空氣源熱泵供暖技術(shù)分析

濟(jì)南能源工程集團(tuán)有限公司 山東 濟(jì)南 250000

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，加上國(guó)家政策的引導(dǎo)，熱泵技術(shù)成為供暖的主力技術(shù)，它包括地?zé)嵩磁c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(dāng)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(shì)，效果好，如我國(guó)東三省、內(nèi)蒙、新疆等地，越來(lái)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(guó)范圍推廣的基礎(chǔ)，未來(lái)，該技術(shù)的發(fā)展有望打破區(qū)域劃分的限制，實(shí)現(xiàn)全國(guó)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(shí)代發(fā)展的一項(xiàng)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(guò)程能實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的有效節(jié)約，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的整體目標(biāo)。其制熱流程為利用空氣獲取能源，通過(guò)熱泵系統(tǒng)，在系統(tǒng)的作用下產(chǎn)生高溫能源，從而實(shí)現(xiàn)居民的采暖和熱水供應(yīng)。采用熱泵提供熱量的主來(lái)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(ài)[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(diǎn)、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(shí)，結(jié)合居民自身的需求，可以考慮選擇地板輻射、散熱器、風(fēng)機(jī)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(diǎn)進(jìn)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(diǎn)是不占房間面積，供熱形式穩(wěn)定，可以提升人體的實(shí)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(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)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(fù)，該方式還具有檢修不方便，房間升溫耗時(shí)長(zhǎng)等。散熱器的安裝簡(jiǎn)便，維護(hù)方便，管路少，房間升溫耗時(shí)短，溫度靈活可控，但是占房間面積較多，供水溫度高，且若沒(méi)有與房間的設(shè)計(jì)融合會(huì)帶來(lái)不美觀的效果。風(fēng)機(jī)盤管供暖調(diào)節(jié)方便，升溫耗時(shí)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(diǎn)。

（2）熱媒溫度?？諝庠礋岜霉┡O(shè)備供應(yīng)的熱水溫度與能效之間呈負(fù)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(dǎo)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(jì)與系統(tǒng)運(yùn)行

（1）末端設(shè)計(jì)。空氣源熱泵供暖優(yōu)點(diǎn)較多，但其缺點(diǎn)也很明顯，如其供暖效率易受環(huán)境溫度的影響，因此，其進(jìn)行末端設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮各種影響因素，避免各種影響因素對(duì)供熱效能的影響。根據(jù)地區(qū)、氣候與實(shí)際供暖需求，選擇適當(dāng)?shù)墓┡O(shè)備。供暖溫度的計(jì)算根據(jù)南北方的氣候差異，依據(jù)我國(guó)供暖設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，加上對(duì)新建住宅與舊住宅的實(shí)際分析，我國(guó)多數(shù)北方寒冷地區(qū)將溫度控制在18℃至24℃，我國(guó)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(duì)舊建筑增加供暖裝置的情況，需要綜合考慮居住者的實(shí)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(cè)量房屋的實(shí)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(jì)風(fēng)格，家具擺放進(jìn)行整體考慮，選擇適當(dāng)?shù)墓┡绞?。供暖熱?fù)荷的計(jì)算還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(dǎo)損失量為約20%，且其進(jìn)行地面裝飾材料的選擇時(shí)，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(zhǎng)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(fēng)機(jī)盤管采暖可適當(dāng)降低供暖水溫，采用立式靠外窗安裝，并考慮設(shè)備運(yùn)行的噪音量與空氣對(duì)流對(duì)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?？諝庠礋岜霉┡訜崴?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(guò)程管道中的熱損失，降低管道成本投入。

（2）系統(tǒng)運(yùn)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(zhǎng)，一般為5個(gè)月至半年，供暖設(shè)施連續(xù)運(yùn)行，其供熱負(fù)荷為預(yù)設(shè)的二分之一。 在系統(tǒng)運(yùn)行期間，外界環(huán)境溫度對(duì)系統(tǒng)能效比影響較大，因此，其能效比設(shè)計(jì)為供暖期的平均值，我國(guó)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(fù)荷峰值，確保系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)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(guó)東北地區(qū)運(yùn)行，應(yīng)用其供暖效果顯著，供暖各項(xiàng)指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定，運(yùn)用效果可以推廣至我國(guó)北方諸省。我國(guó)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(huì)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(wú)法有效擴(kuò)散有關(guān)，它嚴(yán)重影響了人們的出行，危害人們的身體健康，若在我國(guó)北方大部分地區(qū)采用空氣源熱泵供暖系統(tǒng)，則可實(shí)現(xiàn)供暖環(huán)保性、系統(tǒng)性、有效節(jié)約煤炭資源，確保實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，根據(jù)分析，我國(guó)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(shí)際環(huán)境條件與氣候狀況，選擇適合的供熱方式，實(shí)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。