空气源热泵在建筑节能中的应用

空气源热泵在建筑节能中的应用

高苑洲

浙江丹特卫顿热泵有限公司杭州市余杭区310000

摘要：随着经济的发展，我国建筑业发展十分迅速，人们的生活需求不断增大。供暖、空调、生活热水已经成为了每天生活的必需品，这些必需品已经占据了整个建筑能源消耗的50%-60%。能源消耗的增加让我们不得不考虑新型能源或节能能源的发展，空气源热泵能够很好的为建筑供能，而消耗的资源却少之又少，因此热泵技术成为了建筑节能的首选。本文就空气源热泵在建筑节能中的应用情况进行了简要分析，以供参阅。

关键词：空气源热泵；建筑节能；应用

1空气源热泵概述

空气源热泵是指通过空气换热器与室外空气换热制取冷(热)量的热泵系统。空气源热泵是目前应用最广泛的系统，鉴于其使用量巨大，提高其能效水平将是建筑节能的重要措施。故自2004年起，我国已颁布实施了房间空调器、单元式空调机、冷水机组的能效标准；数量日益增长的变频式空调器和多联机等空气源热泵产品的能效标准也已形成报批稿，不久将颁布实施。与其他热泵相比，空气源热泵的主要优点就在于其热源获取的便利性。只要有适当的安装空间，并且该空间具有良好的获取空气的能力，该建筑便具备了安装空气源热泵的基本条件。然而任何一类热泵都有其最佳的适用场合和条件。我们倡导因地制宜使用热泵，以推进热泵技术的健康发展，实现其真正意义上的节能减排。从技术层面上讲，欲扩大空气源热泵的应用地域，需要面对的核心技术主要为“高效，除霜，低温”。只要解决好上述3个问题，空气源热泵的适用性将得到很大的提高。在我国的长江以北，陇海铁路以北，甚至在黄河中下游流域的寒冷地区也会得到广泛地推广使用。

2空气源热泵在建筑节能中的应用优势

（1）空气是可再生的清洁能源，唾手可得免费使用。与水源．土壤源相比，不涉及地质资源限制，也不污染地下水。（2）无需特设机房，安装方便，大型可装在屋顶节省占地。（3）初投资相对于水源．土壤源低。（4）类似普通空调机，操作方便．无需专管技术人员。（5）可按户计量，收费方便，用户使用自主性强。适宜用在小型用户。有人认为空气源热泵供热系统能效比小于3.0就不再是节能产品。这是将空气源热泵与电厂的燃煤锅炉比．即，认为既然燃煤发电厂的效率只有33％，那么热泵用1度电就应当有3倍的输出才划算。这里的不准确之～是煤．电．和热三者并不能用量来划等号；其二是燃煤发电站与区域性燃煤锅炉不但效率不可相比，而且从占地面积．占用人力，污染环境等诸多因素都不能比。所以热泵供暖的能效比应当是多少地质状况等？什么用户？什么建筑？等诸多情况下以一个等效比一刀切的规定，是不恰当的。

3空气源热泵在建筑节能中的对比应用

（1）空气——空气热泵的应用。空气对空气的热泵早在80年代就被我国市场的到发展，这用热泵所运用的蒸发器和冷凝器，都是由制冷剂与空气进行热交换进行工作，在当时大致有窗体式、分体式等。这种空气对空气的热泵可以用作中央空调系统的使用，但是由于这种机组供热范围不大，在使用是必须运用热风作为传输介质，而热风运送体积较大，产生噪音强，需要较大的输送动力，且覆盖范围小，不能实现区域性供应。后来国外公司通过技术改革，减少了这一问题的程度，对于国内来说，结构发展，价格高，不能得到普遍使用。（2）空气——水热泵的应用。空气对水热泵在建筑中大多应用于“户式中央空调”，它把水作为供热介质，增加了供热范围，大多用于大面积住宅区。由于多级热交换，这种装置对于水温的要求较高，当这种装置放置在大气温度低于无摄氏度时，需要用电进行驱动工作。这种供能装置所导致的区域气温上高下低，不适宜人类的居住，且耗能大。（3）热泵的种类及其规模对比。现有的热泵热源大致可以分为空气源、土壤源、以及浅层地下水源三类，其中浅层地下水源的规模和用途范围比较大，其次是土壤源，最后是空气源。三种热泵热源根据规模不同所使用的压缩器也有不同之处，空气源由于其空气侧的换热器较大，因此所占供热规模较小，可以利用螺杆机，将原有的7KW-70KW的供热范围，增加到700kw，建筑中适合小型办公及小型住宅区所使用。

4市场前景展望

在我国北方地区，集中供热只占了城镇供热的70%，其他为分散供热，虽然城镇化率在不断的增长，但一些农村尤其偏远山区很长时间无法实现集中供热，仍然依靠小煤炉或秸秆供热，给环境带来长期的、大量的污染。每到冬季，雾霾的快速严重化，取暖烟气排放也是重要原因之一。治理环境、节能减排，国家提出了“煤改电”战略，众多城市响应政策，制定了相关的“煤改电”方案，给予政府补贴。而在我国南方地区，冬季环境温度也达到了0℃以下，冬季取暖的呼声愈来愈烈，并出台了相关的采暖标准。但城市在前期建设中并未就城市供热问题进行整体的规划，想短期内实现集中、快速供热显然不太可能。综合南北方地区的实际问题和国家节能环保政策的实施，空气源热泵作为众多清洁能源之一，以其高效、节能、环保、适用性广、性价比高等优势脱颖而出，市场广阔。据北京市农委给出的最新消息，2017年空气能热泵改造总量约为15万户，中标企业为72家。各县区招标文件公布的相关数据显示，2017年北京市煤改电市场空气源热泵约145173台套(未统计密云区)，市场规模较往年增长速度超过50%以上，达到空前规模。目前，山西省也出台了《推进城乡采暖“煤改电”十点工作实施方案》，成为继北京、河北之后，第三个明确十三五期间的“减煤换煤、清洁空气”计划目标和进程的省市。方案中指出，十三五期间，山西省计划完成50万户居民采暖煤改电任务，并且明确了对空气源热泵进行购机补贴和电费补贴，热泵采暖每户最高将获得2万元补贴。

结束语：

随着热回收技术和超低温高效运行技术的成功开发应用，空气源热泵凭借节能、环保、高效、经济等优势将在建筑节能领域中发挥巨大的作用。建议适宜应用地区的各级政府给予关注和支持。期望那些可取代电热水器、燃油(气)热水器、太阳能热水器和集中供热进行三联供(供冷、供热、供热水)的地域和建筑，能像推广应用太阳能一样地推广应用空气源热泵，并给予一定的财政补贴。对于在住宅中安装空气源热泵热水器或空调热水器(三合一)的用户也给予一定的财政补贴，至少在当前应鼓励商业银行给予“按揭”，而且应该是贴息或无息的。

参考文献：

[1]杨洪涛，热回收技术及其在冷水机组上的应用[J].暖通空调副刊.2015（06）

[2]谢峤.低环境温度空气源热泵（冷水机组）技术、产品、标准、应用[K].清华同方人环公司，2014.

[2]范凤敏．空气源热泵采暖崛起［J］．制冷与空调，2014(3)．