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《热泵市场》杂志 空气源热泵是根据逆卡诺循环原理，采用电能驱动，通过传热工质把低温空气中无法被直接利用的低品位热能有效吸收，并将吸收回来的热能提升至可用的高品位热能并释放到水中的设备。在不同的工况下空气源热泵机组每消耗1kW电能就从空气中吸收2～4kW的免费热量，节能效果非常显著。 空气源热泵由压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器等部件组成。工作流程是通过压缩机做功，使工质产生物理变相（气态--液态--气态），利用这一往复循环相变过程不断吸热和放热，在吸热装置中吸取空气的热量，经过热交换器使冷水升温，制取的热水通过水循环系统送至用户。 空气源热泵的节能原理 因为空气源热泵热水机组的基本原理不同于普通加热方式，是靠输入少量电力驱动热泵运行，从空气中大量吸收免费热能，将其传递到水中来加热热水。其能量平衡式如下：Q2＝Q1＋W×F。式中：Q2――热泵机组制热量，Q1――热泵机组从空气中获得的热量，W――输入电力，F――压缩机效率其热效率（能效比COP）＝Q2/W。热效率远高于普通加热方式。 近年来我国在此方向的技术进步迅速，通过新的压缩机技术、变频技术和新的系统形式，已经把空气源热泵的适用范围扩展到-20℃的低温环境。在-20℃下，几种空气源热泵的COP已经可以达到2，制热量也可达到标称工况的70%以上。这就使得空气源热泵在绝大多数地区都可以作为高效的电-热转换方式，为建筑提供供暖热量。中国的空气源热泵技术目前处于国际领先地位。 空气源热泵在集中供暖的应用随着人民群众物质生活水平的提高，大家对冬季供暖的舒适性及安全性有了新的要求。在集中供暖条件下，不同楼层、不同朝向等因素会造成相当大的室内温差、室温低的住户自然牢骚满腹。在采用燃气为能源的小区和住宅中，其采暖质量毋庸置疑，但燃气经燃烧后产生的二氧化硫、总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物等对区域空气质量还是有一定影响的。此外燃气装置的防火防爆问题也不容忽视。 由于国内一些生产此类锅炉的企业起步较晚、技术工艺不够成熟及稳定，使燃气锅炉的安全性得不到足够的保证，再加上某些人为的安装、使用、维修不当，使燃气锅炉爆炸、伤人的事件时有发生。 在综合考察各种采暖方式的利弊之后，空气源热泵作为采暖的热源设备虽然存在初次投入略高的缺点，但它具有安全可靠、高效节能、绿色环保的特点，在现在国家提倡低碳经济、保护环境、节能减排的政策引导下，随着人们的生活条件、生活素质的不断提高，空气源热泵采暖系统将成为今后的主要采暖方式之一。 举例：石家庄十里洋房供暖项目 河北省石家庄市鹿泉区十里洋房小区供暖设备共有32台空气源热泵机组，3台循环泵，供热面积为10万平方米，供热居民1000户，由2台1000千伏安变压器供电。项目的整体建设成本为90-110元/㎡之间。采用空气源供暖，一个采暖季下来，每平方米运行费用比传统市政集中供暖节约近50%。 图转自河北青年报 以上表格来自河北省燃气供热管理办公室编纂的《河北省城市清洁能源供热典型案例汇编》，项目由石家庄华航热力科技有限公司施工建设。 通过比较可以看出，采用空气源热泵来做独立供暖系统，在安全性，综合造价，使用寿命，使用条件限制方面具有明显优势。空气源热泵使用的能源是最为普及的电力，相比之下，燃气炉受供气量、供气管网等诸多限制。 从环保性来讲，燃气炉毕竟还是有二氧化碳的排放，而且消耗的是可以做其他用途的高品位能源，而热泵消耗的是电力，虽然目前中国的大部分的电力来自非清洁能源-煤，但是，随着核电，风电，太阳能发电和水电的进一步发展，中国的电力也将变得越来越清洁。从这三点来看，空气源热泵作为独立供暖系统的热源，具有巨大优势。 空气源热泵采暖系统热泵主机安装于屋顶、室外绿化带、车库等地方，不占用房间活动空间。小区使用空气源热泵集中供暖时采用380V电压，使用分户式空气源热泵采用220V电压，别墅可采用380V电压的热泵主机。室内末端可以根据需求使用散热器、地暖或者风机盘管。 针对目前的清洁采暖现状，政府应该制定导向性扶持政策，明确清洁能源供暖方式选择顺序。区域条件和资源禀赋好的地区，首选地热能、工业余热、风电、太阳能等；已建立了城市供热管网，而又不具备上述条件的地区，应当尽快推行煤炭清洁燃烧技术；供热管网未覆盖地区，尽量选用能效比较高的空气源热泵、电储热等方式。 