國(guó)家能源局為何肯定"熱泵供暖"為先進(jìn)模式？來(lái)看這4大優(yōu)點(diǎn)

近日，國(guó)家能源局局長(zhǎng)章建華做客人民網(wǎng)“高談客論”欄目，暢談如何推動(dòng)新時(shí)代能源高質(zhì)量發(fā)展。在回答主持人關(guān)于“當(dāng)下的取暖季，北方清潔取暖的情況怎么樣呢？”的提問(wèn)時(shí)，章局長(zhǎng)表示：習(xí)近平總書記高度重視北方地區(qū)冬季清潔取暖，多次作出了重要批示。2018-2019年這個(gè)采暖季，北方各省按照《北方地區(qū)冬季清潔取暖規(guī)劃（2017-2021年）》，堅(jiān)持宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜熱則熱，積極穩(wěn)妥推進(jìn)了清潔取暖工作，呈現(xiàn)了幾大特點(diǎn)。

其中，第三個(gè)重要特征是：三是先進(jìn)模式不斷涌現(xiàn)。比如燃煤熱電遠(yuǎn)距離供熱擴(kuò)大供暖范圍、空氣源熱泵高效供暖、生物質(zhì)成型燃料供暖、“太陽(yáng)能+”供暖等。

看到這里，不僅讓人思考，為何在2015年之前還相對(duì)應(yīng)用較少的空氣源熱泵供暖，在這一輪的“煤改電”中為何能夠被定義為“先進(jìn)模式”，并迅速成為煤改電的首要選擇呢？

今天，我們就來(lái)聊一聊這個(gè)話題。至少?gòu)?strong>技術(shù)原理、節(jié)能效果、制熱穩(wěn)定性、家用和集中供暖的適應(yīng)性上，空氣源熱泵都堪稱更加先進(jìn)的應(yīng)用模式。

先進(jìn)一：能效比高，一份電供三份熱

空氣源熱泵在現(xiàn)在的“煤改電”市場(chǎng)已經(jīng)獲得大量的應(yīng)用，但作為一種新型采暖產(chǎn)品，很多用戶心里都沒(méi)底。好不好用？節(jié)不節(jié)能？這些都是他們非常關(guān)注的問(wèn)題。尤其是空氣源熱泵為什么能做到“一份電可以供三份熱”？難道不符合能量守恒定律嗎？今天我們就來(lái)談?wù)劅岜酶咝У拿孛堋?img class="fr-dib" src="http://v1.cdn-static.cn/2019/3/28/_jtsbed8j_2.jpg?imageView2/2/w/1800">空氣源熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置，從周圍環(huán)境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對(duì)象。在工作時(shí)，首先是輸入1份電能，驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)做功（這部分電能最終還要轉(zhuǎn)化為熱能），然后從外界環(huán)境溫度中再吸收大量的熱能，通過(guò)冷媒循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中進(jìn)行放熱。正是由于“能量守恒定律”的存在，輸入壓縮機(jī)的這1份電能總是能轉(zhuǎn)化成為1份熱能，而從外界環(huán)境中吸取的大量熱能就成了額外的收獲啦。也就是說(shuō)，真正把水加熱的主要力量，不是輸入的那1份電能，而是空氣中免費(fèi)的“熱量”。

上表是業(yè)內(nèi)某企業(yè)30P低溫采暖機(jī)的“全天候性能曲線圖”，表中“能效比”，即俗稱的COP，實(shí)際就是熱泵系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的制熱量和輸入功率的比值，在相同的工況下，其比值越大說(shuō)明這個(gè)熱泵系統(tǒng)的效率越高越節(jié)能。該機(jī)組在2℃環(huán)境溫度下，出水45℃，COP為3.23，也就是說(shuō)輸入一份電能，得到了3.23份的熱量。即便是在比較冷的-12℃的環(huán)境溫度下，COP既然達(dá)到了2.35。遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過(guò)直接電采暖，節(jié)能效果非常顯著。所以說(shuō)“空氣源熱泵一份電可以供三份熱，效率更高”

