“空气源热泵是南方产品，在北方-25℃能用吗？”“所谓的低温热泵采暖机和普通的空气能热泵有何区别？”“既然普通热泵热水机也能把水加热到55℃，那为什么不能用于冬天采暖？”类似这样的问题，经常出现本刊的新媒体后台。这既能说明越来越多的人在关注我们行业，又能够发现他们对空气能产品的认识还严重不足。

       既然是“低温机”，和普通热泵的区别肯定在“低温环境下的制热量和可靠性”。那么从“低温空气能热泵”这个产品定义来说，北京在“煤改电”的技术路线中给出了明确的概念。主要包含：

• 依据GB/T 25127.2规定的名义工况进行制热性能的检测，实测制热量应不低于名义值的95%，实测消耗总电功率应不超过名义值的110%，实测名义工况制热COP大于2.1，低温工况制热COP大于1.6。

• 要求设备在-25℃能够正常启动和运行。对遇有极寒天气时，要能够启动电辅加热，确保出水温度。

• 设备要有可靠的融霜控制装置，融霜时间不能超过运行周期的20%。

而造成低温热泵和普通热泵性能差异的核心部件，就是压缩机。近年来，随着搭载了喷气（或喷液）增焓技术、变频技术的热泵专用压缩机开始普及，早已不能再用过去的老眼光来看待空气能热泵了。那么，今天我们来分辨一下，和普通热泵相比，低温热泵为何能在更低环温下工作？是不是说低温热泵就可以“完胜”普通热泵？

      普通热泵低温工况下为何运行难？

      我们先说普通热泵在低温工况下运行主要有哪些问题。

       首先是制热能力。压缩机的吸气流量和蒸发温度是成正比的，环境温度越低吸气流量越低，制热能力越差。另外，当蒸发温度降低的时候，电机的发热是不变的，还是那么多，而系统质量流量却在下降。

        假如蒸发温度在-5℃时，质量流量是50KG/S，当蒸发温度降到-30℃时，质量流量有可能只剩下20KG/S了。这个时候电机的发热量是几乎没什么变化的，但用来冷却电机的制冷剂的流量却减少了，对应的每一公斤制冷剂的加热量会增加，因此排气温度也会升高。吸气受热后密度会下降，相当于实际上制冷剂的流量下降的更多，这也是为什么温度越低制热能力会越来越差的原因。

       其次是可靠性。刚说了蒸发温度越低的时候压缩机的吸气流量是减少的，这时候排气温度会升高，压缩比变大，这时候压缩机内的润滑油容易膨化，然后黏性下降，这样也就导致涡旋盘的磨损会变得严重，从而影响主机的稳定、可靠运行。

       还有就是运行宽度。任何产品在设计时都有一个安全区间，就是说在这个区间内运行是安全的，而一旦超出了这个区间范围，则可能出现意外。常规热泵的压缩机在设计时也有一个安全的运行范围，如果在蒸发温度较低的环境中运行，可能一降温马上就不能工作了。这就不仅仅是可靠性的问题了，而是能不能用的问题。

      低温热泵如何解决这些问题？

       低温热泵之所以能在更低环温下正常运行，就是相应地解决了常规热泵遇到的几个问题——由于蒸发温度低、吸气流量少、压缩比大、排气温度高导致的制热量不足、COP低及运行不稳定。

       首先是内部结构设计上。蒸发温度越低，压缩比越大，而如果要在更低蒸发温度下工作，压缩比就要做的更大。所以，低温热泵压缩机的涡旋盘型线会设计的更大一些。可能普通热泵压缩比只做到2.3左右，但低温热泵会做的更高一些。这样就意味着在蒸发温度更低的情况下，低温热泵能够得到更高的工作效率，也能够有更低蒸发温度的工作范围，适应温差较大的工作环境。

       其次就是采用喷气增焓技术。喷气增焓就相当于在蒸发温度特别低的时候，通过外界冷媒引入进来，同时冷凝器的支路分成两路——一路用来过冷主回路的制冷剂，增加过冷度，扩大与环境温度的换热温差，提升制热量；另外一路用来冷却主回路的冷媒，减少涡旋盘的压缩比。这样就可以通过喷射进来的新压力降低压缩腔的实际吸气压力，压缩比也减少了，所以功耗、排气温度及功率都会有显著下降。同时，制热量也会提升，因为制热量的提升就来源于主回路过冷度的增加。

        这样一来，由于有更低蒸发温度工作范围，并且在低蒸发温度时还保持着较高的制热量，所以低温热泵在温度较低的北方地区也能够稳定、可靠运行，COP也比较高。

     低温热泵并不能“完胜”普通热泵

       低温热泵运行范围更广，低温环境下制热能力和COP更高，似乎低温热泵在和普通热泵的PK中可以完胜。但实际上，这样的理解是有误的。我们在选择产品时不能只考虑安全范围，还要考虑经济性。

       普通热泵出于系统的简化、成本的节省，很多时候不会采用喷气增焓技术。这样在温度很低的环境下就会超出工作范围，可靠性没有保障甚至完全不能工作。这种情况下低温热泵肯定可以KO普通热泵。

      但如果是在较高蒸发温度环境下工作呢？像长江流域甚至以南地区，最冷月温度也就在0℃左右，如果用低温热泵的话，设备成本上额外增添了不少，客户要多花钱——这可能还会影响到是否能拿下工程。而且，南方就是出现低温天气，时间都不会很长，这时候完全没必要用低温热泵，启动辅助热源（电加热）就可以了。

       此外，低温热泵在蒸发温度较高的环境下工作，运行效率可能还不如普通热泵。由于喷气增焓技术是对涡旋盘中间压力腔进行补气来增加排气量，因此当蒸发温度过高时，EVI喷射打开后的中间补气压力有可能低于涡旋EVI喷射口时的压缩压力，这时候EVI将不能实现喷气功能，而且此时压缩机打开EVI喷射对于制冷量和能效是不利的，其喷射打开后的临界点跟系统的运行压缩比以及EVI涡旋喷射口的设计有关。