请分析随着水温升高，空气源热泵系统的cop会出现什么变化，为什么

水源热泵 COP 如何计算 ？ 要详细的说明。~

在冬季供暖工况下，如果水源热泵低温热源侧的进出口水温不变，则水源热泵的供水温度越高，其制热性能系数（COP值）就越低，提供相同的热量所需的运行费用就会越高。以某一厂家HP—4000型机组为例，通过对厂家测试数据的回归分析，我们可以得到如下的COP值关系式： COP=38.136Δt-0.633（1） 其中，Δt=热泵机组采暖用热水侧水的平均温度－热泵机组低温水源侧水的平均温度，即： Δt=(th,i+th,o)/2－(tc,i+tc,o)/2 th,i——热泵机组供暖用热水的回水温度，℃； th,o——热泵机组供暖用热水的供水温度，℃； tc,i——热泵机组低温热源侧的进水温度，℃，这里取10℃； tc,o——热泵机组低温热源侧的出水温度，℃，这里取5℃； 由回归关系式（1）可以得到在低温热源侧水的进、出口温度不变的情况下，不同的采暖供、回水温度时，水源热泵机组的COP值，见表1。 从表1中看到，当低温热源侧水的进、出口温度不变时，热泵机组的供水温度和供、回水温度的差值对机组的COP值都有影响，但供水温度的影响更大一些，这也说明热泵供水温度的选择更加重要。 表1.不同采暖供、回水温度下水源热泵机组的制热性能系数（COP值） 供、回水温度（℃）COP值COP的变化百分比供、回水温度（℃）COP值COP的变化百分比60/553.2172.5%60/503.3178.4%55/503.4377.4%55/453.5584.3%50/453.6983.3%50/403.8591.4%45/404.0290.7%45/354.21100%40/354.43100%合理的热泵供水温度的选择 通过上面的计算与分析可知，利用水源热泵机组进行冬季供暖时，供水温度越低，机组的COP值越大，经济性越好，但供水温度也不能过低，否则将导致末端散热设备过大或无法满足散热设备对供水温度的内在要求。显然，合理的供水温度应该是既能满足用户的用热需求，同时又有最佳的经济性。下面将结合两种典型的、经常与水源热泵系统相结合的采暖方式，分别加以讨论。 2.1采用全空气处理机进行采暖与空调的建筑 这里以大连市某一工程为例来讨论。大连地区的建筑物，其夏季的冷负荷指标通常都大于冬季的热负荷指标，本工程也不例外，冷、热负荷指标分别为150w/m2和100w/m2。由于单位面积的冷负荷大于热负荷，故在选择空气处理机的时候，应根据夏季的冷负荷来进行。现以一台额定处理风量为10000m3/h的空气处理机为例进行计算： 该机组在标准制冷工况下的额定制冷量为70kw，我们按150w/m2的冷负荷指标选定一个该空气处理机刚好能够承担的基本空调单元，其面积为M，则M=70×103/150=467（m2）；而该空调单元上的热负荷为Qh=100×467=46.7(kw)，当该空气处理机的处理风量为10000m3/h，空气进口温度为20℃时，其在不同的供、回水温度下的制热量见下表2：表2. 空气处理机在不同供、回水温度下的制热量供、回水温度（℃）制热量（kw）制热量的变化百分比供、回水温度（℃）制热量（kw）制热量的变化百分比60/55113.53192%60/50104.79161%55/5099.97169%55/4591.39141%50/4586.52146%50/4070.13108%45/4072.88123%45/3565.0100%40/3559.21100%根据表2，即使供水温度为40℃，空气处理机的制热量也满足了室内热负荷（46.7kw）的需要，但是，对于全空气系统来讲，冬季室外新风的热负荷也应该由空气处理机来承担，对于一般的舒适性空调系统，新风量经常占总送风量的10~20%，这里应按不利的情况来考虑，即新风百分比为20%，此时由新风所带来的热负荷（大连地区冬季空调室外空气计算温度为－14℃，相对湿度58%，室内空气温度取为20℃，相对湿度60%）为： Qo=cp·ρ·V·Δt=1.01×1.2×10000×20%×(20+14)/3600=22.9(kw) 故空气处理机实际应承担的热负荷为Qh+Qo=46.7+22.9=69.6(kw)。从表2中可知，空气处理机的供水温度至少应为45℃，另外，通过对水源热泵经济性的模拟分析[1]，我们也得出了供水温度越低，经济性越好的结论，但45℃是否就是经济合理的选择呢？我们认为还应校核空气处理机的出风（或送风）温度，即为避免可能出现的冷吹风感，送风温度最好还要高于人体的平均皮肤温度。根据RohleshNevins的关于人体平均皮肤温度tsk的实验回归公式[2]： tsk=35.7-0.0275（M－W）（2） 式中：M—成年男子的代谢率，W/m2； W—人体所做的机械功，W/m2。 根据该工程的实际情况，M值按办公室工作选择为70W/m2（[3]），此时人体所做的机械功近似为0，即W=0，故得到tsk=33.8℃。下面再来计算当热泵的供、回水温度为45/40℃时，室内、外的混合空气经空气处理机加热后的送风温度： 首先根据空气处理机的制热量Q，算出混合空气被加热后的温升：Δt=Q/（cp·ρ·V）=72.88/（1.01×1.2×10000/3600）=21.6（℃）；然后，根据前面提到的室内、外的空气状态参数（分别为20℃，60%和－14℃，58%）及新风百分比20%，在湿空气的焓－湿图上查出混合风的状态点为：tm=13.2℃，φm=76%；最后，我们得到经空气处理机加热后的送风温度为ts=tm+Δt=13.2+21.6=34.8℃>tsk=33.8℃。应该指出，我们前面已经提到空气处理机的制热量是在空气进口温度为20℃情况下得到的，而这里实际的空气进口温度为13.2℃，故空气处理机的实际制热量会略有升高，正好可作为一定的富裕量。 因此，根据夏季的冷负荷而选用的空气处理机，在冬季当供、回水温度为45/40℃时，仍能够满足热负荷及送风温度的要求，也就是说，对于末端设备采用全空气处理机的采暖空调建筑而言，45/40℃的热泵供、回水温度的确是经济而合理的选择。 2.2采用低温地板辐射采暖的建筑 对于采用低温地板辐射采暖的建筑来说，供、回水温度的选择既要满足室内热负荷的要求，又不能使地表面的温度过高[4]，也就是说在满足热负荷的前提下，供、回水的温度尽可能的低。因此，我们的主要目的就是选择一个能够满足热负荷要求的最低供水温度。由于辐射采暖的特性，室内空气温度可以比采用散热器等对流采暖的房间温度低1~3℃[3]，而仍然能达到相同的舒适度。对于采用低温地板辐射采暖的住宅，室内温度按18℃计算，同样可达到《住宅设计规范》（GB50096—1999）规定的20~22℃的采暖效果。根据文献[5]的计算与分析，将不同的供、回水温度在各种管间距下的散热量整理成表3。 由于现在住宅的围护结构保温设计必须满足《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26—95），这样，住宅的平均采暖热负荷指标还不到50W/m2，如果按30%来考虑室内家具的覆盖率，则实际地板散热指标应为50/（1－30%）=71.4W/m2。从表3中看到，供、回水温度为45/35℃或45/40℃时，只要选取适当的管间距，都可以满足要求，并有一定的裕量。 当采暖建筑为其它公用建筑时，一般的热负荷指标也都在100W/m2以内，而且室内温度也可降至16℃，因而单位地板面积的散热量也会增加，具体数值参见文献[5]，45℃的供水温度同样可以满足要求。

