摘要：住宅用的氣源熱泵是逐漸地流行的供熱系統(tǒng)，在室外的不同溫度下和各種外在因素的影響下運(yùn)行操作決定著加熱季節(jié)性的性能傳遞因素。

　　關(guān)鍵詞：熱泵　傳遞因素　能效比　

　　供熱在US能源機(jī)構(gòu)部建立的檢定程序里面，其中熱泵和空調(diào)性能的比較已經(jīng)建立。加熱的季節(jié)性能傳遞因數(shù)（HSPF）和季節(jié)性的能量效率比，分別用加熱和冷卻指標(biāo)來表示，盡管這程序引起很多令人想要的公制標(biāo)準(zhǔn)，但是與氣候相關(guān)的行為準(zhǔn)則已經(jīng)被限量出版，特別是當(dāng)擴(kuò)充到性能預(yù)言區(qū)域時，在程序里描敘的熱泵和空調(diào)性能與氣候相關(guān)的變動評估，操作季節(jié)的效率統(tǒng)計(jì)與冬天和夏天的設(shè)計(jì)溫度和生產(chǎn)設(shè)備效率有關(guān)，這種可能性現(xiàn)在被討論之中。

　　1.熱泵

　　在美國南部，住宅用的氣源熱泵是逐漸地流行的供熱系統(tǒng)，目前超過100萬人使用這種氣源熱泵，氣源熱泵的實(shí)際效率達(dá)到2.0~3.0的能效比，達(dá)到這種效率是一種標(biāo)準(zhǔn)方式，在室外的不同溫度下和各種外在因素的影響下運(yùn)行操作決定著加熱季節(jié)性的性能傳遞因素，當(dāng)這種操作被提出以傳統(tǒng)的性能傳遞因素表示是在6.8COP=1.99的最小的性能傳遞因素之上）。性能傳遞因素被定義依照測試程序如在10CFE中，ASHR標(biāo)準(zhǔn)1%和母鹿試驗(yàn)程序，零件430，輸氣管M（AIR2003）

　　性能傳遞因素是在IV區(qū)域的氣候溫度和最小加熱設(shè)備下測定的，即加熱機(jī)器的加熱能力基礎(chǔ)下形成的，這種選擇有利于限定抵抗加熱，因?yàn)樗�具有這種是特性，造成在17℃到25℃之間有個平衡點(diǎn)，雖然性能傳遞因素是與氣候特別是2080加熱加載小時有關(guān)已經(jīng)知道，但是它絕沒有考慮到這單一的特性普遍為所有的氣候預(yù)知措施，考慮到美國大部分陸地冬天氣候的嚴(yán)寒以及熱泵對戶外溫度的敏感性，特別是其性能因氣候上的區(qū)域（區(qū)域在A6.2.4和A6.2.5標(biāo)準(zhǔn)中）不同而不同，已經(jīng)出版的數(shù)據(jù)有效地為所有熱泵和空調(diào)部件在IV氣候區(qū)域計(jì)算其性能，因此，盡管這種方法有利于計(jì)算機(jī)性能傳遞因素和能效比在其它區(qū)域的計(jì)算，但是也有不在這IV氣候區(qū)域里，消費(fèi)者和其他人沒有從指定機(jī)器的測試點(diǎn)出入口獲得信息

　　ARI程序已經(jīng)被證實(shí)氣源熱泵為所有六個區(qū)域提供初步關(guān)于加熱措施的信息，這程序包含了“供暖成本傳遞因素”的一個表，這表提供的信息通常用來調(diào)整每年的能量成本基于聯(lián)邦貿(mào)易委員會為IV區(qū)域和其他五個區(qū)域列出每年的能量成本，不幸的是，就如論文所說的那樣，氣候分類在ARI程序里離地球緯度越遠(yuǎn)與能準(zhǔn)確撲捉到冬天的嚴(yán)寒成比例的，而且，這種方法過去常用來估算在程序里面加熱系統(tǒng)的性能，相對于傳統(tǒng)的操作狀態(tài)它傾向于樂觀的

