空气源热泵供暖你知道多少

      当今社会能源危机日益严重，新型能源利用方式十分重要。空气源热泵以空气作为冷热源，通过逆卡诺循环实现供热和供冷，既节能环保，又提高了能源利用效率，非常适合能源短缺的今天。

      随着我国经济和社会的快速发展，能源消耗和环境问题日趋严重，冬季清洁供暖逐渐成为大家关注的焦点。随着人民生活水平的提高，居民对冬季室内舒适度的要求也持续提升。由于人口密度的增加及大气环保管控的持续加强，城市市政集中热源供应能力受到限制，集中供热管网覆盖率增长放缓，促进了以空气源热泵技术为代表的可再生能源供暖技术的快速发展。

      近年来科技的快速发展，空气源热泵技术逐渐成熟，凭借其来源性广、适应性高及可操作性强的显著优势，不仅在北方城镇地区供暖中的应用范围得到了进一步扩大，而且还在高海拔和严寒地区得到了使用和推广。由此在降低传统设备能源损耗能量的同时，也极大地提高了不可再生性资源的利用率，为“双碳”目标的实现奠定了良好基础。

      一、空气源热泵技术的基本概述

      1.空气源热泵的定义

      简单来讲，所谓的“空气源热泵技术”本质上是一项高效节能环保型技术，空气源热泵是一种“传热”装置，它利用冷却原理从空气中吸收热量来加热水。沸点非常低的制冷剂被引导至热交换器。制冷剂从空气中吸收热量，从液态蒸发成气态，然后压缩压缩机来完成工作。

      在具体应用过程中依靠电能的拖动，热泵装置主要用于将低位热源热量使其流动到高位热源，由此在把不能为人们直接利用的低品位热能（空气、太阳能、土壤、井水河水以及工业废水）转换为可让人们直接利用的高位能的同时，降低原有有限高位能（煤炭、燃气、电能）的损耗，为节能环保作业目标的实现奠定良好基础，而在当前伴随原有高位能源损耗量的持续增加，环境污染问题也愈发严重，为从根本上贯彻国家“可持续发展”的战略方针，将热泵技术广泛应用于企业生产作业中式极为必要的。

      2.空气源热泵供暖系统组成

      空气源热泵技术主要是以逆卡诺循环原理为基础建立起来的一种具有环保、节能的取暖技术。该技术主要是通过空气来得到低温热源，然后通过系统的集热作用，将热源集中后成为高温热源，从而实现冬季居民楼供暖或者热水供应的目的。通常情况下，以热泵为热源的供暖系统是热泵供暖系统。空气源热泵既可作为分散供热的热源，又可作为集中供热系统的热源。现阶段，热泵采暖终端设备可采用：地板辐射采暖、风机盘管采暖、散热器采暖。

      二、空气源热泵供暖技术的特点和优势

      1.空气源热泵供暖技术的特点

      （1）节能高效。与电采暖、燃气采暖、煤采暖、太阳能采暖相比，空气源热泵更节能高效。

      （2）安全系数高。与燃气和煤电加热相比，气源热泵更不存在火灾和爆炸风险。

      （3）容易推广。与风能和太阳能光伏相比，气源更容易大规模推广。

      （4）使用寿命长，只要经营管理得当，一般为15年。

      2.技术体系健全

      （1）在空气源热泵供暖的发展和应用之前，进行了大量的试验和分析。供暖是华北地区居民生活中非常重要的一部分。即使是小的短缺，也会对日常生产生活产生特别大的影响。在这种情况下，气源热泵采暖的调查、研究数据和资料非常丰富。因此，在具体技术手段的运行过程中，可以充分考虑用户的感受，为完善空气源热泵供暖系统打下坚实的基础。

      （2）在空气源热泵采暖的技术运行过程中，积极学习和吸收社会上的一些时事事件，从而更好地完成不同领域的工作任务。

      3.技术相对便捷

      （1）在空气源热泵供暖应用过程中，可以充分结合当地工作的需要，加强供暖系统的有效改造。空气源热泵加热操作，和通用技术是非常不同的，它致力于将供暖系统长时间稳定，这样不但可以有效地解决的问题总是积累一些，能够在未来工作发展的同时，继续创造更高的价值，不会造成严重隐患的现象。

      （2）在气源热泵采暖的研发过程中，已在许多试点地区得到应用。结果表明，大部分试点地区在应用气源热泵供暖方面可以取得较好的效果，但总体上不存在严重不足。

      （3）在气源热泵采暖运行过程中，可以快速完成工作，不会造成严重的拖延，可以很好地开发许多内容，为当地采暖行业的发展提供更多的动力支持。

      三、空气源热泵供暖技术应用现状

      空气源热泵在长江中下游、西南、华南等地区得到了广泛的应用，原因在于这些地区冬季拥有较高的室外温度，室内所需热负荷较小，机组运行平稳，供暖效果较好。北方寒冷和严寒地区冬季室外温度较低,室内热负荷较高，空气源热泵机组的供热能力及其制热性能系数也随之下降。该项技术在北方地区应用具有以下两大挑战：

      （1）极寒天气下性能降低问题。当室外温度极低时，室内所需热负荷增大，相同体积空气里所含热能减少，压缩机的容积效率降低，压缩比增大，空气源热泵的运行工况变差，性能降低；

