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陜西智沐環境技術有限公司
（一）技術原理
空氣源燃氣機熱泵系統是一種以天然氣為燃料，通過燃氣發動機驅動蒸氣壓縮式壓縮機，通過燃氣熱泵的循環，進行制冷/制熱的空調系統。
它是由下列部分所組成：模塊式燃氣空調室外主機、模塊式燃氣空調室內機、水系統管路和控制器。燃氣機熱泵空調系統采用一帶多的模式，室外主機放置于室外，室內機分散于各個房間，通過水系統管路連接起來。制熱時室內機通過冷卻水向房間內散熱，提高室內溫度，室外主機中的蒸發器氣化吸收外界的熱量；制冷時室內機通過冷凍水吸收房間內的熱量，降低室內溫度，室外主機中的冷凝器液化散熱。
燃氣機熱泵制冷制熱原理如下圖1-1所示：
圖1-1 制冷制熱原理
燃氣機熱泵發動機余熱循環原理如下圖1-2所示：
圖1-2 余熱循環原理圖
（二）運行模式
空氣源燃氣機熱泵分室內機和室外機，系統可以采用一臺室外機連接多臺室內機。運行系統如圖1-3所示。
圖1-3 運行系統
在冬季，通過切換轉換閥改變冷媒的流向，把系統切換至制熱循環模式運行，此時室內機通過冷卻水向房間內散熱，提高室內溫度。
在夏季，整個系統切換至制冷循環模式運行，室內機通過冷凍水吸收房間內的熱量，降低室內溫度。
室內機配置有溫度調節控制器，可以根據室內溫度的需求進行調節，而室外機可以根據室內機的使用情況進行調節制冷或制熱的功率，從而達到最優運行，減少能源的損失，降低運行費用。
1. 減少電力投資；
與空氣源電熱泵系統相比，智沐GEHP系統大幅度降低了電力的需求，避免了電力增容或加大變電容量等的巨額投資。
2. 減少燃氣管線投資；
與燃氣直燃空調系統（溴化鋰直燃機）相比，智沐GEHP系統采用低壓燃氣即可使用，避免了高壓燃氣管線建設投資。
3. 設計、施工安裝方便；
燃氣機熱泵空調系統沒有管線復雜的機房，因而非常簡潔，設計周期短，可以有效減少機房內多個專業管線打架而造成的設計修改和變更，減輕設計人員的工作負擔，提高設計效率；對于承建商，燃氣式熱泵空調系統施工簡便，工期短；施工管理、協調便利，資金壓力小，回報效益高。
4. 運行可靠、運行及安裝費用低；
燃氣機熱泵空調系統室外機可以根據項目情況至于屋頂或屋檐下，因此減少了機房的建設費用，經濟上的收益十分明顯。同時由于該系統使用壽命長，定期維護間隔1萬小時以上。運行時不用設專人看守，因此可大大節省運行管理和維護費用（高科空氣源燃氣機熱泵機組全面上云，終端用戶采用PC監控平臺和手機APP即可完成對所有機組的遠程操控）。另外該系統采用天然氣高熱值能源，系統全年平均一次能源利用率PER可達1.45以上，結合地方天然氣價格和用電價格對比，可知空氣源燃氣機熱泵具有更低的運行費用（如下圖1-4，在電價0.5元/kW h，燃氣價格3.0元/m3時，空氣源燃氣機熱泵與空氣源電熱泵運行費用是等價的。當電價高于0.5元/kW h，空氣源電熱泵運行費將高于空氣源燃氣機熱泵，若對于工業用電1.0元/kW h，空氣源電熱泵運行費用將明顯高于空氣源燃氣機熱泵）。
圖1-4 能源價格對比分析圖
5. 功能強大，即可根據客戶需求隨時供冷、供熱；
一年四季任何時間都可以隨時提供空調，可以隨意設定室內溫度（一套系統三個功能：制冷、制熱、供生活熱水）。
6. 局域控制系統靈活；
該系統采用了先進的局域控制技術，根據局域空調性能要求不同，主機運行負荷不同，保證了系統總處于最優狀態運行，提高能源轉換效率，節約能源。
7. 低噪音；
該系統采用了鋸齒形風扇的開發，運行音低。
8. 環境適應性強；
在低溫環境下，由于有發動機余熱優勢，制熱能力衰減明顯小于空氣源電熱泵。發揮出了空氣源燃氣機熱泵空系統所特有的超強供暖能力。
9. 容易實現空調功能分區以及衛生環保舒適；
