【【中國建材家居網】】日前，中華人民共和國住建部發布《科技計劃項目課題成果匯報》，其中低溫空氣源熱泵采暖系統獲得高度肯定。據悉，經住建部科技項目研究，通過對北京、上海、青島、重慶等8個地區空氣能采暖工程的運行情況監控，空氣能采暖不僅舒適、環保，而且運行費用低，性能可靠，值得大力推廣。

一、項目概述

本課題是對低溫空氣源熱泵、太陽能與地面采暖及生活熱水組合系統，進行工程優化設計與組合，選擇典型工程進行節能能效測試和研究。

本課題的工程優化設計方案如下：

（1）空氣源熱泵與傳統地面采暖或與預制薄型地面采暖的組合；

（2）空氣源熱泵和太陽能復合熱源與地面采暖及生活熱水的組合；

（3）上述系統在提供供暖和生活熱水的同時，可兼顧夏天制冷。

本課題組對低溫熱水空氣源熱泵（太陽能）與地面采暖的組合系統，與2011年~2012年的采暖季中，在北京市、秦皇島市、青島市、上海市、重慶市和長沙市等地的不同建筑中，選擇了13個項目進行了測試，得出不同地區的建筑節能能效數據。在2011年~2012年采暖季中，華北北部一月份室外平均氣溫-4℃，最低氣溫-17℃的情況下，室內平均溫度保持在18℃。當居住建筑的節能設計達到50%的標準時，該組合系統一個采暖季的平均耗電量在35kw.h/㎡以下，COP的平均值超過3.0。技術數據顯示，低溫空氣源熱泵（太陽能）與地面采暖的組合系統可以滿足華北等寒冷地區，以及華中、華東等冬冷夏熱地區冬季采暖（含生活熱水）的需求，同時還具有運行能效高，運行費用低的特點。

本課題組為了更好地推廣該項技術，編制了《住宅戶式空氣源熱泵和太陽能供熱系統應用技術導則》；

本課題組還建立了一套適合空氣源熱泵采暖組合技術的通用測試方法；研發了一套太陽能輔助空氣源熱泵地暖系統的在線監測平臺。

二、該系統的技術特點和創新

（一）空氣源熱泵技術的新進展

在組合系統中，低溫空氣源熱泵分別采用了噴氣增焓壓縮機或高壓腔直流變速壓縮機，以及“變水溫”控制等新技術之后，可使空氣源熱泵在低溫環境下啟動性能更佳。當前的運行環境氣溫可延展到-20℃，同時還可根據環境氣溫進行自動調節，使建筑的舒適性和節能性最大化。

1、直流變速技術

采用全新的直流變速高壓腔渦旋式壓縮機，可在更低的氣溫下啟動；采用壓縮機壓差油膜潤滑技術，減小了壓縮機磨損，延長壓縮機使用壽命；壓縮機的電機還采用磁力強勁的釹磁鐵材料，可更省電、節能；根據室外氣溫實時控制壓縮機轉速，做到按需輸出，提高了效率。它在不同的情況下，都可使室內溫度保持穩定及舒適性；它可以實現軟啟動，避免對電網的沖擊。

2、噴氣增焓技術

噴氣增焓壓縮機是新一代渦旋式壓縮機。它通過優化中壓段冷媒噴射技術，將單級壓縮機轉換成兩級壓縮，增加了冷凝器中制冷劑流量，加大了主循環回路的焓差，從而提高了壓縮機效率。新一代噴氣增焓渦旋式壓縮機系列產品可在環境溫度-25℃~+29℃范圍內運轉。當室外環境氣溫在-10℃時，它的制熱能力比常規渦旋式壓縮機可提高20%。

（二）高效地暖技術

地面輻射采暖技術的新進展是：縮小加熱管的直徑，減少加熱管的間距，增加布管密度，以便盡可能地加大整體散熱面積，降低熱媒水溫度（＜50℃）、縮小供回水溫差（＜5℃），使溫度曲線更趨平緩，熱損失更小；同時，增加鋁箔復合層，一是通過鋁箔的反射作用，增加傳熱功能，使散熱面溫度更趨均勻；二是鋁箔的防腐涂層，可阻止砂漿等填充材料的腐蝕；另外，采用高壓阻燃型擠塑保溫板可提高保溫性能，有效阻止熱量向下傳遞。

