2011年,建设部立项“日泰办公楼空气源热泵采暖测试基地项目”,上海安贞暖通设备工程有限公司成功地在北京将空气源热泵用于经济适用房采暖测试创下节能的奇迹——年采暖费不到1000元;直至《住宅户式空气源热泵和太阳能供热系统技术导则》的制定。
2012年6月4日,财政部、国家发展改革委、工业和信息化部以财建〔2012〕278号印发《节能产品惠民工程高效节能家用热水 器推广实施细则》。该《实施细则》分推广产品范围及要求、推广企业条件、推广期限、推广补贴标准、推广资格申请、补贴资金申请和拨付、标识的加施7部分。 为空气源热泵这种可利用新能源设备的推广起到政策推动作用。至此,由国家推动的空气源热泵市场进入了快速发展期。
2012年11月26日,北京市住房和城乡建设委员会受住房和城乡建设部,顺利通过了住房和城乡建设部科技项目“空气源热泵、太阳能与低温热水地暖组 合建筑采暖系统节能能效研究”课题专家验收。该课题完成了空气源热泵、太阳能与水地暖及生活热水的不同组合系统技术的优化设计与示范,并在多个工程项目中 得到推广与应用。其中,在北京、秦皇岛、青岛、上海、重庆和长沙等地的房屋建筑(八项工程)中进行了重点测试,得出了华北、华东、华中等寒冷和夏热冬冷地 区的建筑采暖与供热能效数据。空气源热泵与水地暖的组合系统能效比(COP)均超过3.0,具有运行能效高、运行费低的特点。这种系统完全可以满足华北及 周边寒冷地区,以及华中、华东等夏热冬冷地区冬季采暖的需求。
供暖温度35℃工况可有效提高系统能效比(COP)
2011年~2012年采暖季期间,由上海安贞暖通设备工程有限公司、清华索兰研究所共同对北京城区南四环的鸿博家园小区进行空气 源热泵采暖测试项目,采暖季期间的测试情况如下:室外最低温度为-9.8℃,最冷日平均温度为-4℃,最冷月平均温度为-2.52℃,室内整个冬季平均温 度保持在20℃~22℃,水地暖供水温度为35℃。按采暖季125天、每户建筑面积平均82平方米计算,采暖总耗电量不超过2000度。空气源热泵能效比 在3.2以上。采暖季电费为每平方米15元左右,低于同期同户型壁挂炉加散热器的采暖运行费用。北京郊区的几个测试项目的情况如下:在室外温度最低的一个别墅项目中,冬季室外平均温度为-6.2℃,最低温度为-18.8℃。室内平均温度保持在20℃,空气源热泵的COP值仍可达到3.0以上。
供暖温度越高,能耗越大,能效就会很差,以下通过某品牌空气热泵的在模拟环境温度下的检测数据进行说明。
表一
1、从表中可以看出,出水温度为35度时,温度为-7度时COP达到2.1,0/0度时,达到2.6;
2、再从不同出水温度可以看出,在名义工况下,35度出水与40度相比,能效提高9%;
3、从实际应用的情况可以看出,随着机组运行,室内环境温度的升高,进回水温差越小,采用机组更节能。
空气源热泵在35℃供暖工况下,运行更稳定
若采用常规地暖末端系统需要40℃以上的供水温度,上期运行,水垢会附着在换热器上,出现噪音、功率下降、和能耗上升等现象影响正常运行;若采用高效末端系统就可以使供暖温度降低至35℃,大大提高了系统的稳定性。
空气源热泵运行原理图
结论
热泵采暖系统采用35℃供暖,热效率更高,不易结垢,故障率低,系统稳定性更好。实现了暖通专家提出的“供暖低温化”的理念,节能效果显著,系统更稳定。
参考资料:
1.日泰办公楼空气源热泵采暖测试基地项目分析《地暖杂志》
2.高效末端技术助力新能源供暖的普及慧聪家居采暖网
3.北京经济适用房空气源热泵测试报告暖立方舒适家居网
4.空气源热泵-水地暖系统:一种节能的供暖系统中国建设报冷暖舒适家居