由于該系統采用一拖多的方式連接，因此可以根據功能的不同輕松實現按功能區配置系統的連接模式，達到優質供能。更能有效規避中央空調各個房間互相傳染的缺陷。
（一）壓縮式燃氣熱泵與吸收式燃氣熱泵的對比
表3-1 （一）壓縮式與吸收式燃氣熱泵的對比表
序號 | 項目 | 壓縮式燃氣熱泵 | 吸收式燃氣熱泵 |
1 | 運行工質 | 氟利昂 | 氨-水；（本工質使用需要得到國家審批） |
2 | 工質安全等級 | A1（不可燃、低毒） | B2 （易燃易爆、較高毒性，腐蝕） |
3 | 運行壓力 | 低 | 高 |
4 | 冷熱切換方式 | 通過四通閥切換 | 不可切換 |
5 | 設備功能 | 制冷+制熱+生活熱水 | 制熱 |
6 | 除霜方式 | 余熱進行除霜；高效制熱，制熱能力衰減小。 | 熱氣進行旁通除霜；制熱能力衰減嚴重，能效低。 |
7 | 制熱能效 | 170% | 150% |
8 | 產品配置 | 發動機、壓縮機、蒸發器、冷凝器、節流裝置等 | 蒸發器、冷凝器、節流裝置，燃燒裝置、精餾器、吸收器、發生器溶液泵等 |
9 | 出水溫度 | 最高出水溫度60℃ | 最高出水溫度45℃ |
10 | 維保 | 普通空調維修工 | 吸收式系統，專人維修 |
11 | 燃燒形式 | 內燃式 | 直燃式 |
（二）燃氣熱泵與電熱泵的對比
表3-2 燃氣熱泵與電熱泵對比表
序號 | 項目 | 智沐GEHP（燃氣熱泵） | EHP（電熱泵） |
1 | 應用區域 | 1、適用于需要冷、熱的地區，能同時滿足供冷供熱的需求。冬季供熱可利用發動機排熱，供熱能力大，不受外界環境溫度影響,特別適用于冬季寒冷地區，無需輔助熱源，無需除霜，也特別適合夏季炎熱冬季濕冷地區； | 1、適用于夏熱，冬季溫和地區，在寒冷地區溫度低時機組無法正常運轉，濕冷地區冬季運轉容易結霜，需經常除霜運轉； |
2 | 工作原理 | 制冷：利用燃氣發動機驅動壓縮機進行制冷吸收室內熱量并排除室外，實現制冷； | 制冷：利用電機驅動壓縮機進行制冷吸收室內熱量并排除室外，實現制冷； |
3 | 能源綜合利用率 | 1、以清潔能源天然氣、液化石油氣等為熱源驅動發動機，提供動能； | 1、以二次能源-電做驅動源，品位高。 |
4 | 機組效率 | 年平均PER值1.45 | 年平均 COP 3.0 |
5 | 使用環境溫度 | 1、制冷：可使用的環境溫度為22~43°C; | 1、制冷：可使用的環境溫度為22~43°C； |
6 | 除霜問題 | 利用發動機的排熱供暖，無需除霜，機組的效率高。 | 1、冬季室外溫度低時，換熱器表面要結霜，定時自動除霜要耗費機組10%的能量，且除霜過程無法供熱，有時會吹冷風，結霜嚴重機組則無法運行。 |
7 | 供熱能力 | 1、可利用發動機排熱，供暖能力大； | 1、供暖能力相對小，需要增加輔助熱源 |
8 | 迅速制熱 | 利用發動機的排熱，恒定熱源加熱，冬季實現6分鐘快速啟動制暖。 | 冬季啟動需22分鐘，需預熱，預熱過程耗能大。 |
9 | 負荷控制 | 1、雙芯片微電腦控制無級變速發動機(通過皮帶帶動壓縮機)； | 1、單獨變頻調節壓縮機轉速(變頻機組)，或者單獨控制冷媒容量(變容量)控制。 |
10 | 室內溫度變化 | 通過微電腦對轉速進行控制。 | 1、通過分段變頻進行控制； |
11 | 壓縮機的使用安全問題 | 1、發動機與壓縮機之間皮帶傳動，運轉安全，能適應更大的壓比范圍對環境溫度低時仍舊可以制冷； | 1、壓比范圍相對小，當壓比高時，燒毀壓縮機線圈。 |
12 | 控制方式比較 | 采用較為先進的室外機主控，室內機輔助控制，控制精確，維修方便。 | 由室內機主控，室外機輔助控制，控制的方式與維修都很不方便。 |
13 | 電子諧波 | 1、耗電量極低，而且采用直流調速控制風扇電機，不會產生電磁污染； | 1、變頻調速，易產生電磁污染； |