預制溝槽薄型地面輻射采暖板”經過國家檢測試驗室（進水溫度35℃、回水溫度31.12℃、空氣基準溫度20℃）的測試，散熱量可達100W/㎡以上，是目前能效較高的供熱末端之一。

（三）低溫空氣源熱泵與高效地暖的優化組合

空氣源熱泵的最佳工作狀態是提供50℃以下的熱水。以往，空氣源熱泵用于建筑采暖不成功的原因之一，就是在于采暖散熱器要求熱水的溫度在60℃~80℃。在這種工作狀態下，空氣源熱泵的能效比太低，不經濟。

本課題是將空氣源熱泵鎖定在最佳的狀態下工作，即提供50℃以下的熱水；與高效地暖裝置組合，如“預制溝槽薄型地面輻射采暖板”的進水溫度僅需35℃，從而優化組合成新的建筑采暖系統，即低溫空氣源熱泵與高效地暖組合式建筑采暖系統。

（四）空氣源、太陽能復合熱源組合技術

低層居住建筑和農村住宅以太陽能與空氣源熱泵作為地暖和生活熱水的復合熱源時，在白天可利用太陽能提供有效的熱能，向地暖和生活熱水系統供熱。在夜間或陰雨天沒有太陽時，自動啟動空氣源熱泵向該系統供熱，實現了太陽能零能耗+空氣源熱泵低能耗的有效結合。系統采用微電腦控制系統，實現自動判斷氣溫變化，熱水系統自動循環保溫，室溫實現分室分時段控制，太陽能和空氣源熱泵自動切換等措施之后，在該采暖系統中太陽能的供獻率可達40%以上。

（五）采暖、生活熱水加夏天制冷的一體化設計

低溫空氣源熱泵作為地暖和生活熱水供熱熱源時，還具備夏天空調制冷的功能。通常在夏天可通過風機盤管給室內輸送舒適的涼風，實現一機多用，充分利用資源，大大節省投資費用。

三、節能能效測試結果

2011年~2012年采暖季，課題組針對不同建筑類型、不同經濟水平、不同氣候區，其中居住建筑既有經濟適用房，城鎮別墅還有農村住宅，以及小型公建等有代表性的項目，進行了重點測試。提取了近萬個低溫空氣源熱泵（太陽能）與地暖的組合系統建筑采暖能效數據。測試項目分類如下：

其中課題組在北京市跟蹤測試了多個項目。例如：北京城區南四環的鴻博家園小區測試項目（該建筑為2011年竣工經適房項目，高層板樓，圍護結構按65%節能標準設計）。按采暖季125天，以每戶建筑面積平均82㎡計算，采暖總耗電量不超過2000kw.h，約為33kw.h/㎡。空氣源熱泵能效比（COP）在3.2以上。采暖季電費15元/㎡左右。低于同期同戶型壁掛爐散熱器采暖運行費用。

北京昌平區別墅項目，以北京橘郡別墅項目為例，別墅業主均采用派沃集團研發的空氣能地暖空調機組。冬季室外平均溫度-6.2℃，最低溫度-18.8℃。室內平均溫度保持在20℃，空氣源熱泵的冬季采暖平均COP值仍可達3以上，冬季取暖加生活熱水所用電費19.7元/㎡。與北京市燃氣鍋爐集中供暖收費30元/㎡比，低30%以上。低溫空氣源熱泵僅略高于燃煤熱電聯產供熱是一種低能耗的供熱方式。采暖運行費用也是相對較低的一種。

北京郊區農村新建和舊房改造項目，采用空氣源熱泵、太陽能復合熱源作為冬季地面輻射采暖和生活熱水的熱源，取得很好的效果。如房山區西白岱村項目測試數據：2011年~2012年采暖季，一月份室外平均溫度-4℃，最低溫度-17℃，室內平均溫度保持在18℃。系統采暖和生活熱水總耗電量5367kw.h，制熱能效比（COP）3.16，其中太陽能集熱器面積16㎡，冬季太陽能制熱供獻率占總制熱量約30%~40%。冬季采暖+生活熱水費用16元/㎡。

