【原】出水溫度從7℃到85℃！空氣源熱泵真是個“十項全能選手”

熱泵市場 2021-06-30

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經(jīng)過大約30年的發(fā)展和完善，中國的熱泵技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，其多樣性已經(jīng)居于世界第一的位置。涵蓋了家用和商用熱水、供暖、恒溫大棚、制冷、烘干、干燥、高溫熱泵、工業(yè)用特種熱泵、恒溫保存、互補能源等領(lǐng)域，覆蓋市場容量過萬億。并以“供熱技術(shù)”為基礎(chǔ)，不斷向外延伸，觸角逐步深入到家電產(chǎn)業(yè)、空調(diào)產(chǎn)業(yè)、太陽能產(chǎn)業(yè)、電供暖產(chǎn)業(yè)等各個領(lǐng)域！

簡單的說，不同的出水溫度，對應(yīng)不同的應(yīng)用場景。今天，我們就來盤點一下，空氣源熱泵這個“十項全能選手”，都有哪些應(yīng)用。

7℃：中央空調(diào)制冷

很多人認為空氣源熱泵和中央空調(diào)完全是兩回事，完全是不同的行業(yè)，空氣源熱泵專門“制熱”，而中央空調(diào)側(cè)重于“制冷”，其實，空氣源熱泵主機“文武（冷暖）雙全”，是一臺性能更加優(yōu)良的“中央空調(diào)”。

空氣源熱泵產(chǎn)品蒸發(fā)器的面積、蒸發(fā)器的換熱風量、翅片的間距都大于中央空調(diào)。夏季制冷時蒸發(fā)器變成了冷凝器，冷凝器在室外起到了散發(fā)熱量的作用，因此，它散發(fā)的熱能的性能優(yōu)越于中央空調(diào)，也就是說，它在制冷時完全能夠替代中央空調(diào)。這就避免了家庭冷熱源的重復投資，一機解決冷暖！

和普通的中央空調(diào)相比，冷暖型空氣源熱泵機組的標準為GB/T25127，中央空調(diào)的標準為GB/T18430。冷暖型空氣源熱泵采用“噴氣增焓”壓縮機，制熱時主要設(shè)計工況都是在0℃以下，主要功能就是采暖，末端主要是地暖、暖氣片，還有風機盤管等。而中央空調(diào)制熱時的所有設(shè)計工況都是在0℃以上，側(cè)重于制冷，兼顧制熱，末端基本都是風機盤管，沒地暖、暖氣片。

27℃：泳池恒溫熱水

隨著綠色低碳和舒適家居生活理念的逐漸流行，人們不僅希望能夠在炎炎夏日享受舒適的游泳樂趣，也希望體驗在寒冷的冬天享受清新的游泳環(huán)境。空氣能泳池熱泵對于泳池的管理者來說，希望能夠通過它在滿足人們要求的同時，也希望投入成本和管理費大大降低，獲取更多的投資回報。相比一般的泳池設(shè)備，在技術(shù)經(jīng)濟方面，無疑能夠給獲得客戶的青睞。

目前，熱泵泳池機組不僅將泳池的水在熱泵機組中循環(huán)換熱，保證水溫恒定。還兼具新風和除濕功能，可以將泳池專用熱泵機組加導風管，將室外新鮮空氣引到室內(nèi)泳池，及時更換空氣。并配合除濕風柜，通過吸收室內(nèi)泳池空氣中的熱量實現(xiàn)室內(nèi)泳池環(huán)境除濕。

采用熱泵機組在加熱泳池水過程中，相比于傳統(tǒng)鍋爐+板式換熱器的加熱方式，運行費用最高可節(jié)省80%。

35~45℃：地板采暖和熱水

空氣源熱泵的最佳工作狀態(tài)是提供45℃以下的熱水。在這種工作狀態(tài)下，空氣源熱泵的能效比高，節(jié)能性強，運行穩(wěn)定。這個溫度區(qū)間內(nèi)，空氣源熱泵在家用和商用熱水領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常普及，在此不再贅述。今天就單獨說一下地板采暖。

地板采暖所需要的熱水為45℃左右，熱泵與地熱管道配套使用，供暖效率很高，即使一個采暖季使用下來，設(shè)備的電費也遠遠低于傳統(tǒng)的蓄熱式電暖氣。如果與高效地暖裝置組合，如“預制溝槽薄型地面輻射采暖板”的進水溫度僅需35℃，則節(jié)能效果更加顯著。目前地板采暖是被公認的空氣源熱泵的最佳末端采暖解決方案。

同時，和中央空調(diào)相比，空氣源熱泵最大的優(yōu)勢就在末端能夠接地暖，更加舒適。地暖、散熱器的運行特征是小流速大溫差，風機盤管的運行特征是小溫差大流量。所以空氣源熱泵與中央空調(diào)的設(shè)計理念不同，中央空調(diào)是以末端為風機盤管為前提，兩器配的太小，水泵配的太大，沒有考慮地暖的運行特征。所以用傳統(tǒng)中央空調(diào)無法帶地暖。

50℃：農(nóng)業(yè)大棚、畜牧業(yè)養(yǎng)殖

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大棚和畜牧業(yè)養(yǎng)殖采暖一般都是采用燃煤熱風爐和其他電采暖設(shè)備。不僅能耗高、污染大，而且還需要專人不間斷的看守、溫度也不能長時間保持穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)溫度波動，對于農(nóng)民和養(yǎng)殖戶的損失往往是巨大的。

