空氣源熱泵供暖技術(shù)分析

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隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，加上國家政策的引導，熱泵技術(shù)成為供暖的主力技術(shù)，它包括地熱源與空氣源熱泵兩種，該技術(shù)可以有效地為居民生活提供熱水與供暖。其中，空氣源熱泵供暖技術(shù)推廣力度大，應(yīng)用范圍廣，成為當前采暖的主要技術(shù)。該技術(shù)在寒冷地區(qū)應(yīng)用十分具有優(yōu)勢，效果好，如我國東三省、內(nèi)蒙、新疆等地，越來越多采用該技術(shù)采暖的成功案例不斷涌現(xiàn)，奠定了該技術(shù)在全國范圍推廣的基礎(chǔ)，未來，該技術(shù)的發(fā)展有望打破區(qū)域劃分的限制，實現(xiàn)全國范圍內(nèi)的全面推廣。

1 空氣源熱泵供暖系統(tǒng)的組成

空氣源熱泵供暖系統(tǒng)是新時代發(fā)展的一項全新的環(huán)保型采暖技術(shù)，該技術(shù)依據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，制熱過程能實現(xiàn)對資源的有效節(jié)約，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的整體目標。其制熱流程為利用空氣獲取能源，通過熱泵系統(tǒng)，在系統(tǒng)的作用下產(chǎn)生高溫能源，從而實現(xiàn)居民的采暖和熱水供應(yīng)。采用熱泵提供熱量的主來源，且該系統(tǒng)能夠產(chǎn)生熱源分散的效果，增加供暖的規(guī)模，為居民集中供暖。目前，空氣源熱泵供暖效果顯著，應(yīng)用廣泛，供暖手段成熟，且還可利用散熱器、地板輻射供暖等形式為居民供暖，形式多樣，深受人們的喜愛[1]。

2 空氣源熱泵末端設(shè)備與熱媒溫度

（1）末端設(shè)備。根據(jù)空氣源熱泵末端設(shè)備的特點、供熱能效比、供應(yīng)熱水溫度、供熱技術(shù)、供熱成本等因素綜合考慮，末端設(shè)備選用低溫散熱設(shè)備，一般選擇時，結(jié)合居民自身的需求，可以考慮選擇地板輻射、散熱器、風機盤管供暖等設(shè)備。散熱設(shè)備差異大，需要綜合其優(yōu)缺點進行選擇，以供熱的舒適性與成本為選擇原則。其中，地板輻射供暖方式的優(yōu)點是不占房間面積，供熱形式穩(wěn)定，可以提升人體的實感溫度，隔離噪音，房間家具的擺放不受影響，也不影響房間的美觀。其缺點是結(jié)構(gòu)復雜，不利于層高較低的房間使用，且若發(fā)生二次裝修，其受破壞的程度高，不易修復，該方式還具有檢修不方便，房間升溫耗時長等。散熱器的安裝簡便，維護方便，管路少，房間升溫耗時短，溫度靈活可控，但是占房間面積較多，供水溫度高，且若沒有與房間的設(shè)計融合會帶來不美觀的效果。風機盤管供暖調(diào)節(jié)方便，升溫耗時短，投資少，安裝方便，可置于房間頂部或地面均可，但其利用率差，噪音大是其缺點。

（2）熱媒溫度。空氣源熱泵供暖設(shè)備供應(yīng)的熱水溫度與能效之間呈負相關(guān)，其熱水溫度越低，能效比高，反之則能效比低。在空氣源熱泵的最佳工作狀態(tài)下，其可為使用者提供的溫度約50℃以下，若供熱溫度高于75℃，則能效比下降，能源消耗量增大，導致供熱成本上升，供暖效果不佳。