在華北地區北部，2011年~2012年采暖季，一月份室外平均溫度-4℃，最低溫度-17℃，采暖室內平均溫度保持在18℃，凡達到50%節能設計標準的建筑，使用空氣源熱泵、太陽能、地板采暖+生活熱水的運行費用為每平方米14元~16元；使用空氣源熱泵地板采暖+生活熱水的為每平方米18元~20元。以上電費均是以用戶按當時北京電費標準（0.49元/度）實際費用計算。2013年電價調整后如選用峰谷電，費用基本相當。如選用階梯電價每平方米費用增加4-5元。

目前使用這一技術的初投資較大一些。用于采暖的低溫空氣源熱泵，國內品牌每平方米的初始投資約200多元，進口品牌約近300元。但運行費用低，幾年內可收回成本。如考慮該系統可兼顧夏季制冷的特性，相比其他供熱方式其綜合性價比的優勢更為明顯。

四、一項值得推廣的節能減排技術

低溫空氣源熱泵與地暖組合系統”和“低溫空氣源熱泵、太陽能與地暖組合系統”，是一種較完美的節能、舒適又環保的采暖與生活熱水組合技術。推廣該技術可以減少大量采暖能源消耗，節省客觀的運行費用，取得較高的經濟效益和社會效益。

該采暖系統不產生溫室氣體和粉塵等污染物質；該系統中熱水循環使用，不產生有害廢水，綠色環保。一套空氣源熱泵（太陽能）三聯供系統，既能解決3-5口之家一年的正常生活取暖和熱水需求，據粗略測算，與電熱水器加燃煤鍋爐相比，非采暖季可節電約1640kw.h，采暖季可節煤約1.6~2噸，京郊有110多萬戶需要節能改造的農村住宅，如有三分之一的農戶改用該課題的“低品位可再生的清潔能源”，即可減排300萬噸二氧化碳；2891噸二氧化硫；2814噸煤煙粉塵，將為北京地區的“藍天碧水工程”中發揮重要作用。

對住宅建筑不同供熱方式的二氧化碳排放量計算結果顯示：空氣源熱泵是二氧化碳排放量較低的幾種供熱方式之一。目前我國相當多的中小城市、城鎮，解決采暖和生活熱水仍以燃煤為主，污染嚴重。此項技術如向國內有條件的地區推廣，將會大大減少二氧化碳排放量，為我國“節能減排”的戰略目標作出重要貢獻。它可為非集中供暖地區的住戶提供一種“住戶自助式節能環保的采暖與熱水供應方式”。有助于解決集中采暖地區采暖費收繳困難的窘境。隨著城鎮化進程的加快，居民對經濟和環保需求的不斷提高，推廣清潔能源的采暖方式勢在必行。低溫空氣源熱泵、太陽能能重點作為建筑采暖技術加以推廣，將具有非常大的現實意義。

本課題所研究的太陽能與空氣源熱泵復合熱源技術，特別是在太陽能的貢獻率和系統的運行能效上，有待進一步完善與提高。同時，推動低溫空氣源熱泵的產業化、規模化生產，降低成本與初投資是我們的奮斗目標。

五、對該科研項目研究成果的建議

國務院主管部門將“低溫空氣源熱泵、太陽能與高效地暖組合式建筑采暖系統”納入可再生能源利用的范疇，加大扶持力度，在經濟上給予政策性補貼；在推廣新型熱泵采暖方式地區，根據當地的電力峰谷情況，享受一定的分時電價政策或補貼政策。

低溫熱泵供暖領域的領軍品牌派沃集團董事長李相宏表示，“低溫空氣源熱泵與地暖組合系統”是一種較完美的節能、舒適又環保的采暖與生活熱水組合技術。推廣該技術可以減少大量采暖能源消耗，節省客觀的運行費用，取得較高的經濟效益和社會效益。

此外，空氣源熱泵、太陽能供熱技術與高效的低溫熱水地面輻射采暖技術的結合可形成較完美的低碳、節能、舒適又環保的供熱與采暖技術，一旦將其作為我國節能的采暖與供熱模式加以廣，具有非常大的實際意義，對我國建筑節能事業影響深遠。有業內人士認為，該課題一旦順利完成，該技術將被住建部作為建筑節能新技術推廣，屆時還有可能對燃氣熱水采暖爐市場產生一定的沖擊作用。

信息整理：中國建材家居網著名空氣能熱水器品牌專題小編整理