热泵机组标注的COP一般是指标准工况下或者产品说明上写明的进出水温度和室外环境温度等情况下时输出热量值与消耗电功率的比值。
当上述参数发生变化时，机组的输出冷热量和耗电功率都可能会相应变化，COP也就不同。
因此，厂家在一般会针对一些常用工况，编制COP修正系数，用标准COP值乘以修正系数就可以计算出各种工况下对应的机组参数和COP值。

纵观目前国内空气源热泵热水机组工程应用实例，出现问题最多的也大都集中在安装使用不到1年，从用水量来看又大都集中在10吨水之内单台或两台机组为多。主机问题、控制问题、水箱设计问题等等不一而足。足以影响用户对空气源热泵使用的信心，长此以往势必影响优秀产品的推广应用。济南龙普新能源有限公司作为空　　纵观目前国内空气源热泵热水机组工程应用实例，出现问题最多的也大都集中在安装使用不到1年，从用水量来看又大都集中在10吨水之内单台或两台机组为多。主机问题、控制问题、水箱设计问题等等不一而足。足以影响用户对空气源热泵使用的信心，长此以往势必影响优秀产品的推广应用。济南龙普新能源有限公司作为空气源热泵热水机组的专业制造商，也是国内最早进行热泵研发生产及应用的厂家之一，以产业发展大局为虑，现就目前热泵市场中不良产品易出现的故障及原因作重点分析。并提出了解决方案以供广大商家在今后的经营中留心借鉴。也呼吁在产的制造商同仁们共同起来纠正行业不正风气，避免整个空气源热泵热水机组的应用沦陷于唯利是图者的手中，使空气源热泵热水机组的发展走出泥沼，折返正途。　　症候一：设定水温达不到或温度上升缓慢。但有些工程机组运行时间超过设计时间很多仍达不到水温，只能勉强直接使用热水甚至不能使用，实测温度在40左右或更低，系统环泵不停地环，温度不见升高。　　诊断一：空气源热泵热水机组出水温度一般设定在50℃～60℃之间，偶尔高于60℃在65℃以下也属于允许范围，只是工况下运行可能会影响机组使用寿命。水温的上升必需从外界得到热量。储水箱时的水温上不去会有两方面的可能，一方面是热量流失大或等于热量的流入，当两者相等时，水温不变。热量流失也包括两种可能，其一是保温层不够质量与自然界温差太大，热散失严重，特别是水箱人孔密封不严保温不好或隐蔽保温部分没有做好，外围接管保温与箱体保温不连续都会增加热量的损失；另一种热量流失为热水流出同时冷水补进。这种热量流失常出现在水箱的设计方案中，有的客户用水要求为24小时不间断性的，如客流量较大的宾馆、理发城等用水客户，冷水冲进水箱，热水随时使用。在空气源热泵热水机组不出现问题时，一旦天气突然变冷，机组从空气中的热量所得成倍减少，同时客户对热水的用量增大，这时留存在水箱中的热量就不足，就表现为水温上升困难，甚至有冷水现象。　　另一方面可能是主机冷媒携热能力差，导致单次环内有效携带的热量交换变少。其中一种可能是冷媒选型不合适，空气源热泵热水机组使用的冷媒不同于传统空调冷媒，独具特定的物理特定和化学稳定性，这也是热泵技术的核心之一。部分热泵产品使用市场上的冷媒不具有这种特性，在外界温度降低的情况下出现乏力现象也就不足为奇了。另一种可能是冷媒充加数量少或部分泄露而变得携热能力不足。正规制造商的空气源热泵热水机组产品定压定量充加冷媒，在出厂前都有逐台测验，保证主机的压缩机在各种工况下都有一个较稳定的工作能力。同批机组抽查测试单台工作状况后，才能标注合格证、出厂日期、编号等等。在产品运输中，有不按标示搬运的情况，以致冷媒部分漏丢，达不到工作效果，也会导致水温达不到设计出水温度。　　处方一：根据我们诊断分析应先检查看每日用水量是否超标，每1kg生活用水上升1℃吸收1Kcal热量相当于1.163×10-3KWh，既1000Kg水上升1度，需吸收1.163KWh的热量。