先進(jìn)二：電費(fèi)不貴，普通家庭可承受

空氣源熱泵采暖產(chǎn)品的初投資確實(shí)要比電暖氣高的多，但運(yùn)行費(fèi)用也要低的多，舒適性也更好，還安全。至于采暖費(fèi)多少，這個(gè)是由很多因素決定的。比如說(shuō)，房子的保溫狀況，保溫好的肯定運(yùn)行費(fèi)用要低，節(jié)能建筑和非節(jié)能建筑，在計(jì)算熱負(fù)荷時(shí)甚至有50%的差異。

另外還跟溫度設(shè)置的高低、使用習(xí)慣、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等很多方面都有關(guān)系。26℃的室溫和18℃的室溫，運(yùn)行費(fèi)用可能差別很大。根據(jù)測(cè)試，室溫每升高1℃，能耗都有10%左右的提升。所以，用戶如果想要更省電，最好在滿足溫度的需求下，把水溫調(diào)低一點(diǎn)。

關(guān)于空氣源熱泵供暖的運(yùn)行費(fèi)用，根據(jù)上圖清華大學(xué)對(duì)北京80平方米典型農(nóng)宅進(jìn)行采暖能耗的試驗(yàn)和研究，可以知道：在維持室溫16攝氏度左右的條件下，一個(gè)供暖季采用散煤采暖爐的費(fèi)用為2718元，型煤的采暖支出為1737元，壁掛爐的采暖支出為1967元，熱風(fēng)型空氣源熱泵的采暖支出為880元，熱水型的空氣源熱泵的采暖支出為1178元，而太陽(yáng)能熱水+熱水型空氣源熱泵結(jié)合后，費(fèi)用更是低至799元。

雖然南北方維護(hù)結(jié)構(gòu)的差異、室外溫度及相對(duì)濕度的差異、居住者習(xí)慣、化霜控制等對(duì)于機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有很大影響，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，空氣源熱泵比燃?xì)獗趻鞝t和電供暖供熱經(jīng)濟(jì)節(jié)能，比其他熱源要節(jié)省15%-70%的運(yùn)行費(fèi)用，不論是從替代燃煤鍋爐集中供暖還是獨(dú)立用戶供暖角度來(lái)講，都是節(jié)能環(huán)保的優(yōu)選方案。

先進(jìn)三：-25℃把室溫穩(wěn)定在20℃以上

空氣源熱泵能夠制熱，靠的是壓縮機(jī)做功和冷媒“搬運(yùn)”熱量。這個(gè)問(wèn)題我們需要重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)“冷媒”和“壓縮機(jī)”。

先說(shuō)冷媒。熱泵要想從空氣源中吸熱，必須蒸發(fā)器內(nèi)部溫度要低于室外溫度，因?yàn)闊崃慷际歉邷叵虻蜏貍鬏數(shù)?，所以蒸發(fā)溫度越低，就可以在更低的工況下工作。也就是“只要有溫差，就能吸熱”。

比較常見(jiàn)的冷媒，采用R22冷媒的熱泵產(chǎn)品可從-25℃以上的環(huán)境中吸熱（不是說(shuō)采用R22冷媒的產(chǎn)品可以在-25℃以上的環(huán)境工作，還跟壓縮機(jī)有關(guān)），而R410A的蒸發(fā)溫度要更低，可以達(dá)到-30℃。

其次，決定低溫?zé)岜貌膳a(chǎn)品的工作范圍的，還有個(gè)核心部件是壓縮機(jī)，因?yàn)橐専岜卯a(chǎn)品在更低環(huán)境下正常運(yùn)行，還要解決壓縮比過(guò)大、排氣溫度高導(dǎo)致的制熱不足等問(wèn)題。近年來(lái)，隨著搭載了噴氣增焓技術(shù)、變頻技術(shù)的熱泵專用壓縮機(jī)開(kāi)始普及，空氣源熱泵采暖在我國(guó)寒冷地區(qū)和大部分嚴(yán)寒地區(qū)的應(yīng)用早就沒(méi)問(wèn)題了。

