“空气源热泵、(太阳能)、地暖”组合系统

1、“空气源热泵、(太阳能、地暖”组合系统在建筑能耗中，使用能耗约为建造能耗的15倍左右，而在使用能耗中又以采暖和空调能耗为最高，特别在北方寒冷地区，供暖能耗几乎占总使用能耗的35%。因此，供暖系统的节能是建筑节能减排的一个重要领域。目前我国部分地区采用了可再生能源，如地源热泵技术、水源热泵技术、太阳能热水以及空气源热泵技术，并取得了可观的节能减排的效果。空气源热泵技术可以不受地面环境和地质条件的限制。在我国寒冷地区、夏热冬冷地区许多工程应用实践表明：该项技术在冬季可提供50左右的低温热水。空气源热泵节能性体现在，它可从室外空气中获取大量大自然的免费能源，并通过电能将其转移到室内。它的节能原理是，

2、使用1份电能，可以同时从室外空气中获取2份以上免费的空气能，能产生3份以上的热能。空气源热泵技术在国内的最新进展是：采用高压腔直流变速压缩机或喷气增焓技术等。这些技术的采用可使低温启动更佳，使运行范围扩大到-20，根据室外气温自动调节，可使舒适性和节能性最大化。2008年空气源热泵也和太阳能一样被欧盟指定为可再生能源。进入2000年，随着热泵技术的成熟，在欧洲形成了将热泵技术应用于低温辐射式地板采暖的热潮，至今已经销售几十万套。欧洲EN14511标准就是出台于这种情况下。低温热水地面辐射采暖技术的最新进展是：散热效率提高，热媒水温可低于50，进回水温差可控制在5以内;升温响应时间快，可控性高。

3、如预制沟槽薄型地面辐射采暖，其进水温度35;回水温度31.12.在空气基准温度20的条件下，实验室检测散热量值，可达每平方米100瓦。通过缩小加热管管径，增大加热管网敷设密度。以大流量、小温差、低水温进行辐射供暖。测试数据表明“散热末端温度越低，系统热效率越高，热损失越小。因此，用该技术与空气源热泵组成采暖系统，是确保该采暖技术节能能效比高的关键技术之一。太阳能热水技术在国内外也取得了新的进展，热效率更高。以往，上述技术通常是各自在建筑节能中发挥作用，互不关联，所以，未能发挥综合效益。现将空气源热泵技术、低温热水辐射地暖，太阳能热水等技术有机的结合起来，优化组合成一个新的建筑采暖(生活热水系统

4、集成。形成了新的建筑节能减排的增长点。从2011年初开始，北京市建设工程物资协会组织大专院校、设计科研单位、企业等11家。共同承担了住建部“空气源热泵、太阳能与低温热水地暖组合建筑采暖系统的节能能效研究”科技项目。该课题完成了空气源热泵、太阳能与低温热水地暖及生活热水，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推广应用。其中在北京市、秦皇岛市、青岛市、上海市、重庆市和长沙市等地的房屋建筑(八项工程中进行了重点测试，得出华北、华东、华中等寒冷和冬冷夏热地区的建筑采暖与供热能效数据。于2012年11月26日通过了住建部科技项目成果验收。验收意见是：空气源热泵与低温热水地暖的组合系统能效比

5、(COP均超过3.0。具有运行能效高，运行费低的特点。它们完全可以满足华北等寒冷地区,(室外最低气温高于17,建筑采暖室内平均温度保持18的需求，以及华中、华东等冬冷夏热地区冬季采暖的需求。通过对住宅建筑不同供热方式模拟计算及测试结果显示，不同供热方式的一次能源消耗量排序如下：燃煤热电联产供热方式<低温空气源热泵供热方式<燃气壁挂炉<大型燃煤锅炉供热方式<区域燃煤锅炉供热方式<直接电采暖供热方式。经该课题示范项目测试：在华北地区北部，2011年-2012年采暖季，一月份室外平均温度-4，最低温度-17，采暖室内平均温度保持在18。，凡达到50%节能设计标准的建筑，

6、冬季采暖+生活热水使用空气源热泵+太阳能的运行费用为每平方米13元-15元;使用空气源热泵的为每平方米18元-20元，低于其它采暖方式的运行费用。其中课题组在北京市跟踪、测试了十多个项目。例如：北京城区南四环的鸿博家园小区测试项目(该建筑为2011年竣工经适房项目，高层板楼，围护结构按65%节能标准设计。2011年2012年采暖季，室外：最低温度-9.8，最冷日平均温度-4，最冷月平均温度-2.52。室内：整个冬季平均温度保持在20-22。地板采暖供水温度35。按采暖季125天，以每户建筑面积平均82平方米计算,采暖总耗电量不超过2000度,约为33 度/平方米。空气源热泵能效比(cop在3.

