空气源热泵采暖在建筑节能中的应用与前景分析
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摘 要：合理利用清洁环保、可再生能源，提高能源利用率，改进采暖技术、设施，在满足人们生活舒适条件的同时，节能减排已经成为我们解决建筑节能问题的主要任务。高效、节能、环保的空气源热泵采暖逐步受到人们的青睐。
关键词：空气源热泵采暖;建筑节能;应用;前景
1 前言
近些年，我国面临着巨大的环境压力与能源压力。经济要保持较高速度增长的的步伐不能停下，环保和可持续发展问题也必然同步进行。这就要求提高能源利用效率，鼓励各种节能设备和技术的推广，“煤改电”就是其中重要的行动。因此，可以预见，热泵市场的发展潜力巨大。
2 空气源热泵系统原理
空气源热泵技术，它是采用逆卡诺原理，用通俗的话来说，空气源热泵就是一个热量的搬运工，它把空气中的能量加以吸收，转变成热量，再把水加热，同时把失去大量热量的空气排放到室外。这种通过吸收空气中大量的低温热能，经过压缩机的压缩变为高温热能和加热水温的过程是一种能量转移的过程（从空气中转移到水中），它既不是能量转换的过程，也不需要通过电加热元件加热热水，或者燃烧可燃气体加热热水。空气源热泵采暖系统利用空气源热泵所搬运的热量，加热采暖系统中的水，并通过水泵将热水循环供应给室内的采暖末端（一般为暖气片），从而达到室内供暖的目的。
3 设计依据
（1）GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》;（2）GB 50016—2014《建筑设计防火规范》;（3）DB 11/891—2012《居住建筑节能设计标准》;（4）国家现行的安全生产、文明施工、环保及消防等有关规定。
4 空气源热泵的市场分析
如今，在空气源热泵的市场上，两联/ 三联供系统已逐步兴起，这是行业研发与市场需求共同作用的结果，“一体化系统”成为消费趋势。“煤改电”等政策趋势下，行业人士对技术产品的研发加大力度，以自身专业不断满足用户需求、积淀企业实力。热立方研发出的热立方冷暖平衡型二/ 三联供系列产品正是其具有前瞻性且贴近用户需求的产品。据热立方市场部经理何毅介绍，产该品采用直流变频技术，可使机组根据室内外环境温度变化自动调节压缩机和电机的运转速度，超低温环境稳定运行，确保机组可在-25℃的极端气候下快速启动，也可在53℃酷热的夏天高效制冷;采用的积分加权法智能除霜技术，可智能防冻除霜;对于设备安全问题，专设IP 智保功能，全方位保护功能齐全;同时，还采用先进的冷媒控制技术以及优化的换热分路设计，能效比可达5.0（部分负荷时）;全自动智能控制系统，微电脑控制;WIFI/APP 人机界面，无线控器系统……多重先进技术融于一体，热立方一直在钻研。科学技术是第一生产力，企业要想在风起云涌的市场上立足，技术创新必然排在首位。除热立方外，美的、格力、芬尼克兹、纽恩泰、同益等品牌企业齐齐发力，不断为热泵行业增添新产品，积淀行业发展实力。在全直流变频技术方面，美的深扎其中，全直流变频低温空气源热泵烈焰系列就是其中的重要代表。该产品通过自适应喷液冷却技术、多阀体联动控制技术、压花型螺纹管高效换热技术、智能除霜技术的创新四大核心技术，突破性解决热水超低温运行的技术壁垒，获得两院院士鉴定。2018 ～2019 年采暖季分别在黑龙江、北京、天津、甘肃、山东、河北等多地进行实际运行测试，产品在极寒环境下各项测评中，不仅保持快速制热、高效稳定运行，且技极具耐候性这为北方“煤改电”提供新的绿色采暖解决方案。纵观行业，芬尼克兹将营销、品牌建设玩的风生水起，而回望其技术产品发展，其对空气能也不断深挖，科技创新这记“重拳”一直紧握。例如，芬尼克兹6P 变频超低温空气源热泵（热水）机组中双转子直流变频EVI 压缩机，比一般单转子变频压缩机变频范围更宽广，运行更平稳;另外，还采用“电子膨胀阀PID+ 模糊控制技术”，制冷制热时间缩短20% 以上，高品质先进变频控制器，将无级变频线性控制技术与180°正弦波直流变频驱动技术完美融合;翅片上附以烁金防腐亲水涂层，极大提升设备的耐盐雾腐蚀能力，投标设备全部采用滑移除霜的专利技术……
5 空气源热泵技术在采暖系统中应用的经济性分析
5.1 供暖系统的运行费用比较低
空气源热泵技术的供暖系统在北京、石家庄以及其他的北方城市的运行费用是比较低的，相比于其他供暖系统，可以节省供暖费用。采用空气源热泵技术的供暖系统已经在北方的各个城市运行了五年多，根据系统运行的实际情况得出的相关统计数据表明，在北方等主要城市，在供暖季节的最大上限为每平方米14元左右。
5.2 供暖系统的管理和维护费用低
空气源热泵技术的供暖系统中的室内毛细管道部分不需要进行日常维护管理的。而供暖系统的室外主机部分在没有受到破坏的情况下，可以安全运行20年左右，因特殊原因，对供暖系统压缩机及其他部件进行更换的情况，可以不计算在内。
5.3 供暖系统的使用寿命长
采用空气源热泵技术的供暖系统是非常节能环保的，在运行过程中，不需要大量的燃烧一次能源，也不会产生化学反应，可争取国家环保政策的补贴资金。这种供暖系统，在低温环境下依然可以保持系统正常运行，在零度以上比较温暖的环境下运行时，更是比水源热泵还要节省能效。就大面积的住宅区来看，采用空气源热泵技术的供暖系统进行供暖的评估价值是非常大的，住宅区的业主如果应用这一供暖系统，可以每平方米节省8元左右的供暖费，节省开支。采用空气源热泵技术的供暖系统的小区，系统使用稳定，维护简易，不会出现跑水、爆管、斷裂以及停暖的现象，使生活更加舒适。
6 典型城市计算结果及分析
笔者采用上述最经济平衡点计算方法对严寒与寒冷地区典型城市的最经济平衡点温度进行了计算。严寒地区选取大同、哈尔滨、呼和浩特、沈阳、乌鲁木齐、西宁、长春等七个城市，寒冷地区选取天津、北京、郑州、济南、太原、石家庄等六个城市，与国家标准GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中各城市规定相比，严寒地区最经济平衡点温度较之供暖室外计算温度高2℃～9℃，与冬季空调室外计算温度相比高4℃～13℃;寒冷地区最经济平衡点温度较之供暖室外计算温度高1℃～2℃，与冬季空调室外计算温度相比高1℃～4℃。可见若以最经济平衡点温度作为供暖负荷的设计参数，对于冬季供暖用的空气源热泵的选型将不同程度减小设备容量，降低设备投资，提高设备满负荷使用率，从而实现空气源热泵系统的全生命周期费用降到最低。
7 结束语
总之，在科技快速发展的时代背景下，我国的供暖技术也有了飞跃发展，空气源热泵技术凭借节能环保、使用寿命长等各种优点，受到了人们的关注，改善生活，提高生活质量，同时也是供暖领域的重大进步。
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