《熱泵市場》雜志 

空氣源熱泵是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，采用電能驅(qū)動，通過傳熱工質(zhì)把低溫空氣中無法被直接利用的低品位熱能有效吸收，并將吸收回來的熱能提升至可用的高品位熱能并釋放到水中的設(shè)備。在不同的工況下空氣源熱泵機組每消耗1kW電能就從空氣中吸收2～4kW的免費熱量，節(jié)能效果非常顯著。

空氣源熱泵由壓縮機、蒸發(fā)器、膨脹閥、冷凝器等部件組成。工作流程是通過壓縮機做功，使工質(zhì)產(chǎn)生物理變相（氣態(tài)--液態(tài)--氣態(tài)），利用這一往復(fù)循環(huán)相變過程不斷吸熱和放熱，在吸熱裝置中吸取空氣的熱量，經(jīng)過熱交換器使冷水升溫，制取的熱水通過水循環(huán)系統(tǒng)送至用戶。

空氣源熱泵的節(jié)能原理

因為空氣源熱泵熱水機組的基本原理不同于普通加熱方式，是靠輸入少量電力驅(qū)動熱泵運行，從空氣中大量吸收免費熱能，將其傳遞到水中來加熱熱水。其能量平衡式如下：Q2＝Q1＋W×F。式中：Q2――熱泵機組制熱量，Q1――熱泵機組從空氣中獲得的熱量，W――輸入電力，F(xiàn)――壓縮機效率其熱效率（能效比COP）＝Q2/W。熱效率遠(yuǎn)高于普通加熱方式。

近年來我國在此方向的技術(shù)進(jìn)步迅速，通過新的壓縮機技術(shù)、變頻技術(shù)和新的系統(tǒng)形式，已經(jīng)把空氣源熱泵的適用范圍擴展到-20℃的低溫環(huán)境。在-20℃下，幾種空氣源熱泵的COP已經(jīng)可以達(dá)到2，制熱量也可達(dá)到標(biāo)稱工況的70%以上。這就使得空氣源熱泵在絕大多數(shù)地區(qū)都可以作為高效的電-熱轉(zhuǎn)換方式，為建筑提供供暖熱量。中國的空氣源熱泵技術(shù)目前處于國際領(lǐng)先地位。

空氣源熱泵在集中供暖的應(yīng)用

隨著人民群眾物質(zhì)生活水平的提高，大家對冬季供暖的舒適性及安全性有了新的要求。在集中供暖條件下，不同樓層、不同朝向等因素會造成相當(dāng)大的室內(nèi)溫差、室溫低的住戶自然牢騷滿腹。在采用燃?xì)鉃槟茉吹男^(qū)和住宅中，其采暖質(zhì)量毋庸置疑，但燃?xì)饨?jīng)燃燒后產(chǎn)生的二氧化硫、總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物等對區(qū)域空氣質(zhì)量還是有一定影響的。此外燃?xì)庋b置的防火防爆問題也不容忽視。

由于國內(nèi)一些生產(chǎn)此類鍋爐的企業(yè)起步較晚、技術(shù)工藝不夠成熟及穩(wěn)定，使燃?xì)忮仩t的安全性得不到足夠的保證，再加上某些人為的安裝、使用、維修不當(dāng)，使燃?xì)忮仩t爆炸、傷人的事件時有發(fā)生。

在綜合考察各種采暖方式的利弊之后，空氣源熱泵作為采暖的熱源設(shè)備雖然存在初次投入略高的缺點，但它具有安全可靠、高效節(jié)能、綠色環(huán)保的特點，在現(xiàn)在國家提倡低碳經(jīng)濟、保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排的政策引導(dǎo)下，隨著人們的生活條件、生活素質(zhì)的不斷提高，空氣源熱泵采暖系統(tǒng)將成為今后的主要采暖方式之一。

舉例：石家莊十里洋房供暖項目

河北省石家莊市鹿泉區(qū)十里洋房小區(qū)供暖設(shè)備共有32臺空氣源熱泵機組，3臺循環(huán)泵，供熱面積為10萬平方米，供熱居民1000戶，由2臺1000千伏安變壓器供電。項目的整體建設(shè)成本為90-110元/㎡之間。采用空氣源供暖，一個采暖季下來，每平方米運行費用比傳統(tǒng)市政集中供暖節(jié)約近50%。

