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三部曲輕松了解北京煤改清潔能源工作，空氣源熱泵為何受重視

2023-01-14

　　對(duì)于這些問題，業(yè)界眾說紛紜，也一直沒有統(tǒng)一的聲音發(fā)出。終于，近日在山東濟(jì)南舉辦的清潔供暖-空氣源熱泵供暖政策技術(shù)探討會(huì)上，中國建筑學(xué)會(huì)供暖專業(yè)委員會(huì)主任委員董重成教授分享了《空氣源熱泵商用項(xiàng)目實(shí)測(cè)與分析》項(xiàng)目的初步結(jié)論。商用項(xiàng)目的實(shí)測(cè)與分析，對(duì)于如何業(yè)主打消疑慮，評(píng)定空氣源熱泵供暖的合格工程，有著強(qiáng)的指導(dǎo)和借鑒價(jià)值

　　董重成教授介紹的實(shí)測(cè)項(xiàng)目為北京順義區(qū)一所國際學(xué)校的教學(xué)樓，測(cè)試時(shí)間從2016年12月17日到2017年3月15日，覆蓋了大半個(gè)采暖季。教學(xué)樓共五層，一二兩層從中分開，分別安裝了匹配功率的空氣源熱泵機(jī)組，既1#系統(tǒng)和2#系統(tǒng)(詳見下文數(shù)據(jù))，實(shí)測(cè)項(xiàng)目的建筑面積共計(jì)2,100平方米。平時(shí)周一至五，學(xué)生們上課，室內(nèi)溫度需符合人體舒適需求，到周末兩天則維持基本溫度條件即可。該項(xiàng)目中從空氣源熱泵機(jī)組到傳輸管網(wǎng)及供暖末端安裝了眾多制冷、供熱及傳動(dòng)產(chǎn)品：PSH低環(huán)溫?zé)岜脤Ｓ脺u旋壓縮機(jī)、MCX智能控制器、熱力膨脹閥、電磁閥、壓力/溫度開關(guān)、水力平衡閥、溫控閥和壓差旁通閥等等.

　　本次測(cè)試的目的通過監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣溫度、室內(nèi)外的空氣濕度和溫度、供暖系統(tǒng)水流量、供回水溫度、系統(tǒng)電功率和耗電量了解熱泵機(jī)組在供暖季的總制熱量和總功耗，分析整套系統(tǒng)的能效，對(duì)比系統(tǒng)采用供暖末端加裝供熱控制元件的能耗差別，總結(jié)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

　　經(jīng)過4個(gè)月的數(shù)據(jù)收集，得出幾條結(jié)論：

　　1.空氣源熱泵用于商用建筑供暖可以實(shí)現(xiàn)良好的供暖效果。

　　2.溫控閥能有效控制室內(nèi)溫度，避免過度供熱。

　　3.合理裝配水力平衡閥等供熱系統(tǒng)元件后，供暖系統(tǒng)節(jié)能率達(dá)20%以上;熱泵機(jī)組節(jié)能率25%以上，有利于熱泵系統(tǒng)運(yùn)行和提高供熱質(zhì)量。

　　4.機(jī)組冷日運(yùn)行仍有較佳性能，1#機(jī)組COP達(dá)到2.59，且滿足室內(nèi)供暖需求。

　　同時(shí)他也給出了合理建議：

　　? 應(yīng)系統(tǒng)化地看待空氣源熱泵商用供暖系統(tǒng)，不僅要合理配置空氣源熱泵機(jī)組，也要有效挖掘傳輸管網(wǎng)和供熱末端的能效提升空間

　　? 建議在傳輸管網(wǎng)中的水泵上加裝變頻設(shè)備

　　行業(yè)健康發(fā)展有促進(jìn)作用，會(huì)議結(jié)束后，他接受了《熱泵產(chǎn)業(yè)資訊》的采訪，就如何建立空氣源熱泵供暖的工程提出了他的建議。

　　《熱泵產(chǎn)業(yè)資訊》：

　　對(duì)于近年來火熱的空氣源熱泵供暖行業(yè)，作為供暖末端方面的專家，您怎么看這個(gè)行業(yè)的發(fā)展?

　　董重成教授： 空氣源熱泵在建筑采暖、工業(yè)干燥和農(nóng)業(yè)大棚植物種植都有良好的發(fā)展前景，不過由于目前的市場(chǎng)狀況和配套的政策法規(guī)等問題，在推廣和應(yīng)用過程中也有許多問題亟待解決。一直以來，生產(chǎn)企業(yè)都對(duì)解決熱源側(cè)(空氣源熱泵機(jī)組)的問題較為積極，這是必要的，畢竟熱源是供熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)。但即使很好的解決熱源側(cè)的問題，而忽視系統(tǒng)中其他部分運(yùn)行效率的考量，結(jié)果也會(huì)導(dǎo)致機(jī)組在實(shí)際運(yùn)用中供熱效果不佳、能耗居高不下。所以在供暖系統(tǒng)中，也應(yīng)充分重視末端和傳輸管網(wǎng)的技術(shù)問題。

