“北极星”高温热泵及其在高寒地区的应用（精华）

人类进入二十一世纪，首先面临的是这样的矛盾，一方面，人民对生活品质的要求日益提高，另一方面是日益高涨的环保压力和能源价格。如何化解这个矛盾，是关系着人类可持续和谐发展的大问题。热泵作为一种可再生能源的利用模式，节能环保，受到越来越广泛的重视和应用。根据热量的来源，热泵可分为空气源热泵，土壤源热泵，（污水，海水，地下水）源热泵等，上述热泵各有优缺点，土壤源热泵和水源热泵的热源稳定，无结霜化霜过程，但受自然条件的约束，空气源热泵热源灵活，对环境的影响小，不受自然条件的限制，但热源不太稳定，有结霜和化霜的过程，在环境温度较低（小于-5℃）的情况下，制热量和能效比都大幅衰减。如何开发出在-15℃的环境温度条件下能够稳定有效地制热空气源热泵机组，是每一个的热泵生产厂家和开发人员面临的一个艰巨的问题。PHNIX(芬尼克兹)北极星系列高温热泵机组的开发成功，使空气源热泵推广应用到高寒地区成为可能。

2 工作原理

下图是PHNIX北极星系列高温热泵机组的工作原理：

高温喷气增焓系统，是由喷气增焓压缩机、喷气增焓技术、高效过冷却器组成的新型系统，这三个技术的组合可提供高效的性能。这是一个有机的整体，即高效的喷气增焓压缩机、高效过冷却器及电子膨胀阀形成的经济器、高效换热器共同构成了高效节能的喷气系统。

　　高温喷气增焓压缩机是谷轮最新一代涡旋压缩机专利技术，高温喷气增焓技术是指以喷气增焓压缩机为基础，优化了中压段冷媒喷射技术。原理是过中间压力吸气孔(Vapour Injection)吸入一部分中间压力的气体，与经过部分压缩的冷媒混合再压缩，实现以单台压缩机实现两级压缩，增加了冷凝器中的制冷剂流量，加大了主循环回路的焓差，从而大大提高了压缩机的效率。

高效过冷却器在整个系统中也起到了关键性的作用，一方面对主循环回路冷媒进行节流前过冷，增大焓差；另一方面，对辅助回路（这路冷媒将由压缩机中部导入直接参与压缩）中经过电子膨胀阀降压后的低压低温冷媒进行适当的预热，以达到合适的中压，提供给压缩机进行二次压缩。

3、PHNIX北极星系列机组特点

1）采用谷轮公司专为热泵热水机组所生产的高温喷气增焓ZW系列压缩机。

2）拥有超宽的运行范围，如下图(数据由谷轮公司提供)

3）出水温度高。出水温度可达65℃，适用于传统的暖气片加热；

4）适用于低环境温度下工作。其最低的工作温度可低至-25℃，在-15℃温度下COP可达2.52（出水温度为45 ℃ )；

5）既能制热，又能制冷，性能侧重于制热（在国标工况下COP=3.8，EER=3.0)。

4、PHNIX北极星系列机组应用示意图

5、工厂实测数据（PASRW060SB-D-PS）

6、第三方（SGS）检测报告（PASRW060SB-D-PS）

7、应用场合
A、热水：PHNIX北极星系列机组能提供高达65℃的热水，可以满足生活用热水、商业用热水及工业用热水。
生活用 商业用 工业用

B、采暖：北极星机组能提供高达65℃的热水，水温调节范围大，可以满足各种场合采暖需求。

8、适用区域

由于PHNIX北极星机组的低环温，高水温的运行特性，北极星非常适用于中国的华北，华东的长江流域，西北等地区，配合辅助热源，也适用于东北的大多数地区。

9、实际应用案例

1）工程概况

本工程为中国电信西藏那曲分公司机房大楼及员工宿舍采暖工程，其中员工宿舍楼共有6栋，总建筑面积为3970㎡，室内设计温度为18℃，并要求能随时为宿舍楼供热；机房大楼建筑面积为6290㎡，室内设计温度为2℃，并要求进行24小时供热。

2）室外气象参数

3）1971～2000年那曲基本气候情况

4）供热系统

A、系统形式：本工程采用平板式太阳能集热板＋空气源热泵＋保温储热水箱的方式，白天通过太阳能系统和热泵系统对储能水箱中的水进行加热，供热时储热水箱的储热给机房大楼和宿舍楼进行供暖。

B、热源：本工程采用平板式太阳能集热板和PHNIX空气源热泵（北极星系列，型号为PAXRW060*4+PASRF250SB-D-PS）作为热源

C、末端形式：本工程的所有末端均采用铜铝复合型暖气片。

D、水系统：本工程共分为两个系统（宿舍楼和机房大楼），每个系统使用5台PHNIX空气源热泵（北极星系列）。系统的储热水箱分别为120吨和100吨，储热水箱通过板式换热器和防冻液，把热量输送到采暖区域。机房图如下：