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对华北地区空气源热泵清洁取暖方式的建议

作者:李元哲来源:《中国经济导报》 浏览次数: 2018-08-07 11:13:18

                        对华北地区空气源热泵清洁取暖方式的建议

                                                                                                 ——摘录

       目前,在北方地区清洁取暖行动中,空气源热泵采暖方式已被越来越多的消费者所接受,但是空气源热泵采暖的末端方式存在多种形式,不  同实现方式的节能效果、经济性、舒适度是有差别的,推广什么方式必须因地制宜,充分发挥各种系统方式的优势。

      李教授(清华大学热能工程系教授)作为国内最早一批探索空气源热泵结合水地暖进行供暖的专家,对华北地区空气源热泵清洁取暖方式建议推广采用空气源热泵为热源的混合末端采暖方案

 
 

      于2017年5月,财政部、住房和城乡建设部、(原)环境保护部、国家能源局决定开展中央财政支持北方地区冬季清洁取暖试点工作,支持试点城市推进清洁取暖方式替代散煤燃烧取暖,并同步开展既有建筑节能改造,鼓励地方政府创新体制机制、完善政策措施,引导企业和社会资本加大资金投入,实现试点地区散烧煤供暖全部“销号”和清洁替代,形成示范带动效应。

     

      试点工作重点支持京津冀及周边地区大气污染传输通道“2+26”城市。截至2017年冬季,北京地区煤改电的行动中,空气源热泵采暖取得了可喜的效果和经验,引起了各界的重视。

 

      在继续推进清洁取暖试点中,一些专家学者把空气源热泵风机盘管直接送热风方式(空气源热泵热风机)作为首推方案,理由是可以局部时间、局部空间快速启停,节省初投资、运行费,方便调节,并已被一些寒冷地区农村用户所认可。

 

      李教授同时作为一个多年从事暖通空调专业的科技工作者,就此提出如下意见和建议:

 

       一、热泵是通过消耗能源做功,把处在较低温度下的热量提升到较高的温度水平下释放,以满足热量使用要求。对于暂不能或不宜燃煤实现热电联产供暖的区域,热泵采暖是使用电采暖的最好方式。

 

      热泵采暖是否节能取决于实际工程条件、地理和气象状况,以及设计安装和运行管理水平,必须因地制宜,在合适场合、适当条件下使用热泵才能获得真正的节能效果。

 

       二、空气源热泵是从室外空气中提取热量,通过风机驱动室外空气流过安装在室外的采热装置(热泵的蒸发器),获取室外空气中的热量,再经电动压缩制取温度更高、数量更大的热量,室内换热器,制取热水或热风提供给用户用于房间采暖。

 

       空气源热泵采暖的室内末端可以有多种方式,包括地板辐射采暖、直接送热风采暖和散热器采暖等。随着技术进步,目前,空气源热泵可在环境温度-12~-20℃的极寒气候下正常运行。

 

       三、空气源热泵采暖存在多种方式,用户选择什么样的末端方式必须因地制宜,考虑适宜性、经济性、舒适性等多种因素。

 

       空气源热泵产品最简单的形式是分体空调,即其热源为空气源热泵,末端为风机盘管,冬季以热风向室内送暖、夏季也可供空调制冷,并且设有风量调节,作为冷热源一体机,一室一机且设备简单、相对价廉是它的优势。

 

        

 

       在空气源热泵采暖实际推广应用中,由于政府补贴少、用户经济条件所限,推广这种形式相对容易些。空气源热泵热风机的优点是使用者  可以在部分空间、部分时间中自行调节使用。

 

       但是,考虑到以热风供暖,舒适性较差,尤其对于家庭有老人、幼儿和已经使用并适应“土暖气”的家庭,以及需要持续取暖的人群更不  适宜,因为它的室内温度场不均匀,不能给人体四周壁面辐射的温暖,加之有吹风感,没有传统热水散热器供暖和地板采暖方式舒适。

 

       四、推进北方地区清洁取暖应满足人民日益增长的美好生活需要,不能在煤改清洁能源以后比土暖气方式的热舒适性更差。从系统节能性  能和舒适性角度考虑,空气源热泵与热水采暖末端结合的方式更具优势,尤其对城镇居住建筑需要持续采暖的用户更合适。

 

       目前,智能技术使该类热水机组可以满足使用者要求的室温±1℃进行调节,还可以实现值班采暖,使室内自来水管不冻结,并可以解决热  泵的  循环水管不冻结的问题。

 

       因此,建议推广采用空气源热泵为热源的混合末端采暖方案,至少在卧室采用热水采暖末端(如散热器),甚至在以风机盘管为末端的房  间也可设置少量的值班采暖末端(如一根循环管),使风机盘管停机时室内不至于有骤冷的感觉,并在热泵系统除霜过程中也不至于使房间变  冷,从而保证舒适度。

 

       例如:在北京地区,最冷天水温设为40~45℃,供回水温差3~5℃,维持室温18℃时可选择一组12片的四柱813散热器,就可满足8~10平  方米的房间采暖需求,而且散热器总长不超过684毫米,适合安装在窗台下,随着采暖季天气的变暖,其水温还可以不断下调,从而使热泵系统  更节能。

 

       然而,单纯的空气源热泵热风采暖由于送出热风的温度不能低于人体体温,所以,其末端采暖用风机盘管的传热介质温度不宜低于45℃左  右,更不能像热水采暖末端一样调到35℃左右,从而导致二者的节能效果、运行的经济性存在差异。

 

       目前,在北方地区清洁取暖行动中,空气源热泵采暖方式已被越来越多的消费者所接受,但是空气源热泵采暖的末端方式存在多种形式,  不同实现方式的节能效果、经济性、舒适度是有差别的,因此,推广何种方式必须因地制宜,充分发挥各种系统方式的优势。

 

  
 
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