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[摘 要]随着现代经济的快速发展，人们生活水平越来越高，空调已然成为人们生活舒适的工具之一，但是在空调使用的同时会产生大量的温室气体，也还消耗了大量的电能。如何实现节能减排，保护生态环境是国家推行空调节能工作的关键。本文分析热泵技术实现空调的节能工作。
[关键词]热泵；空调；节能技术
中图分类号：TU833 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0260-01
传统的中央空调空调制暖和制冷大多是利用烧煤、燃油、天然气等自然界的矿物质能源来实现能源的转换，这些矿物质燃料在燃烧的过程中会产生大量的废气，造成空气的污染，这不利于能源的有效利用和环境的保护，不符合国家所倡导的可持续发展的社会主义和谐发展的目标。热泵技术既可以实现空气的制冷，也可以实现供暖。它是利用地下浅层的地热能源和海水资源等一些储存量大、可再生的能源来实现供暖和制冷。热泵和制冷机都是利用热力学逆循环来实现工作。热泵供热是利用卡诺循环原理，热泵技术从上世纪五十年代时候在美国得到应用，并投入了大量的生产。我国从二十一世纪以来，热泵空调器在我国得到了大量的使用。
一、热泵式空调器
热泵空调器是在传统的空调器的基础上进行加工和改进，它主要是利用四通换向阀调节空调器发挥蒸发和冷凝作用，空调器的冷却室在加热的情况下产生加热功能，实现制冷和供暖的作用，可以实现在温度较高的夏天对室内外的热量进行互换，是室内的温度降低，在冬天的时候是室内的温度升高，实现一机两用的功能。
传统的冷水机组中央空调系统的中枢部分是由冷水机组、冷却塔、锅炉热水系统及循环泵和控制系统等组成。制冷时所产生的热量，经过冷却水系统带到室外的冷却塔进行降温散热，是以空气作为热交换媒介，由于冷却塔产生的冷却水进水温度通常为32℃左右，其冷凝效果较差，不节能。冬季，则必须要配置高能耗的锅炉系统（煤、电、燃油、天然气）才能实现供暖气的目的，且全年需要的生活热水只能依靠高能耗的锅炉系统提供，即不节能也不环保。
二、水源热泵
水源热泵是利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工业废水、地热尾水等）来实现供热和制冷的高效节能空调系统。地热的水源热源较为稳定，制冷制热系数较高，比传统的空气源热泵高40%，并且能源来源稳定、无污染，不会产生三废污染，是一种新型的绿色空调，是现在市场上较为活跃的热泵空调系统之一。水源热泵技术是利用热泵机组将低温位热能转移到高温位，是一种能量转移的过程，属于物理变化。水源热能是将水体和地层蓄能分别在冬、夏季作为供暖的热源和空调的冷源，即在冬季，把水体和地层中的热量传递到空调中，温度升高后，向室内输入暖气；在夏季的时候，将室内的热量提取出来，输送到到水体和地层中去，实现冷暖的季节性循环。
三、地源热泵
地源热泵以地球浅层表面（地表水，地下水，土壤）作为热源，通过冷凝器或蒸发器将需要排放（或吸收）的热量通过中间介质作为载体，以便于实现空气和地表浅层的冷热交换，是一种无污染的绿色循环过程。根据地下换热介质的不同地源热泵可分为三类：第一种是与岩土水进行热量的转换被成为地下耦合热泵系统，即土壤源热；第二种是通过地下水进行热量的转换被称为地下水源热泵系统；三是通过地表水进行热量的转换被地表水源热泵系统。在 1997 年，地源热泵名称被统一为地源热泵，地源热泵工作的原理同热泵一样，在制冷状态下地源热泵机组内的压缩机通过对温度较低的介质做功，实现汽体到液体之间转化的循环，实现能量的转换。通过蒸发器内对温度较低的介质的蒸发将由风机盘管循环所携带的热量吸收至冷媒中，在对温度较低的介质循环同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝，由水路循环将对温度较低的介质所携带的热量吸收，最终由水路循环将能量转移至地表水、地下水或土壤里。在室内热量由风机盘管被输送到地下的过程中以 13℃以下的冷风的形式为房间供冷；在供暖状态下，压缩机对对温度较低的介质做功，并通过换向阀将对温度较低的介质流动方向换向。
四、优化空调系统性能
热泵式空调器主要由换热器、压缩机、四通换向阀、毛细管以及过滤器等部件组成，换热器的传导率的改变方式有两种，一种是改变换热器内侧螺纹管槽深度、数量、螺旋角度等指标，另一种是通过改变外侧翅片结构、间距来改变，换用传热性能优良的波纹开缝翅片是直接有效的方法。合理的设置换热器管路的形状和布局，增大换热的接触面积，改变风量大小等措施都可以提高换热性能，改善强化制冷剂在管内工作过程、室内外空气热交换率以及换热器自身管理布局优化，从而提高热泵空调节能效率。