计算公式为：水量(吨)×温差℃×1.163/机组功率Kw×COP值≤设计工作时间(小时)，例如：冷水温度为15℃，出水温度设定为55℃，机组功率2.2KW，在冬季环境温度较低时，COP值为2左右(产品制造商公布数据)，工程设计用水量为1吨，则机组工作时间为11小时＜设计最大工作时间20小时，同样工况下用水量为2吨，则机组工作时间为22小时＜允许最大工作时间24小时，同样工况下用水量为3吨，则应考虑辅助加热或增加机组配置。　　若机组配置不存在问题，可切断单机与储水箱的水循环，启动机组，检测单机集热能力，若温度达不到铭牌标示最高温度，则可能为冷媒问题。检查冷媒工作压力，对照出厂数据表，若压力不足，则表现为冷媒丢失。按原型号冷媒充加到出厂标准量即可。　　症候二：机组工作时间过长，大于24小时连续运转，用电量大大超过商家给客户的预算，费用增加或者预计使用谷电价格优惠计划失去意义，客户对空气源热泵热水机组的信任大打折扣，甚至提出费用赔偿。机组连续工作时间过长引起的配电元器件超负载工作和水路环量增大，势必会引发一系列连锁的系统问题。　　诊断二：空气源热泵热水机组工程机组的停启由控制器控制，机组工作时间过长是由于没有达到系统设定的停机参数，比如说温度参数等。温度传感器在靠近补水口的部位，探测温度低于设定值一定范围时机组开启；高于设定温度一定值时，机组停止。排除冷媒携热能力差和设定温度过高等原因，再有可能就是温度传感器故障或传感线路短路、断路导致机组停机。因为空气源热泵热水机组制作热水是一个环加热的过程，属于是储热式热水设备，考虑气温较低，空气中热量减少、机组单个环获取的热量变少，机组COP值下降会使机组工作时间拉长，为避免机组配比“小马拉大车”，要保证机组在24小时内获取到足够的热量，把额定的水量加热，考虑到夏季机组COP值上升，制取热水能力强，正常设计工作时间一般在10～15个小时之间，但从现实情况中看，出问题严重的机组都有配比不合理的情况在时面。以输入功率为4千瓦的机组为例，在广东地区使用，适当的配水量应为3吨水为宜，既使冬季空气温度极低时，COP平均值以2计算，机组工作17.5小时也满足60℃热水的使用要求，实际配置中有的工程竟配水5吨以上，这就难怪机组长时间不能停机了。电压过、欠也可能出现停机失误故障，不过这种情况较少，因为一般情况下，机组出厂前都有对压缩机用电设定高、低压保护，防止电压过、欠而启动运行损坏压缩机。机组长时间不停可能有一种情况是压缩机已坏，风机断续运转造成机组不停的假象，这种情况较少见，一般热泵计设为风机承随压缩机的电源，不会单独运行。　　处方二：首先检查电压是否符合机组运行要求，电压无问题时，看压缩机是否正常运转，排除风机空转造成机组运行的假象。确定用水量与机组匹配是否合适，排除由于不断进入冷水使整体温度下降和气温下降造成机组工作量增大的原因，检查控制系统各传感线路有无故障，给予排除。　　症候三：机组遇冷死机，无法启动。在气温下降到0℃以下时，整个系统就进入停机状态，既使温度回升，仍无法启动运行，或者机外机风机转动，压缩机停止工作。　　诊断三：机组停止运行主要原因在于控制系统，逐项检查各设定保护参数值，例如水温温差控制线路，系统在采集不到信号时会无法启动，因为机组开启是由换热器温度和集水箱温度和设定温度三个参数联合控制的，当收集到的储水箱温度低于设定温度一定值时时机组开始启动，集热部分水温高于储水箱温度一定值时环启动，当集热水箱温度收集不到数据时，机组自我保护不启动。另外电压过低过高、冷媒漏掉，压缩机低压保护或压缩机已经坏掉等等机组都能致使不能开机。冷水压力不够时，储水箱里补不进水，机组也会保护无法启动。处方三：首先检查压缩机有无损坏，用万能表测量压缩机电阻，确认压缩机无故障后，重点检查各控制系统，对照机组出厂说明书或工程系统设计验收报告，根据分析检查电路、水路、温度的设定参数和实测数据，查出不符合项并相应改正。采用电磁阀控制上水时，检查水位传感器的灵敏度和水压的大小，确定不是水位数据的问题。　　症候四：冷媒环管道爆裂、冷媒丢失、整机瘫痪。表现为连续工作或启动一段时间后，室外主机噪音变大，局部冷媒环回管出现裂口，进而冷媒漏掉，压力测试为零。