7、2以上。采暖季电费15元/平方米左右。低于同期同户型壁挂炉散热器采暖运行费用。北京郊区的几个测试项目中：其中室外温度最低的一个别墅项目，冬季室外平均温度-6.2，最低温度-18.8。室内平均温度保持在20，空气源热泵的COP值仍可达3以上。冬季取暖加生活热水所用电费19.7元/平方米。低于北京市燃气锅炉采暖费。北京郊区农村新建和旧房改造项目，采用空气源热泵、太阳能复合热源做为冬季地面辐射采暖和生活热水的热源，取得很好效果。如房山区西白岱村项目测试数据：2011年-2012年采暖季，一月份室外平均温度-4，最低温度-17，室内平均温度保持在18。系统采暖和生活热水总耗电量5367 度，制热能效比

8、(cop3.16，其中太阳能集热器面积16平米，冬季太阳能制热供献率占总制热量约30%。由于在农村各户房屋保温性能的差异，凡达到50%节能设计标准的建筑，冬季采暖和生活用热水使用空气源热泵+太阳能的费用为13-15元/平方米;仅使用空气源热泵的为18-20元/平方米。如在太阳能集热器主动式采暖的同时，从结构设计上增加房屋太阳能被动式采暖技术设施，如：加大向阳窗采光面积，安装日落后使用的保暖窗帘(挡板，使用蓄热材料等，可使太阳能的采暖供献率超过40%。综合各种供热方式运行费用比较如下：(建筑面积100平方米计算 我国北方寒冷地区，冬季太阳光照资源较丰富。太阳能供热主要用于生活热水。因目

9、前技术限制，还不能靠太阳能单独解决采暖问题。往往采用太阳能+电锅炉辅助，尤其是采暖实际上还是以耗电为主。采用太阳能和空气源复合热源解决冬季采暖和生活热水供应，是一个节能减排的好举措。尤其是没有集中供热条件及燃气管网的郊区村镇，使用这一技术的初投资较大一些，但运行费用低，几年内即可收回成本。如考虑该系统可兼顾夏季制冷的特性，其综合性价比的优势更为明显。通过对住宅建筑不同供热方式的二氧化碳排放量计算结果显示。空气源热泵是二氧化碳排放量最低的几种供热方式之一。目前我国相当多的中小城市、村镇，解决采暖和生活热水仍以燃煤为主，污染严重。此项技术如向国内有条件的地区推广，将会大大减少二氧化碳排放量，为我国

10、的“节能减排”的战略目标做出重要贡献。以北京郊区农村为例，据近年京郊新农村规划调查中统计，京郊农村一个采暖季需用煤347万吨,;排放900万吨二氧化碳;8675吨二氧化硫;8443吨煤烟粉尘。如果一个农村家庭安装一套空气源热泵(太阳能三联供系统，既能解决3-5口之家一年的正常生活取暖和热水需求。每年可节约燃煤3吨左右;节电230 度(或少燃2吨薪柴秸秆，相当于3.5亩林地的年生物储蓄量;可节省费用2500元;减少二氧化碳排放量5-8吨;减少烟粉尘排放72公斤;减少二氧化硫75公斤。京郊有110万户需要节能改造的农村住宅，如有三分之一采用这项供热技术，即可减排二氧化碳296万吨;二氧化硫2775吨;烟粉尘2664吨。在北京市“蓝天工程”中发挥重要作用。目前，该项采暖技术已在北京及周边地区的民用建筑项目中得到应用。为了更好的规范和推广该项建筑节能采暖技术，北京市建设工程物资协会与北京建筑设计研究院为主编单位，组织生产厂家及建设单位等，共同编制了“住宅户式空气源热泵和太阳能生活热水系统技术导则”。该导则的主要内容包括空气源、太阳能和地暖(生活热水组合系统的设计、施工和应用。技术导则将提供该系统的性能参数、应用条件，系统的优化组合及选配方案由于北京市近郊区经济和环保需求水平的提高，推广清洁采暖方式成为北京近郊区的主要任务。而低温空气源热泵采暖技