在对热泵空调器的系统优化过程中，可以通过火用优化来实现。根据火用分析，火用损在压缩机、毛细管和换热器上较为明显。压缩机的隔热效果直接影响其隔热损，毛细管主要影响低温制冷系统的作用效果，换热器的风速和风量以及使用的制冷剂的效果影响着其的火用损。对火用的优化可以从上述三个方面来考虑，首先对其进行分析，然后根据相关的部件建立目标函数，对系统的结构和状态进行数学模型的建立，并进行相关的分析和改进，得到系统火用损的最小值，实现系统能量的最优化利用，实现节能减排的目的。
五、新能源的开发和利用
新能源在空调节能技术的发展中的作用日益突出，随着社会经济的发展，能源和资源的枯竭对经济的发展制约日益突出，越来越多的学者和研究机构都积极开发利用新能源。目前，在空调使用的冷热源的采用新能源是研究的趋势和重点，心在研究的新能源有太阳能、空气和燃料电池等等。
大气源热泵是空气和风能作为能量的来源来实现空调的供暖和制冷，空气源热泵空调系统杂夏热冬冷型的地区应用广泛，由于空气和风能能量的限制作用较为适用于中小系统，还可以节约装置空间。大气源热泵的推广和使用过程中，可以实现节能，也可以对控制系统进行优化和新建，还可以减少投资和减少能源的消耗，实现经济和环境的协调和可持续发展。
太阳能也可以用于热泵空调系统，目前所研究的有两种方式实现能量的转换。一种是通过光电转换器，将光能转换为电能，实现供暖和制冷；另一种是使用光热转换器，实现光热的直接转换。太阳能是一中取之不尽用之不竭的能源，對于传统的能源来讲，具有环保成本低，能量丰富的优点。
结束语
人们的生活水平越来越高，对空调的使用要求也越来越高。越来越高的使用率导致了能源的短缺，如何实现空调的节能措施是国家和从事相关工作人员所关注的问题。本文在分析热本空调系统的基础上提出了在热泵空调系统中新能源的开发和利用，以实现热泵技术杂空调系统中的应用。
参考文献
[1] 成建宏，李红旗，李燕.空调能效等级划分：对节能减排的一大贡献——《房间空气调节器能效限定值及能效等级》国家标准即将实施[J].中国标准化.2010年06期.
[2] 彭建华，梅保胜.风冷热泵机组增加湿帘预冷的方案设计与计算[J].？制冷与空调（四川）.2007（04）.
[3] 黄从利.水源热泵型中央空调节能技术的优化设计[J].中国住宅设施.？2006（06）.
[4] 周宣松.暖通空调节能技术[J].经营管理者.2011（22）.
[5] 王臣章.制冷空调节能技术的应用及发展趋势分析[J].河南科技.？2012（23）.
[关键词]热泵；空调；节能技术
中图分类号：TU833 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0260-01
传统的中央空调空调制暖和制冷大多是利用烧煤、燃油、天然气等自然界的矿物质能源来实现能源的转换，这些矿物质燃料在燃烧的过程中会产生大量的废气，造成空气的污染，这不利于能源的有效利用和环境的保护，不符合国家所倡导的可持续发展的社会主义和谐发展的目标。热泵技术既可以实现空气的制冷，也可以实现供暖。它是利用地下浅层的地热能源和海水资源等一些储存量大、可再生的能源来实现供暖和制冷。热泵和制冷机都是利用热力学逆循环来实现工作。热泵供热是利用卡诺循环原理，热泵技术从上世纪五十年代时候在美国得到应用，并投入了大量的生产。我国从二十一世纪以来，热泵空调器在我国得到了大量的使用。
一、热泵式空调器
热泵空调器是在传统的空调器的基础上进行加工和改进，它主要是利用四通换向阀调节空调器发挥蒸发和冷凝作用，空调器的冷却室在加热的情况下产生加热功能，实现制冷和供暖的作用，可以实现在温度较高的夏天对室内外的热量进行互换，是室内的温度降低，在冬天的时候是室内的温度升高，实现一机两用的功能。
传统的冷水机组中央空调系统的中枢部分是由冷水机组、冷却塔、锅炉热水系统及循环泵和控制系统等组成。制冷时所产生的热量，经过冷却水系统带到室外的冷却塔进行降温散热，是以空气作为热交换媒介，由于冷却塔产生的冷却水进水温度通常为32℃左右，其冷凝效果较差，不节能。冬季，则必须要配置高能耗的锅炉系统（煤、电、燃油、天然气）才能实现供暖气的目的，且全年需要的生活热水只能依靠高能耗的锅炉系统提供，即不节能也不环保。
二、水源热泵
水源热泵是利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工业废水、地热尾水等）来实现供热和制冷的高效节能空调系统。地热的水源热源较为稳定，制冷制热系数较高，比传统的空气源热泵高40%，并且能源来源稳定、无污染，不会产生三废污染，是一种新型的绿色空调，是现在市场上较为活跃的热泵空调系统之一。水源热泵技术是利用热泵机组将低温位热能转移到高温位，是一种能量转移的过程，属于物理变化。水源热能是将水体和地层蓄能分别在冬、夏季作为供暖的热源和空调的冷源，即在冬季，把水体和地层中的热量传递到空调中，温度升高后，向室内输入暖气；在夏季的时候，将室内的热量提取出来，输送到到水体和地层中去，实现冷暖的季节性循环。
