健身馆混合供热系统的研究与初步设计
——文献综述
摘要：在诸如健身馆等各种活动场所中，我国一直普遍使用传统的燃煤锅炉供热系统进行供热。但是，近年来，以空气源热泵和热水锅炉组成的混合供热系统的应用不断扩大。空气来源广泛而且价格便宜，这种混合供热系统具有清洁、高效、低污染等显著优点，能够有效的降低能耗，对于生态保护和节约能耗具有重要意义。
关键词：空气源热泵；混合供热；高效节能；应用前景
1 前言
我国是世界上的能源消耗大国，化石能源在我国能源结构中占据着主导地位，大量化石燃料的燃烧使我国二氧化碳等有害气体的排放量一直高居不下，根据国家统计局的相关数据显示，我国目前是世界上最大的炭排放国，占世界炭排放总量的28%。由此可见，进行能源改革与转型已经是势在必行。从能源消耗的途径来看，相当一部分都被用于建筑物的供热系统，但是在供热过程中，传统的燃煤供热方式供热效率很低，并造成了极大的能源浪费。针对此类问题，国内外研究人员提出了以热泵和热水锅炉组成的混合供热系统来替代传统的燃煤锅炉来供热，并取得了很好的成效。相较与传统的燃煤锅炉，这种混合供热系统费用低、收益大，同时采用空气源热泵供热有效的解决了化石燃料燃烧给生态环境带来的巨大压力，明显减少了大气污染。将空气源用于建筑物供热，空气不仅可以循环利用，也不会污染土地与地下水，这对于节能和环保作用极其明显。
2 热泵和热水锅炉混合供热利用的关键
空气源热泵和热水锅炉系统的关键技术性问题就是如何处理空气源热泵室外换热器的结霜和除霜。这主要包括对于结霜的研究、防止以及对于除霜的研究。空气源热泵系统各部分之间通过质量、动量和能量平衡耦合成一个统一的整体。因此，空气源热泵冬季在结霜区运行时，室外换热器壁面存在结霜现象，大大影响了系统整体性能，需要周期性除霜工作。结霜是研究除霜或延缓结霜问题的基础。影响结霜的因素主要体现在两个方面：1霜层增加了空气和工质之间的热阻，降低了总传热系数；2霜层阻塞了翅片间隙，增大了空气的流动阻力，减小了风机的风量。影响结霜的主要条件包括室外空气参数、空气侧换热器结构参数、蒸发面积等。所以，防止或延缓除霜是研究的重点。目前，常用的防止或延缓结霜的方法主要有：改变室外换热器周围的环境参数，改变机组系统流程或蒸发器结构参数以及改变蒸发器表面特性。而空气源热泵机组除霜方法有人工或机械清除、淋水除霜、热气除霜、蒸汽加热除霜等。为了提高除霜效率，目前广泛应用的除霜方式为逆循环除霜和热气旁通除霜。由此可见，只要能够很好的解决混合供热系统的冬季除霜问题，就可以是空气源热泵和热水锅炉混合供热系统获得极大的发展，从而可以解决健身馆等公共场所的采暖需求量大、传统供热造成环境污染等问题。
3 空气源热泵和热水锅炉混合供热的特点
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