      （2）结霜问题。热泵机组表面温度低于环境空气的露点温度时，散热片表面会凝结出露水，当环境空气温度低于0℃时，露水就会凝结成薄霜。随着霜层的增厚，空气源热泵运行将出现蒸发温度和制热量骤降、电流增大、风机性能衰减等现象，严重时甚至烧毁压缩机。为提高在低温环境下的制热性能，研究人员开展了大量研究工作，提出多种可行的技术路线，实现了低温空气源热泵技术不断创新升级，应用领域逐步扩大，已基本适用于寒冷地区（京津冀晋鲁豫、陕西大部、辽宁南部、新疆南部）和严寒地区（东北部、内蒙古、新疆北部、西藏北部），为空气源热泵技术在严寒和寒冷地区的推广和应用提供了有力支撑。

      四、空气源热泵供暖技术的应用对策

      1.加强技术方案的有效拟定

      对于空气源热泵供暖技术而言，其在研发和应用的过程中，目的在于更好地提高供暖综合水平，经过大量的讨论与分析，认为空气源热泵供暖的应用过程中，必须加强技术方案的有效拟定。

      （1）空气源热泵供暖的技术操作方案，要结合地方工作的需求来完成。如我国北方区在冬季来临时，供暖的区域非常庞大，受到的影响因素较多，这就要求空气源热泵供暖的应用，要考虑到地方的特殊情况，尤其是西北区域，该区域的严寒程度非常突出，应坚持在空气源热泵供暖的应用效果上深入地把控。

      （2）在技术方案的拟定过程中，要对动态影响因素积极地把握，尤其是天气的极端现象、季节的特殊情况等，均为空气源热泵供暖的重点应对内容，绝对不能出现任何的疏忽。

      2.完善设备体系

      在空气源热泵供暖的功能发挥上取得更好的效果，应坚持在设备体系上不断的完善，只有在该方面取得较多的支持，才能在后续工作任务的执行过程中，不断地创造出较高的价值。

      （1）空气源热泵供暖的设备选用，要确保设备本身能够拥有较高的承载力，在设备的应用效率、应用质量上，均可取得良好的提升，这样才能争取创造出较高的价值，不会由此产生严重的隐患。

      （2）在设备体系的完善过程中，一定要充分考虑到将来工作产生的影响。伴随着人口数量的持续增加，空气源热泵供暖的任务难度也在持续性地提升，这就要求在设备的搭配过程中，不断取得较好的效果，从而给设备的综合应用效果，更好地进行巩固。

      （3）在空气源热泵供暖的设备体系完善层面上，需要充分考虑到设备的细节完善，应坚持与厂家保持良好的合作，促使设备细节完善水平得到大幅度的提升。

      3.优化末端设计

      选用末端设备时应考虑房间功能、生活习惯和运行方式，从舒适性和经济性选择适合住户需求的地板辐射供暖、风机盘管供暖、散热器供暖形式。既有建筑增设地板辐射供暖时应考虑荷载，尽量采用干式地板供暖，并考虑局部供暖和家具摆放遮挡。地面饰面层应采用热阻小的材料，选用理石饰面具有较好的散热效果。各环路长度应尽可能一致，并加设调节和环路关断阀门。从这一点来看，空气源热泵供暖的末端设计工作在获得有效的健全后，整体上的工作进步幅度是比较大的，很多工作的落实，都可从长远的角度来出发，创造的效益相对明显。

      4.供暖区域设计

      应在空气源热泵供暖的供暖区域设计上，按照合理化的模式来应对，从而将相关问题的改善、解决，表现出更加彻底的效果。空气源热泵以少量电能，吸收空气中大量的低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能，传输至水箱，加热热水，所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断地供应热水。作为热水系统，它具有无以比拟的优点。但空气源热泵供热能力和供热性能系数随着室外气温的降低而减小，所以它的使用受到环境温度的限制，一般适用于最低温度在–10℃以上的地区。所以一直以来被业内人士认为空气源热泵用于夏热冬冷地区具有优势。对于空气源热泵供暖而言，其在应用的过程中，供暖区域是必须重点考虑的内容，有些地方完全对空气源热泵供暖开展简单应用，不仅没有获得预期效果，还造成了很严重的相反结果，这一点必须在今后的工作中深入分析。

      结束语

      空气源热泵不但有利于提高我国一大部分人民的冬季生活质量，而且避免了能源的大量消耗，降低了对环境的污染。总体来说，这是一项利国利民的技术。就我国冬季供暖问题上，它既可以实现降低能耗的目标，又可以促进制冷空调行业向又好又快的方向发展，可谓是一举两得。无论南方还是北方，无论气候条件多么寒冷，它都可以运用并推广到全国各地。此外，它所包含的热泵产品研发、电网输配、建筑构造等系统工程，同样对供暖起着举足轻重的作用。

      当前双碳背景下，国家高度重视清洁供暖，相关政策频出，并构建了从中央到地方的引领体系，行业多位专家表示，我国清洁能源供暖仍任重道远。空气源热泵作为清洁供暖的重要方向，未来的发展前景广阔，相信在助力供热企业实现低碳、零碳供暖中会起到重要的作用。

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