三、地源热泵
地源热泵以地球浅层表面（地表水，地下水，土壤）作为热源，通过冷凝器或蒸发器将需要排放（或吸收）的热量通过中间介质作为载体，以便于实现空气和地表浅层的冷热交换，是一种无污染的绿色循环过程。根据地下换热介质的不同地源热泵可分为三类：第一种是与岩土水进行热量的转换被成为地下耦合热泵系统，即土壤源热；第二种是通过地下水进行热量的转换被称为地下水源热泵系统；三是通过地表水进行热量的转换被地表水源热泵系统。在 1997 年，地源热泵名称被统一为地源热泵，地源热泵工作的原理同热泵一样，在制冷状态下地源热泵机组内的压缩机通过对温度较低的介质做功，实现汽体到液体之间转化的循环，实现能量的转换。通过蒸发器内对温度较低的介质的蒸发将由风机盘管循环所携带的热量吸收至冷媒中，在对温度较低的介质循环同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝，由水路循环将对温度较低的介质所携带的热量吸收，最终由水路循环将能量转移至地表水、地下水或土壤里。在室内热量由风机盘管被输送到地下的过程中以 13℃以下的冷风的形式为房间供冷；在供暖状态下，压缩机对对温度较低的介质做功，并通过换向阀将对温度较低的介质流动方向换向。
四、优化空调系统性能
热泵式空调器主要由换热器、压缩机、四通换向阀、毛细管以及过滤器等部件组成，换热器的传导率的改变方式有两种，一种是改变换热器内侧螺纹管槽深度、数量、螺旋角度等指标，另一种是通过改变外侧翅片结构、间距来改变，换用传热性能优良的波纹开缝翅片是直接有效的方法。合理的设置换热器管路的形状和布局，增大换热的接触面积，改变风量大小等措施都可以提高换热性能，改善强化制冷剂在管内工作过程、室内外空气热交换率以及换热器自身管理布局优化，从而提高热泵空调节能效率。
在对热泵空调器的系统优化过程中，可以通过火用优化来实现。根据火用分析，火用损在压缩机、毛细管和换热器上较为明显。压缩机的隔热效果直接影响其隔热损，毛细管主要影响低温制冷系统的作用效果，换热器的风速和风量以及使用的制冷剂的效果影响着其的火用损。对火用的优化可以从上述三个方面来考虑，首先对其进行分析，然后根据相关的部件建立目标函数，对系统的结构和状态进行数学模型的建立，并进行相关的分析和改进，得到系统火用损的最小值，实现系统能量的最优化利用，实现节能减排的目的。
五、新能源的开发和利用
新能源在空调节能技术的发展中的作用日益突出，随着社会经济的发展，能源和资源的枯竭对经济的发展制约日益突出，越来越多的学者和研究机构都积极开发利用新能源。目前，在空调使用的冷热源的采用新能源是研究的趋势和重点，心在研究的新能源有太阳能、空气和燃料电池等等。
大气源热泵是空气和风能作为能量的来源来实现空调的供暖和制冷，空气源热泵空调系统杂夏热冬冷型的地区应用广泛，由于空气和风能能量的限制作用较为适用于中小系统，还可以节约装置空间。大气源热泵的推广和使用过程中，可以实现节能，也可以对控制系统进行优化和新建，还可以减少投资和减少能源的消耗，实现经济和环境的协调和可持续发展。
太阳能也可以用于热泵空调系统，目前所研究的有两种方式实现能量的转换。一种是通过光电转换器，将光能转换为电能，实现供暖和制冷；另一种是使用光热转换器，实现光热的直接转换。太阳能是一中取之不尽用之不竭的能源，對于传统的能源来讲，具有环保成本低，能量丰富的优点。
结束语
人们的生活水平越来越高，对空调的使用要求也越来越高。越来越高的使用率导致了能源的短缺，如何实现空调的节能措施是国家和从事相关工作人员所关注的问题。本文在分析热本空调系统的基础上提出了在热泵空调系统中新能源的开发和利用，以实现热泵技术杂空调系统中的应用。
参考文献
[1] 成建宏，李红旗，李燕.空调能效等级划分：对节能减排的一大贡献——《房间空气调节器能效限定值及能效等级》国家标准即将实施[J].中国标准化.2010年06期.
[2] 彭建华，梅保胜.风冷热泵机组增加湿帘预冷的方案设计与计算[J].？制冷与空调（四川）.2007（04）.
[3] 黄从利.水源热泵型中央空调节能技术的优化设计[J].中国住宅设施.？2006（06）.
[4] 周宣松.暖通空调节能技术[J].经营管理者.2011（22）.
[5] 王臣章.制冷空调节能技术的应用及发展趋势分析[J].河南科技.？2012（23）.