵技术有很多优势，但也存在一些挑战。
低温环境下，制冷和供暖的效果可能会受到限制，需要进一步提高技术和性能。
低温热泵技术的成本相对较高，需要进一步降低生产成本，提高市场竞争力。
由于热泵循环中使用的工质存在一定的安全隐患和环境风险，需要加强安全管理和环境保护措施。
制冷空调低温热泵技术具有高能效、广泛应用、环保节能和低温适应性强等优势，是未来空调技术发展的重要方向。
制冷空调低温热泵技术分析
制冷空调低温热泵技术分析制冷空调低温热泵技术是一种利用低温能源进行制冷或供暖的技术。
它是在传统热泵技术基础上进行改进和优化，使其能够在更低的温度条件下进行有效的工作。
该技术在实现能源节约、环保减排等方面有着显著的优势，因此在人们日常生活和工业生产中得到了广泛应用。
制冷空调低温热泵技术的原理是利用制冷剂在低温状态下蒸发或凝结，通过循环系统将制冷剂在低温侧和高温侧之间传递热量，实现能源的转换。
在低温条件下，一般的热泵技术难以实现高效的能源转换，因为低温条件下的压缩机效率低、蒸发器表面積增加、传熱不足等问题限制了其性能。
因此，需要采用一些特殊的技术手段和材料来克服这些问题，实现低温条件下的高效制冷和供暖。
首先，制冷空调低温热泵技术需要采用高效的低温压缩机。
对于低温条件下的压缩机，传统的机械压缩机效率较低，会导致系统性能不佳。
因此，需要采用适合低温环境的压缩机，例如涡旋式压缩机、离心式压缩机等，以提高系统的制冷和供暖效率。
其次，制冷空调低温热泵技术需要采用高效的换热器。
在低温条件下，传统的换热器可能会出现结霜、结冰等问题，导致传热性能下降。
因此，需要采用新型的换热器材料和结构设计，如微通道换热器、翅片换热器等，以保证系统在低温环境下的高效运行。
另外，制冷空调低温热泵技术需要采用高效的制冷剂。
传统的制冷剂在低温条件下容易发生相变或结晶，影响系统的性能。
因此，需要选择适合低温环境的制冷剂，如氨、丙烷等，以保证系统的制冷和供暖效果。
此外，制冷空调低温热泵技术还需要采用智能控制系统。
通过对系统的运行状态进行实时监测和调控，可以最大程度地提高系统的能源利用率和稳定性，从而实现能源的节约和环保减排。
总的来说，制冷空调低温热泵技术在低温环境下具有较高的能源利用率和环保性能，可以广泛应用于制冷、供暖等领域。
随着技术的不断发展和完善，相信这项技术将在未来得到更广泛的应用和推广。
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低环境温度空气源热泵热风机性能试验分析
摘要：随着我国基础设施建设的不断完善，寒冷地区居民的供暖问题成为了社
会关注的重点，低环境温度空气源热泵热风机的应运而生，为解决寒冷地区的居
民供暖提供了有效的解决方案，因此低温热泵热风机的性能参数也是行业内相关
从业人员探讨的重点问题。
在本文中，首先对低环境温度空气热源热泵热风机进
行了概述，同时对低温热泵热风机与低温热泵热水机加以深入的对比，并在实际
的低环境温度工况下，对不同规格的热泵热风机开展了相应的性能试验，得出了
低环境温度空气源热泵热风机的性能参数，为热泵热风机的全面推广和广泛应用
奠定了良好的实验依托。
关键词：低环境温度；空气源热泵热风机；性能试验；分析
引言：
近年来，随着我国“煤改气”和“煤改电”等工程的开展，很多北方农村地区传
统的煤炭供暖方式也逐渐被低环境温度空气源热泵热水机所取代，而低环境温度
空气源热泵热风机本身有着更好的性能优势，因此得到了很多专家和学者的广泛
关注，并对其进行了相应的性能试验和分析，为热泵热风机的全面发展奠定了更
加坚实的基础。
一、低环境温度空气热源热泵热风机概述
低环境温度空气源热泵热风机，是一种利用“逆卡诺循环”的原理，通过制冷
剂的循环，以空气为热源进行热量制取的一种采暖设备。
只使用少量的电能就可
以驱动的热风机，其动力来自于压缩机。
在我国北方，冬季最低温度可达-25℃甚至更低，在这种低温条件之下，空气源热泵要进行制热，需要采用补气增焓系统。
通过压缩机的做功，机组以制冷剂为载体，吸收空气中的热量，将其转化为高品
位热能，从而完成低温向高温的转变，然后将这些高品位热能释放到房间内，从
而满足低温条件下使用者的供暖需求。
从实际上看，低环境温度空气源热泵热风
机的应用意义在于，能够在低温条件下为用户提供热量，满足供暖需求，热泵热
风机输入1份电量，可产生2.5份热量，能效比高于电加热和燃气炉等传统供暖
设备，满足我国节能降耗的基本原则，因此对低环境温度空气热源热泵热风机的
性能加以测试，并对符合需求的热风机进行推广有着较为重要的现实意义[1]。
二、低温热泵热风机与低温热泵热水机的比较与分析
在当前情况下，低温热泵热水机已经成为北京周边地区农村供暖改造的主体
选项，环北京区域的不少地区的农村已经开始推广和应用低温热泵热水机进行冬