圖轉(zhuǎn)自河北青年報

以上表格來自河北省燃?xì)夤峁芾磙k公室編纂的《河北省城市清潔能源供熱典型案例匯編》，項目由石家莊華航熱力科技有限公司施工建設(shè)。

通過比較可以看出，采用空氣源熱泵來做獨立供暖系統(tǒng)，在安全性，綜合造價，使用壽命，使用條件限制方面具有明顯優(yōu)勢?？諝庠礋岜檬褂玫哪茉词亲顬槠占暗碾娏?，相比之下，燃?xì)鉅t受供氣量、供氣管網(wǎng)等諸多限制。

從環(huán)保性來講，燃?xì)鉅t畢竟還是有二氧化碳的排放，而且消耗的是可以做其他用途的高品位能源，而熱泵消耗的是電力，雖然目前中國的大部分的電力來自非清潔能源-煤，但是，隨著核電，風(fēng)電，太陽能發(fā)電和水電的進(jìn)一步發(fā)展，中國的電力也將變得越來越清潔。從這三點來看，空氣源熱泵作為獨立供暖系統(tǒng)的熱源，具有巨大優(yōu)勢。

空氣源熱泵采暖系統(tǒng)熱泵主機安裝于屋頂、室外綠化帶、車庫等地方，不占用房間活動空間。小區(qū)使用空氣源熱泵集中供暖時采用380V電壓，使用分戶式空氣源熱泵采用220V電壓，別墅可采用380V電壓的熱泵主機。室內(nèi)末端可以根據(jù)需求使用散熱器、地暖或者風(fēng)機盤管。

針對目前的清潔采暖現(xiàn)狀，政府應(yīng)該制定導(dǎo)向性扶持政策，明確清潔能源供暖方式選擇順序。區(qū)域條件和資源稟賦好的地區(qū)，首選地?zé)崮?、工業(yè)余熱、風(fēng)電、太陽能等；已建立了城市供熱管網(wǎng)，而又不具備上述條件的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)盡快推行煤炭清潔燃燒技術(shù)；供熱管網(wǎng)未覆蓋地區(qū)，盡量選用能效比較高的空氣源熱泵、電儲熱等方式。

6大優(yōu)勢助力北方集中供暖

空氣源熱泵適應(yīng)性廣，理論上—25℃以上環(huán)境皆可用。在平均氣溫為—5℃的環(huán)境溫度下，每耗一度電，可產(chǎn)生3度電以上的熱量，節(jié)能效益達(dá)到75%，而在—15℃的環(huán)境下，消耗1度電，也可產(chǎn)生2度電以上的熱量，與電輻熱相比的節(jié)能效益達(dá)到50%。

1.節(jié)能省錢，且實現(xiàn)供熱市場化

低溫空氣源熱泵通過消耗部分電能獲得2.5～3.4倍的供熱量，冬季季節(jié)綜合能源利用率≥3.0，一次能源利用率可達(dá)0.825～1.122，季節(jié)綜合一次能源利用率為0.97，遠(yuǎn)高于電直接供暖和燃煤、燃?xì)夤┡姆绞健?/p>

由于用戶行為節(jié)能顯著，空氣源熱泵分布式采暖費比集中供暖還省30%，最高也不會超過當(dāng)?shù)氐募泄豳M用。用多少熱，交多少電費，真正實現(xiàn)供熱商品化，政府不用再為熱計量改革發(fā)愁。

促進(jìn)節(jié)能建筑的發(fā)展。三分供熱，七分保溫。建筑物保溫性能越好，室內(nèi)環(huán)境越舒適。推廣使用空氣源熱泵分布式采暖，提高了建設(shè)項目的品味，倒逼開發(fā)企業(yè)提高建筑的保溫效果。

2.投資小，占用空間小

傳統(tǒng)集中供暖初投資大，鍋爐、管道管件、散熱器或地暖等投資，每100平方米住宅建筑均花費1.4萬元以上，還要占地，消耗金屬材料超700KG，使用壽命一般在10～15年，管網(wǎng)鋪設(shè)、維修，占用市政道路，擾民嚴(yán)重。