　　其實(shí)，供熱末端(也就是建筑中的供暖系統(tǒng))在空氣源熱泵供暖系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用。當(dāng)熱泵產(chǎn)品在應(yīng)用中出現(xiàn)電費(fèi)過高、效率較低等問題時(shí)，除了關(guān)注熱泵機(jī)組本身以外，還要考慮到管網(wǎng)系統(tǒng)和供熱末端的技術(shù)問題。如果末端與系統(tǒng)不適配，即使機(jī)組運(yùn)作得再好，最后的供熱效果都可能是事倍功半，得不償失。

　　《熱泵產(chǎn)業(yè)資訊》：那空氣源熱泵到底應(yīng)該配什么樣的供熱末端?

　　董教授：適合的就是最好的。

　　對(duì)于末端設(shè)備的選擇應(yīng)該從業(yè)主與建設(shè)者的角度出發(fā)，根據(jù)末端設(shè)備的適用場(chǎng)合進(jìn)行選擇。在北京“煤改電”中，有許多針對(duì)既有建筑的改造工程，對(duì)于這類項(xiàng)目進(jìn)行末端改造鋪設(shè)地暖的難度很大，散熱器(暖氣片)反而成了更優(yōu)選擇。而在對(duì)空調(diào)和供暖都有需求的場(chǎng)合，風(fēng)機(jī)盤管就是較為理想的末端形式。在某些項(xiàng)目中，有時(shí)并不需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行改造，也許對(duì)末端進(jìn)行小小的變化，如溫控閥對(duì)于有效控制室內(nèi)溫度，避免過度供熱，安裝溫控閥就可以顯著提升整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作效率，達(dá)到良好的供暖效果。

　　《熱泵產(chǎn)業(yè)資訊》：對(duì)于空氣源熱泵供暖工程，很多人存在質(zhì)疑，您如何看待這個(gè)現(xiàn)象，能否請(qǐng)給出建議?

　　董教授：雖然外界存在很多質(zhì)疑，但是空氣源熱泵在“煤改清潔能源”中相比有著其他能源無可比擬的優(yōu)勢(shì)也是受到廣為認(rèn)可，空氣源熱泵作為獨(dú)立的清潔型供熱系統(tǒng)，有非常好的發(fā)展趨勢(shì)。無論在綜合性價(jià)比還是供暖的舒適性方面，都可以與其他清潔能源形式及方案具有優(yōu)勢(shì)的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　但是空氣源熱泵如何實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展?有以下幾點(diǎn)值得注意：

　　一、空氣源熱泵在供暖系統(tǒng)中的應(yīng)用值得重視。除了在“煤改電”領(lǐng)域中的應(yīng)用，在有的集中供暖中作為熱源也完全可行，目前已經(jīng)有了實(shí)際案例可供參考。

　　二、空氣源熱泵已經(jīng)在寒冷地區(qū)大面積使用，以后會(huì)逐漸拓展到嚴(yán)寒地區(qū)，而在嚴(yán)寒地區(qū)的氣候環(huán)境下，機(jī)組如何在-25℃的環(huán)境下保持高效運(yùn)行值得關(guān)注。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該加大-25℃超低溫環(huán)境運(yùn)行下機(jī)組的實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證。

　　三、空氣源熱泵在寒冷地區(qū)的應(yīng)用，完全可以考慮和其他熱源耦合使用，從而達(dá)到佳的制熱效果。如:為了支持“煤改電”政策的順利推行，許多城市發(fā)布了補(bǔ)貼政策，“峰谷電”就是其中之一。部分地區(qū)白天一度電需要0.5元，晚間只要0.1元，從經(jīng)濟(jì)角度來說，相當(dāng)于COP值達(dá)到4以上，如此高的能效比即使是空氣源熱泵都難以達(dá)到。所以空氣源熱泵完全可以和電供暖耦合，白天使用較為節(jié)能的空氣源熱泵供暖，有效利用可再生能源，而在夜間氣溫較低、空氣源熱泵運(yùn)行效率不高的時(shí)段，使用電采暖，對(duì)于用戶來說，可以達(dá)到舒適性和經(jīng)濟(jì)性并重的效果。

　　四、空氣源熱泵的靈活性也是和其他能源耦合使用的一大優(yōu)勢(shì)。在北方冬季供暖之前，往往因?yàn)闆]到集中供暖時(shí)間要求無法開始集中供暖，在這種情況下，使用空氣源熱泵作為熱源是好的選擇。并且可以在+8度室外氣溫下供暖，不僅熱效率高，調(diào)節(jié)靈活，還能提高居住質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量，等到不利于空氣源熱泵運(yùn)行的氣溫，再開啟城市熱網(wǎng)集中供暖，可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。