季取暖。
对于低环境温度热泵热水机，由于每家每户的安装和使用情况存在着一
定的差异性，导致在相同的产品安装之后，供热的效果有所不同。
而在安装过程
之中，对原供暖管道的清洗也存在着一定的困难，造成供暖效果差异较大。
从另
一方面来说，热泵热水机使用水作为中间换热介质，而水的蓄热能力较强，低温
热泵热水机组在开机之后，房间的温度提升速度较慢，导致很多家庭的供暖效果
并不理想。
而低温热泵热风机不需要对家庭中的暖气片和管道进行连接，类似分
体空调一样，可以直接对室内空气进行加热，房间的升温速度较快，整个安装过
程与后期维护管理也更加简单。
相关实验表明，低温热泵热风机能够在冬季较低
的室外温度下进行正常运行，并可以根据用户的实际需求达到相应的房间温度[2]。
通过对低温热泵热风机的性能测试来看，有保温的房屋建筑，单位面积供暖
的季度用电费用在10~12元。
因此，这种供暖方式的经济性能够得到有效的保障，能够被我国北方大多数地区所接受。
低温热泵热风机的安装维护更加简单方便，
有着较为良好的节能效益，实际使用效果也更符合我国北方地区的冬季供暖需求。
三、低温热泵热风机的性能试验分析
对于低环境温度空气源热泵热风机而言，制热性能系数是评价其性能的关键
指标。
这个系数主要是指在低环境温度下，热泵热风机制热量与耗电量的比值。
一般来说，低温热泵热风机包括单热型和冷暖型，而在本次试验中，选取的是单
热型低温热泵热风机，能在-25℃到+21℃的温度范围之内正常运行[3]。
根据我国现行“煤改电”热泵的实际要求，热泵热风机要能在-20℃的环境温度
下正常运行，在-20℃到-25℃范围内能够不借助电辅热正常启动、稳定运行，因
此在进行性能测试时，环境温度应该能达到-25℃[4]。
本次研究的性能试验方法是按照我国2018年颁布的低环境温度空气源热泵热风机的性能标准执行的，所有的测试仪器也与现行的相关标准和规范要求相符。
一般来说，低温热泵热风机在制热情况工况下，房间内的热负荷的计算公式如下： Lh（tj）=φful（-12）X
在上述公式中，Lh（tj）是在温度为（tj）时，房间的热负荷值，而φful（-12）表示热风机制热量的名义值。
房间的热负荷率曲线如图1所示。
图1：热负荷率曲线
制热季节性能系数的实验工况如表1所示，应该根据多个工况点的测试值，
对制热季节性能系数加以计算和比较。
在性能试验中，选择6kW（D-80W/M）和9kW（D-120W/M）的低温热泵热
风机进行了焓差实验。
各个工况点的制热量、输入功率和制热季节性能系数如表
2所示。
表1：热泵热风机的制热季节性能系数分析
表2：热泵热风机不同工况点实际制热量、输入功率和制热季节性能系数的对比（W）根据表2我们可以看到，两台低温热泵热风机的制热季节性能系数都在3.30 W*h/
（W*h）左右。
从各个工况点对应的COP曲线（如图2所示）我们也可以看到，在工况点A
以下，其制热性能系数在2.0W/W附近；而在工况点B以下，则为2.4W/W左右。
提高室外
环境温度后，机组负荷率降低，在连续制热的情况下，变频压缩机在低频率下运行，换热器
富裕量较大，因此制热性能系数提高较大。
在各个工况点，通过提高变频压缩机的频率使测
定的制热性能系数得到了一定的提升，主要原因在于：变频压缩机的节能性在持续制热时候
得到了发挥，因此表现出变频式低温热泵热风机具有的节能性。
图2：各个工况点对应的COP曲线
四、结束语
综上所述，在经过低环境温度空气源热泵热风机的性能测试之后，我们发现低温热泵热
风机有着较为良好的制热能力，能够满足多个地区冬季供暖的迫切需求。
而与文中我们提到
的空气源热泵热水机相比，空气源热泵热风机的安装更简单，操作更方便，经济性更好，维
护管理更便捷，运行稳定性更高等多种优点，因此我们需要对低环境温度空气源热泵热风机
加以重视，采取多种行之有效的办法进行推广，并在推广过程中对其性能进行全面的优化提升，满足寒冷地区居民的供热需求，并在一定程度上起到缓解我国电网压力的作用。
希望此
文能抛砖引玉，为低环境温度空气源热泵机组的优化设计、性能提升、节能方面带来更多的
思考。
参考文献：
[1]梁科琳，亓新，李欣. 多联式低环境温度空气源热泵热风机节能标准解读[J]. 家电科技，2018，（9）：48-51.
[2]马广玉，马金平，张缓缓，王顶东. 当前我国低环境温度空气源热泵（冷水）机组质量
状况分析[J]. 制冷与空调，2018，18（7）：6-10，79.
[3]申江，李园园. 低环温空气源热泵系统的试验研究[J]. 工程热物理学报，2008，29（6）：943-946.
[4]陈军，李波海. 双级空气源热泵热水器系统性能分析[J]. 承德石油高等专科学校学报，2014，16（3）：34-36，40.。