熱泵分布式供暖，沒有集中供熱系統(tǒng)所必須具備的熱源廠、一次網(wǎng)、換熱站、二次網(wǎng)、用戶散熱設(shè)施等環(huán)節(jié)，接電就可以供暖，使用功率分配系統(tǒng)，可有效的避免電力增容。與城市熱力管網(wǎng)相比，省去開挖道路，鋪設(shè)熱力管道的巨額投資，省時、省錢。系統(tǒng)可放置于樓頂平臺或地下室，利用了閑置空間，無需占用城市寶貴的土地空間，為用戶創(chuàng)造效益。

3.彌補城市集中供熱未覆蓋地區(qū)

北方地區(qū)由于經(jīng)濟高速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，城市人口快速增長，許多地區(qū)供暖問題矛盾日益突出，給政府和熱力公司增添了巨大壓力，單純靠熱力公司解決此類問題是不大現(xiàn)實的，新能源熱力供暖中心建設(shè)快、周期短，10萬平方采暖一個月左右可建設(shè)完成，快速解決居民用戶需求，為政府解決民生一大難題。

4.市場化運作，不增加政府負(fù)擔(dān)

新能源熱力供暖中心可采用PPP模式建設(shè)，投資方和用能方、建設(shè)維護(hù)方三者合作，純市場化手段操作，不增加政府任何資金負(fù)擔(dān)。財政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)境保護(hù)部和國家能源局緊急響應(yīng)，印發(fā)《關(guān)于開展中央財政支持北方地區(qū)冬季清潔取暖試點工作的通知》，《通知》明確提出：應(yīng)積極探索采取政府與社會資本合作（PPP）等市場化模式建設(shè)運營清潔取暖項目，完善價格和收費政策，調(diào)動企業(yè)和社會資本參與清潔取暖改造積極性。

5.有利于城市管理

城市熱力管網(wǎng)需多處開挖道路，鋪設(shè)熱力管道，造成人力、物力浪費，建成的管網(wǎng)也需大量人力、物力維護(hù)，給城市管理增加了巨大壓力，采用新能源熱力供暖中心不需要鋪設(shè)長距離管網(wǎng)，利于城市管理。

使用空氣源熱泵分布式采暖，使用戶直接面對經(jīng)營企業(yè)。各級政府不用再為協(xié)調(diào)供熱企業(yè)與用戶之間的矛盾操心費力，政府財政不必再為保障供熱補貼大筆資金，市政道路也不用再為熱網(wǎng)改造、搶修而變得擁堵不堪。

有利電網(wǎng)的安全運行。利用夜間的谷期電供暖可有效緩解白天用電高峰，減少峰谷電巨大差額，使電網(wǎng)更安全高效運行。

6.減少煤炭燃燒、防治霧霾等污染

新能源熱力供暖中心節(jié)能效益明顯，零排放，可減少煤炭燃燒、防止溫室效應(yīng)、霧霾等污染。如按每100萬㎡計算，采用新能源熱力供暖中心每年可減排二氧化碳達(dá)53000噸左右。

由于空氣源熱泵具有不受資源條件限制的特點，且隨著低溫空氣源熱泵技術(shù)的不斷發(fā)展，能效水平不斷提升，其應(yīng)用范圍不斷向北推進(jìn)。隨著在北京、天津、河北、山西等地煤改電政策的鼓舞，連一向被部分人視為“低溫禁地”的東北三省都開始推廣空氣源熱泵了。由此可預(yù)見，熱泵先進(jìn)的技術(shù)，結(jié)合PPP先進(jìn)的市場化手段，熱泵采暖領(lǐng)域大有可為！

版權(quán)：文中配圖分別由紐恩泰、中廣歐特斯、伊蕾科斯、芬尼克茲等企業(yè)提供，特此致謝。

案例：山東萊州12000㎡熱泵小區(qū)集中供暖項目數(shù)據(jù)分享

北方農(nóng)村也可以用空氣源熱泵集中供暖？如果可行，那么基礎(chǔ)建設(shè)費用幾何？又是如何收費？采暖熱負(fù)荷值如何選取？是集中控制還是分戶控制更合適？一個取暖季下來利潤幾何？

這些問題，是不是都是你想了解的？

這一期，山東農(nóng)村熱泵采暖大咖王明宵將坐鎮(zhèn)熱泵商學(xué)院千聊直播平臺，無保留分享去年他做過的一個12000㎡農(nóng)村熱泵集中供暖項目。上面這些問題，在這里都可以找到答案。