摘要：在新形势下，高效环保的空气源热泵空调对节能减排减碳具有重要价值和现实意义。本文从空气源热泵空调研究进展、典型应用、挑战和发展这几方面对近年来相关技术进行分析，探讨空气源热泵空调的优缺点，总结空气源热泵空调的节能减排潜力，为行业技术人员和学者提供参考。
关键词：空气源热泵空调；应用现状；发展前景
1空气源热泵空调的应用现状
1.1空气源热泵空调制冷的应用
1.1.1汽车空调
汽车空调是指对汽车内空气的温度、湿度、流速和清洁度等参数进行调节的装置，预防或去除风窗玻璃上的雾、霜和冰雪，保证驾驶员和乘客身体健康以及行车安全。传统燃油汽车空调系统制冷主要采用发动机驱动压缩机制冷，制热主要来自发动机余热。而对于纯电油烟机油杯
动汽车以及燃料电池汽车来说，没有发动机作为空调压缩机的动力源，不能利用其余热，无法直接采用传统汽车空调系统的解决方案。对于混合动力汽车，发动机的控制方式多样，空调压缩机也不能采用发动机直接驱动的方式。
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1.1.2房间空调
我国是热泵和空调制造大国，家用空调产量持续占据全球80%以上份额。新国标GB21455—2019《房间空气调节器能效限定值及能效等级》于2020年7月1日正式实施，在原标准（GB21455—2013）基础上能效有较大幅度提升，加快了高效节能空调的推广和产品结构调整。提升房间空调器能效的主要措施包括采用变频调速、优化冷凝器与蒸发器的强化换热和流道、提高压缩机效率、优化设计电子膨胀阀和家用空调器结构参数以及系统参数等。此外，研究人员还提出了一系列新技术：空调热回收技术，包括空调冷凝热回收加热水；空调蓄热技术，主要对电网削峰平谷，达到节能的目的；新材料研发技术，如采用亲水膜铝箔材料强化换热以及新型制冷剂等；高效压缩机，如采用变容量调节压缩机等。
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1.1.3多联机空调
烧镁砖多联机空调俗称“一拖多”，是指一台室外机连接2台及以上室内机，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，实时满足室内冷、热负荷要求的高效率制冷剂空调系统，常用于数据机房、商业中心、医院等功能性场所。其优点为：冷（热）量直接由制冷剂输送，不需要风管或水管系统，减少了输送耗能及载冷剂输送中的能量损失；冷（热）量随负荷调节，节能效果显著，能效比相对较高。其缺点为：回油比较复杂；制冷剂管道安装要求高，管路较长，制冷剂灌装量大。肖寒松等总结了多联机控制技术的进展，从循环、除霜、回油、舒适性及节能等方面提出了技术展望：系统优化控制、发展应用多联机实现电力调峰、发展基于大数据的系统舒适性和节能控制以及系统故障诊断技术。多联机将进一步与大数据技术交叉、融合，实现控制技术的创新，提升全工况性能，推动多联机向高效节能、高舒适性、多功能和智能化方向发展。
1.2空气源热泵空调制热的应用
1.2.1农林牧渔
路网农林牧渔业对温度的稳定性要求较高，如苗/种初期培育和温室栽培需一年四季调整温度，过低的温度会导致生长发育缓慢，水养殖则需要稳定的水温，其供热温度为10～35℃（热
泵技术在温室中的应用），空气源热泵空调均能满足需求。广东省佛山市三水阳特园艺有限公司是生产花卉种苗的企业，育苗所需温室大于30000m2，组织培养车间约2000m2，年平均气温为21.9℃，最低为-0.7℃，最高为39.1℃。2013年该公司引入空气源热泵空调模块机组，3a运行期间冬季采暖运行费用减少了50%，温室内部环境温度得到精准控制，占地面积和员工数量减少，稳定性较传统燃煤加热方式高，无污染物排放，总体社会效益与经济效益较好。
1.2.2采矿
煤矿供热主要有建筑采暖热负荷、井筒防冻热负荷和生活热水，而井筒防冻热负荷占一半以上，主要供热介质有热水、蒸汽、热风和导热油。采用空气源热泵空调供暖时，用于建筑采暖的热水温度一般低于60℃，井筒防冻供水温度高于50℃，严寒地区则高于75℃，双级压缩的低温空气源热泵热水器（准二级压缩循环热泵）能够满足低温工况下制热量大的需求。以山西省临汾市乡宁县的煤矿为例，该煤矿共布置141台空气源热泵空调机组替代燃煤锅炉，采用空气源热泵空调初投资较低，运行费用低，比燃煤锅炉房节省3.36万元。原油生产需要采用单井储油罐贮存原油以方便外运，而油井生产的原油黏度较高，从储油
罐中向罐车里装原油前需要加热到一定温度，采用空气源热泵空调加热可满足安全、环保、节能的要求。
1.2.3制造烘干
制造业的烘干技术要求干化过程耗能低、效率高且安全。物料对温度较敏感且不同物料的烘干温度不同，因此需要对温度进行精准控制。相较于传统烘干技术，空气源热泵烘干使用模块化设计，温度调整范围大且精度高、效率高、安全性更好，能够达到物料的烘干要求，有广泛的应用。
1.2.4建筑
建筑的热量需求主要是热水和暖气，小型建筑使用普通家用空调热泵系统可满足住户供热采暖需求。大型建筑如写字楼、商场、教学楼等使用中央热泵式空调系统，系统体积庞大、管路复杂，需要与建筑结构、电气等配合，但具有经济节能、管理方便等优势。针对位置偏远、无市政热源和天然气的区域，空气源热泵空调能够有效解决热水和供暖问题。甘肃嘉峪关绕城高速公路收费站管理所的宿舍楼和办公楼采用超低温空气源热泵空调机组，
解决了冬天供暖问题。相较于电采暖，采用超低温空气源热泵空调可节省58.3%的电量，节约标准煤94.6t/a。同样，内蒙古北部的铁路站段采用空气源热泵热水系统，可满足60.0℃的用水需求，日均能源消耗量为电锅炉的30.4%，年运行费用是燃气锅炉的40.6%。空气源热泵空调是“煤改电”采暖的最佳方式，催生33.6亿元的热泵市场。
2空气源热泵空调未来发展趋势
为提高空气源热泵空调的性能，可通过优化系统部件、优化系统、改进除霜方法、采用新工质等实现。通过采用高效的压缩机和换热技术，扩宽系统运行范围，在大温差工况下保持系统的稳定性和可靠性；通过深入研究热泵系统理论机理，优化设计空气源热泵空调系统，开发新型空气源热泵空调系统等，使制热量、COP等得到提升；通过深入研究结霜机理、提出新的除霜方法、优化除霜控制等措施来改善低温运行性能；通过研究制冷剂的热物性、研发绿高效的新型制冷剂来促进空气源热泵空调技术的发展。
结语
空气源热泵空调在制冷方面已有成熟应用，制热方面，制取生活热水、采暖和烘干等技术
相对较成熟。空气源热泵空调在我国北方煤改清洁能源项目中扮演着重要角，所监测的空气源热泵热水机的COP平均值为2.13，供热量平均值达到44.7W/m2，节能减排效果明显。
dc-hsdpa参考文献
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