摘. . 要：为有效改善供热中的天然气过度消耗和高运营成本的情况，采用新型的燃气空气源吸收式热泵设备进行供应，该设备可从空气中提取低温热能进行加热，在一定程度上降低了燃气消耗，在节能方面具有较高的应用价值。基于此，本文对该新型供热的应用设备存在的问题进行了分析，并提供了优化建议，旨在以更经济，安全和稳定的方式运行。
关键词：燃气空气源热泵；清洁能源；供热中；应用分析引言随着经济的快速发展，能源问题已成为供热公司面临的主要困难。
如何提供清洁有源的供暖已成为社会各界关注的话题。因此，如何在一定程度上减轻生活用气的压力，并确保民生的供暖问题。燃气气源吸收式热泵是一种新型的加热设备，因此，对于新设备的应用需要供热公司加以了解。
1 燃气空气源热泵清洁能源供暖的重要意义
我国近几年提倡煤改电或煤改气的供暖方式，由于天然气的短缺，很难在更多的城市中引入和实施清洁供热计划，并且冬季集中供热造成的资源成本较高。清洁供热的做法已经变的被动。热泵加热是指从低温热源提取热量，以产生数倍所消耗电能的热量来满足不同温度水平的加热要求。因此，热泵从空气中获取热量是最比较直接的供热方法。空气源热泵的性能直接受到外界温度的影响，当室外温度下降时，空气源热泵的性能系数将相应降低，在严重的情况下将遭受霜冻。在加热期间，当环境温度低并且建筑物负荷重时，空气源热泵的加热性能下降并且产生的热量减少。系统的功耗不仅增加，而且还增加了热量需求。因此，考虑支持其他供热源，以满足供热的负荷需求。从煤炭到天然气由于其成熟的技术和易于使用的简便性，已成为许多领域首选的清洁供热方法。还给广大地区的天然气管道的全面铺设提供了完整的基础设施。使用燃气锅炉的房屋的加热温度得到保证，并且易于控制和调节。
2 热源侧模型
2.1 空气源热泵模型
空气源热泵技术基于逆卡诺循环的原理，并具有四个主要组件：
压缩机，冷凝器，节流阀和蒸发器。蒸发器中的低温液态制冷剂从外部空气中吸收热量，并在压缩后排放高温高压蒸汽。经过冷凝器冷却后，与加热的材料进行热交换以释放热量，冷凝水在高压下变成液体。
温度和低压液体再次进入蒸发器，以连续完成蒸发，以完成连续的传热并达到加热的目的。空气源热泵可以在相对较低的温度下从外部空气吸收热量，空气源热泵的热效率通过实际运行中的电动机效率，压缩机的效率以及热交换器的效率之类的因素来获得。气源热泵的COP 热效率一般在 2-4 之间，能耗仅为直接电采暖的很小一部分，并且节能效果良好。近年来，可在低温下从空气中吸收热量的两级压缩热泵技术取得了显著提高和进步，空气源热泵的应用范围也在不断扩大和扩展，并在各个地方获得了成功的验证。空气源热泵的加热能力根据周围空气温度和出水温度而变化，因此，在不同的出水温度和环境空气温度下，设备的功率参数，负载比对热泵单元的实际输入功率和热效率有重大影响。当热泵单元在部分负载下运行时，必须校正设备的实际性能 ［1］ 。
2.2TRNSYS 模块选取
对模块进行选择，然后在 TRNSYS 软件中选择和分析相似的模型。如果没有类似的模型，则应使用现有的数学模型进行编辑。对于连接到燃气锅炉的空气源热泵和供暖系统，主要是空气源热泵型号、燃气锅炉型号、水泵型号等。日本科学家在选择热泵组件时，对空气以外的热泵组件进行了冷冻实验。结果表明，如果室外温度在 -12.8至5.8℃之间且相对湿度高于67％，则空气源热泵机组将易于冷凝［2］ 。
2.3 组合调试