業(yè)內(nèi)很多搭載了變頻+噴氣增焓兩大技術(shù)的“超低溫采暖空氣源熱泵”，采用R410A環(huán)保冷媒，不僅可以-25℃穩(wěn)定運(yùn)行，最大的特點(diǎn)是在-12℃工況下，可以實(shí)現(xiàn)100%制熱能力不衰減。這樣一來(lái)，哪怕遇到極端溫度，也不會(huì)影響到用戶對(duì)采暖溫度的需求，室內(nèi)溫度波動(dòng)較小。

所以，網(wǎng)上那些攻擊空氣源熱泵產(chǎn)品，說(shuō)熱泵采暖產(chǎn)品只能在南方用，北方不好用的，要么就是用老眼光在看問(wèn)題，或者是人云亦云，還有的就是抱有特殊的目的。

先進(jìn)四：集中供暖施工便利、高效、節(jié)能

利用空氣源熱泵為小區(qū)進(jìn)行集中供暖，不管是新建小區(qū)還是“煤改電”后的二次改造小區(qū)，都有很大優(yōu)勢(shì)。低溫空氣源熱泵通過(guò)消耗部分電能獲得2.5～3.4倍的供熱量，冬季季節(jié)綜合能源利用率≥3.0，一次能源利用率可達(dá)0.825～1.122，季節(jié)綜合一次能源利用率為0.97，遠(yuǎn)高于電直接供暖和燃煤、燃?xì)夤┡姆绞健?img class="fr-dib" src="http://v1.cdn-static.cn/2019/3/28/_jtsbgmqn_2.jpg?imageView2/2/w/1800">

由于用戶行為節(jié)能顯著，空氣源熱泵分布式采暖費(fèi)比集中供暖還省30%，最高也不會(huì)超過(guò)當(dāng)?shù)氐募泄豳M(fèi)用。用多少熱，交多少電費(fèi)，真正實(shí)現(xiàn)供熱商品化，政府不用再為熱計(jì)量改革發(fā)愁。

它沒(méi)有集中供熱系統(tǒng)所必須具備的熱源廠、一次網(wǎng)、換熱站、二次網(wǎng)、用戶散熱設(shè)施等環(huán)節(jié)，接電就可以供暖，使用功率分配系統(tǒng)，可有效的避免電力增容。與城市熱力管網(wǎng)相比，省去開(kāi)挖道路，鋪設(shè)熱力管道的巨額投資，省時(shí)、省錢。系統(tǒng)可放置于樓頂平臺(tái)或地下室，利用了閑置空間，無(wú)需占用城市寶貴的土地空間，為用戶創(chuàng)造效益。

空氣源熱泵熱力供暖中心可采用PPP模式建設(shè)，投資方和用能方、建設(shè)維護(hù)方三者合作，純市場(chǎng)化手段操作，不增加政府任何資金負(fù)擔(dān)。

推動(dòng)清潔取暖大方向是肯定的，但在實(shí)現(xiàn)路徑上，要認(rèn)真看待。天然氣是一種高品質(zhì)能源，潛力很優(yōu)，若只將其提高幾十度用來(lái)采暖，是資源的浪費(fèi)。對(duì)于電采暖，直接電直熱是高能耗、高污染的方式，且初投資高，電網(wǎng)增容必不可少?？諝庠礋岜眠m應(yīng)性最廣。只要依當(dāng)?shù)貤l件而定，不盲目發(fā)展，空氣源熱泵一定能夠?yàn)閲?guó)家的北方清潔供暖大計(jì)，提供越來(lái)越多的堅(jiān)實(shí)支持。