有时风机可以转动，水温无变化，万用表测试压缩机电阻值极小。冷凝器部分爆管时，水渗入冷媒管道引起压缩机损坏。　　诊断四：冷媒介质环管路爆裂，冷媒完全泄漏主要原因是环系统压力变大，超出冷媒循环管道承压范围。由于天气变冷制取同样多的热量，压缩机的做功增多，冷媒的相变临界点压力变大，由于铜件厚度不足或焊接不合格而爆开。另一种情况为水质不清洁，含有铁屑、沙粒等杂质随着水循环长期磨损导致换热铜管泄漏，特别是可管式大套管换热模式下更易出现这个故障。由于水性酸碱度或结垢出现的爆管现象倒是很少见。　　处方四：首先弄清水质是否引起故障的主要原因，可用过滤法或电子处理法改善水质。工程安装完毕，按要求冲洗环管道，必要时还要对管道进行钝化。冷媒引起的爆管应确认机组运行是否在制造商产品设计允许工况范围之内。检查各焊接口和连接口是否有裂口，补焊或重新涨口连接。爆破口在膨胀阀到冷凝器至压缩机之间，一般是由于冷媒选型不当或剂量过多。正规制造商出产的品牌机，每个机型都要经过严密的试验和检测，具有在各种工况下的模拟破坏性试验，才能确定冷媒的充加剂量。制造过程中执行诸如ISO900等质量体系，严格的采购管理环节保证各部件用料质量，生产过程每一道工艺环节都有质量检查，出厂前经专业检测设备检查后才标示铭牌，包装入库。而一般小作坊式的制造商，根本就不具备设计、生产、检测的技术和硬件条件，宣传上采取扯虎皮拉大旗膀名牌的做法，产品质量当然不能保证。用户和经销商应主动选择品牌机，才能从根本上避免使用中的故障频出问题，不要只认价格便宜。　　症候五：室外机结霜严重，制热效果能力严重不足。甚至因结霜而死机或者化霜时间占机组运行时间的50%以上，造成整个机组制热量低降，电耗增加。　　诊断五：机组工作时，当蒸发器盘管温度低于露点温度时，其表面产生冷凝水，冷凝水低于0℃时结霜，蒸发器散热肋片间的通风间隙局部或全部结霜堵塞，从而增大热阻和风阻，直接影响换热效率。实际应用中，在云贵甚至广东、福建地区的冬日潮湿天气都有结霜现象，因这些地区空气湿度大，有时气温在2℃时就有结霜现象。而在北方陕西地方-5℃还不会结霜，原因在于空气温度不同。现在市场中使用的热泵机组大都采用温度传感器化霜，原理是：室外蒸发器盘管温度T2下降到结霜温度M时开始结霜，当T2-M≤-N时，开始化霜，化霜过程中T2逐渐回升，当T2-M＞N时化霜停止。M、N在设计时据实地气象条件设定，根据国家规定：热泵机化霜所需时间不超过总工作时间的20%。热泵主机化霜设计中，如果轻微结霜就化霜，造成化霜损失能量，如果结霜严重甚至近风口全堵塞后再化霜导致主机长时间段低效运行，甚至使风机阻力过载烧坏电机。所以化霜的设计和所采用的技术是机组解决化霜问题的主要方面。　　处方五：化霜折设计方案是体现制造商制造水平和设计能力的重要标志，专业的制造商区别于非专业制造商而有一套可靠的优化方案。室外蒸发器采用双层亲水铝箔涂料兼具优异的亲水持续性及防腐性，可以较好地消除水桥现象，缩短化霜时间，增加有效工作时间。而一般非专业制造制造商则多为追求价格成本，直接采用普通的空调室外机稍加改造作为室外主机，不具备上述优良属性，相应化霜效果就不言可知了。空气源热泵热水机组技术是一项集热能动力学、微电子控制技术和水暖工程技术于一体系统化成果。没有一整套专门的设计研发、生产、检测设备，单凭简单的几个外购部件组合改造是不可能具备空气源热泵热水机组应有性能的。而目前的国内市场中空气源热泵热水机组市场方兴未艾。制造商也是鱼龙混杂，产品品质莨莠不齐，销售商的设计、服务水平也是不一而足，加上有些商家急功近利，造成一些工程问题频出。用户要一方面尽量选择信誉好的专业商家采购使用，同时也要考察制造商的研发能力、生产历史、质量认证和生产标准备案情况。选购使用时增强科技意识、维权意识，问题大都是可以避免的，毕竟空气源热泵热水机组在欧美发达国家已占据热水设备的半壁江山。相信空气源热泵热水器在我国的应用也将更快更广。【MechNet】