　　然而，在AIR210/240里面獲得六個氣候區(qū)域的規(guī)律，粗略地與氣候相關(guān)，例如：ARI氣候二區(qū)域包括變化廣闊的鳳凰城氣候（1125天供暖日—度，4189冷卻天數(shù)，99%設(shè)計(jì)溫度為37℃，1%設(shè)計(jì)溫度為108℃

　　盡管它從沒想到四區(qū)域性能傳遞因素和能效比，過去常用跨越區(qū)域估計(jì)能量的方法，為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)已經(jīng)使用軟件和計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算（例如：看見ACCA[1986]）特別是熱泵在橫過更迭與無壓熱泵在功效上的比較導(dǎo)致錯誤的結(jié)論，由于這些限制，它已經(jīng)成為令人渴望有方法去解釋熱泵和空調(diào)在相同地方的季節(jié)性性能比。

　　由于其他原因，超過氣候變化，采用傳統(tǒng)的措施也達(dá)不到ARI提議的在210/240程序里面的標(biāo)準(zhǔn)，一個修正后的傳遞因素C用數(shù)值0.77表示，它常用來減少供暖系統(tǒng)中氣源熱泵的負(fù)載， C-傳遞因數(shù)的這種用途已得到證明，它是在接近地測量建筑物加載當(dāng)中使用度日或天數(shù)的數(shù)據(jù)基于65℃建立的，一個最好的解釋方法是使用一個低平衡點(diǎn)而不是一個增殖平衡點(diǎn)，因?yàn)榈妥孕��?yīng)在改變戶外溫度與C=0.77的缺省值是非常不同的，例如：在1970年電氣動力研究組織測試發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)的住宅中C能從1.2變化到0.4，但是，這種估計(jì)的方法已經(jīng)沒人使用，1985年后，來自ASHRAE手冊基本原理的證據(jù)已經(jīng)消失了。

　　使這ARI程序的另一個問題是假定在65℃的加熱點(diǎn)上，使用傳遞因數(shù)C和加熱點(diǎn)65℃去減少加載，在我們的分析中，我們更傾向于使用68℃內(nèi)部加熱設(shè)定點(diǎn)，這將加重圍護(hù)結(jié)構(gòu)的效率，將傾向于減少性能傳遞因素的摸板，就如在ARI210/240標(biāo)準(zhǔn)里與假定的65℃比較一樣，后緩抵抗力使用也將會增加，在戶外溫度為45℃時，這個差別和頂層都將被考慮。

　　2. 冷卻模型和能效比

　　中央空調(diào)采納季節(jié)的能效比作為檢定是在1979年后發(fā)展起來的，最后一次修改是在1994年，能效比是由一個國家限定的，它不能為夏季不同氣候區(qū)域的叁數(shù)不同解釋， 除此之外，能效比檢定強(qiáng)調(diào)高溫措施，的確，由于簡單的設(shè)備，實(shí)驗(yàn)是基于措施82℃下完全的，如此設(shè)計(jì)很難成為溫、濕度最佳的優(yōu)化設(shè)計(jì)，因此、調(diào)整設(shè)備，重量分配到高溫度措施都非常低，因?yàn)楦邷囟却胧┰谙嗤�的能效比的設(shè)計(jì)之中有很大的改變，而且高溫度措施是公用設(shè)備達(dá)到頂峰負(fù)荷的一個主要行列，除此之外，這ARI標(biāo)準(zhǔn)是在靜態(tài)壓力下，就如來自外界研究平均一半高靜態(tài)壓力將意味著降低橫穿蒸發(fā)器螺圈的氣流，造成相對冷卻線圈導(dǎo)線，在各處的烘干機(jī)氣候和較低的熱泵措施中使用冷卻能量的增加，同樣地在ARI程序暗示那樣，如在這項(xiàng)研究中被假定的78℃設(shè)定點(diǎn)與冷卻承擔(dān)一個80℃內(nèi)部設(shè)定點(diǎn)相反，這更趨向于現(xiàn)實(shí)中，但是較低的設(shè)定點(diǎn)也將造成這里計(jì)算運(yùn)行操作效率“很大的負(fù)荷”，因此，較低的可預(yù)知的冷卻措施，這些限度在能效比程序中被其他人所證明，當(dāng)在冷卻光模型中使用的時候，由于在戶內(nèi)和戶外狀態(tài)下溫度的差值是比較小的，因此、泵的動力性能是比較好的，事實(shí)上，這動力是從室內(nèi)而不是來自寒冷的外界得來的，因此，傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)能效比是在10-17級別，目前的現(xiàn)代設(shè)備，對于目前的分析，有的與能效比系統(tǒng)等同，有的甚至超過13.5級別很多，被假定在戶內(nèi)的鼓風(fēng)機(jī)里面使電動機(jī)方向轉(zhuǎn)換的功能與性能傳熱系數(shù)等同、或者極大地超過8.5級別