空氣源熱泵搭配地暖、散熱片、風盤，不僅發(fā)熱均勻、升溫快，而且智能控制棚內(nèi)的溫度。雖然初期投入比較大，但是在日常使用過程中，熱泵的制熱更穩(wěn)定，降低了因為溫度波動造成的各種損失，機組在運行過程中也無需專人管理，費用更經(jīng)濟。

近兩年，為保證冬季農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)，同時減少冬季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)燃煤污染，北京、河北、河南、山西等省份已經(jīng)明令對郊區(qū)冬季燃煤取暖農(nóng)業(yè)大棚進行改造，改造熱源以空氣源熱泵為主。對“育種、育秧、育苗”等籽種農(nóng)業(yè)設(shè)施實施空氣源熱泵等清潔能源改造。

55℃：風盤、新式暖氣片采暖

風機盤管機組在供暖系統(tǒng)中的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：啟動時間短，利于節(jié)能；系統(tǒng)簡化，利于設(shè)計和安裝；控制簡單；造價低等。

風機盤管是一種強制對流散熱器，管路的供水溫度要求不高，一般風機盤管供水溫度不須超過60℃，溫度在40℃以上的熱源即可保證風機盤管系統(tǒng)有效地運行。40℃熱水對空氣能熱泵系統(tǒng)來說是很容易做到的事情。

65℃：老式暖氣片改造

暖氣片的散熱原理是熱水在其中流動，往外散發(fā)熱量，提升室溫。暖氣片材質(zhì)很多，有鐵質(zhì)暖氣片、鋼制暖氣片還有銅鋁復合暖氣片，它們大多為金屬材質(zhì)，對熱量的傳遞有一定的削減作用，不如熱風直吹效果好。

所以空氣能熱泵與暖氣片搭配，往往需要60℃以上的水溫才能實現(xiàn)室內(nèi)的采暖，空氣能熱泵因而需要耗電更多來制取更多的熱量。而且房屋面積越大，需要的暖氣片越多，會占據(jù)室內(nèi)空間，減小了自身活動區(qū)域。不過暖氣片的優(yōu)勢也很明顯，那就是安裝周期短，工法簡單，費用也低廉。

對于部分需要75℃甚至更高水溫的供暖系統(tǒng)，完全可以采取高溫復疊熱泵來滿足。

75℃：工農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)烘干

55~75℃左右的熱水或熱風烘干，正是空氣源熱泵的優(yōu)勢所在。熱泵烘干作為節(jié)能、農(nóng)機與暖通領(lǐng)域交叉發(fā)展的潛力市場，近年來整體處于快速發(fā)展期，受到政府部門，以及暖通、農(nóng)機、農(nóng)產(chǎn)品加工、環(huán)保等諸多行業(yè)越來越多的關(guān)注。

烘干市場一直是我國農(nóng)機市場的短板，食品、茶葉、藥材、污泥烘干率平均水平比較低，但也正因為如此，熱泵烘干機市場發(fā)展?jié)摿薮?，提升空間多。隨著熱泵烘干機銷量不斷增多，其應(yīng)用效果也逐漸被更多的人認可，目前主要有農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務(wù)業(yè)三大重點領(lǐng)域。

從現(xiàn)在的能源結(jié)構(gòu)、環(huán)境壓力來說，熱泵烘干的發(fā)展?jié)摿Ψ浅４?。?jù)統(tǒng)計，同等工況下熱泵烘干系統(tǒng)比燃煤系統(tǒng)節(jié)能70%；碳排放量低70%；PM10、PM2.5等可吸入顆粒污染物下降99%。若將燃煤烤房全部替代后，熱泵烘干市場預估保有量超萬億元。

85℃：消毒、高溫熱水

在高溫熱水領(lǐng)域，空氣能熱泵最為常見的應(yīng)用領(lǐng)域就是在電鍍工業(yè)。電鍍工藝對熱水的需求有著非常嚴格的要求，生產(chǎn)過程中需要持續(xù)不低于68℃的熱水。

據(jù)粗略統(tǒng)計，全國現(xiàn)有15000家電鍍生產(chǎn)廠，擁有5000多條生產(chǎn)線和2.5～3億㎡電鍍面積生產(chǎn)能力。為了解決空氣污染問題，目前各地政府都在限期拆除的傳統(tǒng)燃煤、燃油或者燃氣鍋爐。

采用空氣能高溫熱泵，可以把溶液加熱到72℃，供到保溫水箱，水箱里的高溫溶液供給電鍍槽，工件和溶液逆流通過。工件鍍好后流出鍍槽。溶液經(jīng)過鍍槽后降溫到68℃，完全能夠滿足電鍍廠生產(chǎn)需求。

總結(jié)

常見的應(yīng)用場景說完了，但是還有很多空氣能熱泵的可應(yīng)用領(lǐng)域還沒介紹。比如更具定制化的烘干、低溫保存、家用熱水、洗浴余熱回收等。隨著國家進一步推行“節(jié)能減排”和“清潔能源替代”，熱泵這個“十項全能選手”，在所有需要供熱的領(lǐng)域，理論上都是熱泵的用武之地。