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东山县18751011913： 高温空气源热水机是制冷或制热原理是什么? - ？
吉解乌拉： 通过压缩机系统运转工作,吸收空气中热量制造热水.具体过程是:压缩机将冷媒压缩,压缩后温度升高的冷媒,经过水箱中的冷凝器制造热水.热交换后的冷媒回到压缩机进行下一循环.在这一过程中,空气热量通过蒸发器被吸收导入水中,产生热水.这样的通过压缩机空气制热的新一代热水器,即是空气能热水器(空气能热泵热水器).空气能热水器(空气能热泵热水器)正是这样的产品.空气能热水器(空气能热泵热水器)的空气能热水器原理即是如此.补充下水箱中另外还有电加热在第一次开机时或者断电后开机,也同时参加压缩机工作,待水温正常后由压缩机保温.这样才可以确保24小时热水供应.

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吉解乌拉： 利用逆卡诺循环原理,通过压缩机做功使工质产生相变,其内置一种吸热介质--制冷剂,冷媒可吸收空气中的热能,在蒸发器内蒸发气话,通过热水器中压缩机的工作,提高冷媒的温度,再通过冷凝器使制冷剂从汽化状态转化为液化状态,转换过程中,释放出大量热量,传递给水箱中的水,使水温迅速升高,达到制热水的目的.