　　3. 熱泵性能測試的研究

　　在1970年代早期內(nèi)出現(xiàn)的動力泵技術(shù)后，許多的丈量是在供熱系統(tǒng)措施上制定的，許多實(shí)驗(yàn)室研究都是在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行對除霜周率影響的評估，曲橋箱加熱和其他的影響力，被長期使用不變的恒溫器凝結(jié)設(shè)備，當(dāng)建筑物負(fù)荷超載，熱泵的傾斜容量的時候，由于存在差異，它影響著總效率（蘆葦從生的和單呢爾1992）

　　許多存在的早期研究表明熱泵性能通常是比ARI程序所期待的還低，在一項(xiàng)為路易期安那（美國南部一州）公用設(shè)備，研究中，兩個1976年的古典熱泵中在交換使用中發(fā)現(xiàn)季節(jié)的性能系統(tǒng)（SCOP）測量為1.75而檢定的性能系數(shù)SCOP為2.25

　　在新澤西州的比較寒冷的氣候中，尼克季期（1977年）估計(jì)單臺熱泵的性能系數(shù)為1.65是基于預(yù)先和測量后的，在加拿大的安大略省比較寒冷的氣候中，40多臺熱泵被詳細(xì)地檢測，檢測出來的成績平均性能系數(shù)為1.43在1975-1977年中的供暖季節(jié)性能系數(shù)，同樣地，一項(xiàng)大的研究表明在波士頓和明尼斯州氣候中性能系數(shù)SCOP值為1.61到1.2

　　然而，甚至在適度的氣候中，性能系數(shù)可能比預(yù)期的低，在墨西哥的四個住宅中，他們熱泵的供暖系統(tǒng)性能評估通過交互日子的加熱熱阻實(shí)施，表現(xiàn)出來的性能系數(shù)SCOP平均僅為1.39，正如性能傳熱系數(shù)與計(jì)算相反的指示被引導(dǎo)的恒溫器的一個被估計(jì)的那個有住宅者實(shí)施比在田納西州中預(yù)節(jié)約另外的一項(xiàng)研究低，用兩個熱泵產(chǎn)生測量的性能系數(shù)SCOP分別為1.58和1.99

　　眾所周知，上述的研究是用早期的熱泵而不是最新的現(xiàn)代設(shè)備，然而，在過去的調(diào)查中最接近的數(shù)據(jù)隱含著相同的趨勢，從超過160個佛羅里達(dá)家來的最新數(shù)據(jù)表明運(yùn)行中的熱泵性能是受恒溫器擠壓的影響，這種相同的現(xiàn)象在早期關(guān)于熱泵性能檢測的研究中早已發(fā)現(xiàn)，由于這種設(shè)備每年在佛羅里達(dá)都有系統(tǒng)設(shè)備泄漏，因此，對于熱泵系統(tǒng)性能的控制要求是很重要的，然而當(dāng)在這種有利的條件下熱泵得到普遍的運(yùn)行時，數(shù)據(jù)分析顯示，來自輔助的電子板條帶熱對熱泵效率是個很大的影響。

　　作者：非力普 布魯斯 丹尼帕克 馬太