6大优势助力北方集中供暖 空气源热泵适应性广，理论上—25℃以上环境皆可用。在平均气温为—5℃的环境温度下，每耗一度电，可产生3度电以上的热量，节能效益达到75%，而在—15℃的环境下，消耗1度电，也可产生2度电以上的热量，与电辐热相比的节能效益达到50%。 1.节能省钱，且实现供热市场化 低温空气源热泵通过消耗部分电能获得2.5～3.4倍的供热量，冬季季节综合能源利用率≥3.0，一次能源利用率可达0.825～1.122，季节综合一次能源利用率为0.97，远高于电直接供暖和燃煤、燃气供暖的方式。 由于用户行为节能显著，空气源热泵分布式采暖费比集中供暖还省30%，最高也不会超过当地的集中供热费用。用多少热，交多少电费，真正实现供热商品化，政府不用再为热计量改革发愁。 促进节能建筑的发展。三分供热，七分保温。建筑物保温性能越好，室内环境越舒适。推广使用空气源热泵分布式采暖，提高了建设项目的品味，倒逼开发企业提高建筑的保温效果。 2.投资小，占用空间小 传统集中供暖初投资大，锅炉、管道管件、散热器或地暖等投资，每100平方米住宅建筑均花费1.4万元以上，还要占地，消耗金属材料超700KG，使用寿命一般在10～15年，管网铺设、维修，占用市政道路，扰民严重。 热泵分布式供暖，没有集中供热系统所必须具备的热源厂、一次网、换热站、二次网、用户散热设施等环节，接电就可以供暖，使用功率分配系统，可有效的避免电力增容。与城市热力管网相比，省去开挖道路，铺设热力管道的巨额投资，省时、省钱。系统可放置于楼顶平台或地下室，利用了闲置空间，无需占用城市宝贵的土地空间，为用户创造效益。 3.弥补城市集中供热未覆盖地区 北方地区由于经济高速发展，城市化进程不断加快，城市人口快速增长，许多地区供暖问题矛盾日益突出，给政府和热力公司增添了巨大压力，单纯靠热力公司解决此类问题是不大现实的，新能源热力供暖中心建设快、周期短，10万平方采暖一个月左右可建设完成，快速解决居民用户需求，为政府解决民生一大难题。 4.市场化运作，不增加政府负担 新能源热力供暖中心可采用PPP模式建设，投资方和用能方、建设维护方三者合作，纯市场化手段操作，不增加政府任何资金负担。财政部、住房城乡建设部、环境保护部和国家能源局紧急响应，印发《关于开展中央财政支持北方地区冬季清洁取暖试点工作的通知》，《通知》明确提出：应积极探索采取政府与社会资本合作（PPP）等市场化模式建设运营清洁取暖项目，完善价格和收费政策，调动企业和社会资本参与清洁取暖改造积极性。 5.有利于城市管理 城市热力管网需多处开挖道路，铺设热力管道，造成人力、物力浪费，建成的管网也需大量人力、物力维护，给城市管理增加了巨大压力，采用新能源热力供暖中心不需要铺设长距离管网，利于城市管理。 使用空气源热泵分布式采暖，使用户直接面对经营企业。各级政府不用再为协调供热企业与用户之间的矛盾操心费力，政府财政不必再为保障供热补贴大笔资金，市政道路也不用再为热网改造、抢修而变得拥堵不堪。 有利电网的安全运行。利用夜间的谷期电供暖可有效缓解白天用电高峰，减少峰谷电巨大差额，使电网更安全高效运行。 6.减少煤炭燃烧、防治雾霾等污染 新能源热力供暖中心节能效益明显，零排放，可减少煤炭燃烧、防止温室效应、雾霾等污染。如按每100万㎡计算，采用新能源热力供暖中心每年可减排二氧化碳达53000吨左右。 由于空气源热泵具有不受资源条件限制的特点，且随着低温空气源热泵技术的不断发展，能效水平不断提升，其应用范围不断向北推进。随着在北京、天津、河北、山西等地煤改电政策的鼓舞，连一向被部分人视为“低温禁地”的东北三省都开始推广空气源热泵了。由此可预见，热泵先进的技术，结合PPP先进的市场化手段，热泵采暖领域大有可为！ 版权：文中配图分别由纽恩泰、中广欧特斯、伊蕾科斯、芬尼克兹等企业提供，特此致谢。 案例：山东莱州12000㎡热泵小区集中供暖项目数据分享
北方农村也可以用空气源热泵集中供暖？如果可行，那么基础建设费用几何？又是如何收费？采暖热负荷值如何选取？是集中控制还是分户控制更合适？一个取暖季下来利润几何？ 这些问题，是不是都是你想了解的？
这一期，山东农村热泵采暖大咖王明宵将坐镇热泵商学院千聊直播平台，无保留分享去年他做过的一个12000㎡农村热泵集中供暖项目。上面这些问题，在这里都可以找到答案。 |
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