东山县18751011913： 热水自然循环原理 - ？
吉解乌拉： 自然循环热水系统利用热水密度低于冷水,热水具有往上运动的趋势,在热虹吸力作用下,水通过设置倾角的集热器自然地产生循环,加热后进入热水箱,热水漂浮于水箱上部.

东山县18751011913： 水源热泵排气温度过高是什么原因造成的 - ？
吉解乌拉： 冷媒量不足或者是蒸发量过大. 当系统管路内冷媒量不足或者蒸发量过大的时候,冷媒从蒸发器出来的过热度过大,相应的压缩机排气温度偏高,排气过热度过大.

东山县18751011913： 水源热泵机组,压缩机系统出现排气温度高现象,请分析原因. - ？
吉解乌拉： 1.冷凝器脏了 或 缺水,再检查一下排气温传.2.先模拟启机一下试试.

东山县18751011913： 空气源热泵热水系统中蓄热水箱与热泵的关系 - ？
吉解乌拉： 热泵是制热设备,蓄热水箱水箱是储热设备,储存热水.热泵将低温空气转为高温气体,与水箱内的水进行换热,使水箱内的水温度升高,以达到使用效果.热泵与蓄热水箱就类似于空调的室外机跟室内机.蓄热水箱的大小与热泵马力有关,水箱容量增大热泵马力也得增大,不然就是小马拉大车,热水速度慢.100L水箱需要热泵1匹左右.

东山县18751011913： 空气源热泵水温上不去地暖不热 - ？
吉解乌拉： 空气源热泵水温上不去地暖不热的原因 1、机组选型不合理,主要没有根据地区,或者使用的实际要求进行合理的机组选型. 2、机组安装的不合理,机组在安装的时候,没有做好相应的通风处理. 3、系统没有做好相应的保温措施,造成机组...

东山县18751011913： 如何提高空气源热泵的能效 - ？
吉解乌拉： 空气源热泵热水机能效低的解决方法: 1、检查压缩机是否损坏,用万能表检测压缩机电阻,确认压缩机无故障后,重点检查各控制系统,然后对照机组出厂说明或工程系统设计验收报告,根据分析检查电路、水路、温度的设定参数和实测数据...

东山县18751011913： 万局隆空气源热泵达到温度不停机是怎么回事? - ？
吉解乌拉： 需要根据具体情况来具体分析才行. 笼统来讲的话,空气能热泵使用过程中出现达到设定温度而不停机,绝大多数是由于水温度传感器的安装位置不正确、有异常损坏或主控制板有异常故障所导致的. 建议尝试给机组断电停机,等待几分钟后重新上电开机.此时故障依旧存在的,应向产品厂家总部售后报修,让维修人员来检查维修.