3 空氣源熱泵供暖末端設(shè)計與系統(tǒng)運行

（1）末端設(shè)計。空氣源熱泵供暖優(yōu)點較多，但其缺點也很明顯，如其供暖效率易受環(huán)境溫度的影響，因此，其進行末端設(shè)計時需要綜合考慮各種影響因素，避免各種影響因素對供熱效能的影響。根據(jù)地區(qū)、氣候與實際供暖需求，選擇適當?shù)墓┡O(shè)備。供暖溫度的計算根據(jù)南北方的氣候差異，依據(jù)我國供暖設(shè)計規(guī)范標準，加上對新建住宅與舊住宅的實際分析，我國多數(shù)北方寒冷地區(qū)將溫度控制在18℃至24℃，我國中部冬冷夏熱地區(qū)溫度控制可稍低于寒冷地區(qū)2℃。針對舊建筑增加供暖裝置的情況，需要綜合考慮居住者的實際需求，并結(jié)合房間的結(jié)構(gòu)與使用情況增設(shè)設(shè)備。若舊建筑采用地板輻射供暖設(shè)備，需要測量房屋的實際承載力，選擇干式地板輻射供暖方式。另外，綜合房間裝修設(shè)計風格，家具擺放進行整體考慮，選擇適當?shù)墓┡绞健９┡療嶝摵傻挠嬎氵€需要考慮房間之間的傳熱散失，一般地板輻射方式供暖樓層之間的熱傳導損失量為約20%，且其進行地面裝飾材料的選擇時，需要考慮熱阻較少的材料，如大理石，散熱效果佳。地面熱管的排布方式應(yīng)均勻，各管路的長度盡可能一致，環(huán)路之間加設(shè)閥門，使用直列式排布方式改善外墻或外窗的冷輻射。風機盤管采暖可適當降低供暖水溫，采用立式靠外窗安裝，并考慮設(shè)備運行的噪音量與空氣對流對供熱效果的影響。分戶供力供暖僅需在房屋內(nèi)墻布置散熱器，不必考慮外墻的布置。空氣源熱泵供暖加熱水供應(yīng)，則需要分設(shè)熱水管道，不可與供暖管道混用。短距離的熱媒輸送，有利于降低輸送過程管道中的熱損失，降低管道成本投入。

（2）系統(tǒng)運行。在集中供暖前期與后期，將散熱器的水溫度控制為40℃，地板輻射供暖水溫度控制為30℃即可。日平均氣溫低于-10℃的寒冷地區(qū)，供熱期長，一般為5個月至半年，供暖設(shè)施連續(xù)運行，其供熱負荷為預設(shè)的二分之一。 在系統(tǒng)運行期間，外界環(huán)境溫度對系統(tǒng)能效比影響較大，因此，其能效比設(shè)計為供暖期的平均值，我國北方最寒冷季節(jié)，應(yīng)用其他熱源調(diào)節(jié)空氣源熱泵供暖熱負荷峰值，確保系統(tǒng)運行的經(jīng)濟效益最佳。

4 供暖區(qū)域分析

采用空氣源熱泵供暖系統(tǒng)在我國東北地區(qū)運行，應(yīng)用其供暖效果顯著，供暖各項指標符合標準相關(guān)規(guī)定，運用效果可以推廣至我國北方諸省。我國北方地區(qū)多采用傳統(tǒng)煤炭供暖的方式，一旦到供暖期，各供暖城市會出現(xiàn)霧霾現(xiàn)象，霧霾的產(chǎn)生與煤炭燃燒后形成的空氣懸浮顆粒物無法有效擴散有關(guān)，它嚴重影響了人們的出行，危害人們的身體健康，若在我國北方大部分地區(qū)采用空氣源熱泵供暖系統(tǒng)，則可實現(xiàn)供暖環(huán)保性、系統(tǒng)性、有效節(jié)約煤炭資源，確保實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展目標。

5 結(jié)束語

總之，根據(jù)分析，我國北方地區(qū)寒冷季節(jié)供暖采用空氣源熱泵系統(tǒng)，條件成熟，推廣意義重大，各地區(qū)可以根據(jù)自身的實際環(huán)境條件與氣候狀況，選擇適合的供熱方式，實現(xiàn)環(huán)保條件下的供暖，有效節(jié)約能源，改善環(huán)境，值得在北方大范圍推廣。