根据空气源热泵 + 清洁能源组合供暖系统的系统型号和连接方式，按照模块顺序连接上述模块系统的各个部分，并对整个系统进行调试。将图形显示模块插入所需的显示模块以观察数据。通过调整系统中每个设备的运行参数和性能参数，该模型可以模拟空气源热泵和燃气锅炉联合供暖系统的运行情况，并获得当前的空气性能。带热泵和燃气锅炉系统的热源并计算数据设备的运行参数和性能参数，以及系统功耗和热泵热容量。可以模拟空气源热泵和与燃气锅炉相连的供暖系统的运行，并获取空气源热泵系统和燃气锅炉供暖系统的当前功率和消耗量，以及热泵的供应数据。通过模拟，可以产生燃气锅炉的空气消耗，空气源热泵的电力消耗等 ［3］ 。
3 燃气空气源热泵在清洁能源供热中措施
3.1 建立合理的控制策略
空气源热泵容量的选择及其运行成本和节能效果影响很大。当气源热泵的运行成本低于燃气锅炉的运行成本时，气源热泵的热量优先，这时燃气锅炉仅需提供辅助热量。如果空气源热泵的运行成本高于燃气锅炉的运行成本，则燃气锅炉主要提供热量。基于此控制策略，如果空气源热泵的运行成本等于运行成本，则要建立运行成本平衡概念。空气源热泵燃气锅炉与运行成本的平衡点是环境温度。
如果盈亏平衡点太高，锅炉的运行成本将增加，如果盈亏平衡点太低，则应选择容量更大的空气源热泵，这将大大增加投资成本。由于效率低，功耗高，因此长时间在低负载下工作，既不经济又不节能。
在实际工程中，设计人员很难合理地选择设备的平衡点。因此需要在TRNSYS 模型中，使用控制器模块来找到运营成本的收支平衡点。当环境温度高于 3℃时，空气源热泵加热更加经济和节能。因此，在供暖期间和最高用电期间，当外部温度低于 3℃时，锅炉将单独工作 ［4］ 。
3.2 优化配比
对于某些典型建筑物，基于其动态负载的分析，当结合每个热源的特定属性时，会创建多个热源的互补热模型。在提供加热温度的基础上分析不同热源的运行特性。根据不同热源的加热特性，采用不同的控制方法和不同的热源条件来动态模拟加热过程，确定加热期间的运行能耗，并科学合理的计算运行成本。使用年度成本法将每个可再生能源热水器的投资成本转换为一年。通过比较年度成本，可以选择最佳控制模式的最佳比率，这是因为空气源热泵上的负载比率增加，并且所连接的供暖系统的初始投资呈线性增加。此外，与空气源热泵的负荷率的增加相关联的加热系统运行成本曲线减小，这表明空气源热泵的运行成本小于天然气锅炉的运行成本。年度成本是系统经济性的主要指标，并且随着空气源热泵速率的不断提高，其先降低后升高。这是因为增加空气源热泵的容量可以减少功耗并降低运行成本。
因此，空气源热泵的年成本较低，随着空气源热泵容量的增加，当气源热泵的功率超过建筑物的小时负荷，并且气源热泵的容量进一步增加时，气源热泵将在部分负载下运行 ［5］ 。
结束语
能源危机和环境污染是我国供暖行业面临的主要问题。如何减少能源消耗和节约供电成本已成为供热工业发展的重要事项。燃气空气源热泵作为一种新型的加热设备，在节能减排和实现清洁供热方面具有很高的应用价值。随着对系统的深入研究和对现有缺陷的不断改进，操作性能将得到改善，并产生更好的加热效果，从而促进了加热行业技术的发展和进步。
参考文献：
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［3］郭泳军 . 空气源热泵与燃气壁挂炉采暖在清洁取暖中的节能环保效益分析 [J]. 科技视界 ,2020(21):164-165.
［4］尹奎超 , 刘继磊 , 聂金哲 . 空气源热泵与燃气壁挂炉采暖在清洁取暖中的节能环保效益分析 [J]. 建设科技 ,2020(02):89-93.
［5］胡松涛 , 李阳盈 , 季永明 , 刘国丹 . 多属性决策及灰色关联投影法在供暖方案选择中的应用 [J]. 暖通空调 ,2019,49(12):80-85.
