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    院士稱贊空氣源熱泵供暖“一份電供三份熱”!節能省錢就選它!
    編輯:2020-08-18 瀏覽:   
           近日,中國工程院院士倪維斗在接受媒體采訪時,再次強調了推動清潔取暖的大方向問題。倪維斗院士提到:推動清潔取暖大方向是肯定的,但在實現路徑上,要認真看待。天然氣是一種高品質能源,潛力很優,若只將其提高幾十度用來采暖,是資源的浪費。對于電采暖,更好的方式是選擇空氣源熱泵??諝庠礋岜靡环蓦娍梢怨┤轃?,效率更高。
     
          憑什么熱泵“一份電供三份熱”
     
          空氣源熱泵在現在的“煤改電”市場已經獲得大量的應用,但作為一種新型采暖產品,很多用戶心里都沒底。好不好用?節不節能?這些都是他們非常關注的問題。尤其是空氣源熱泵為什么能做到“一份電可以供三份熱”?難道不符合能量守恒定律嗎?今天我們就來談談熱泵高效的秘密。
           在自然界中,水總由高處流向低處,熱量也總是從高溫傳向低溫。但人們可以用水泵把水從低處提升到高處,從而實現水的由低處向高處流動,熱泵同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫,所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置,熱泵的作用是從周圍環境中吸取熱量,并把它傳遞給被加熱的對象。

             空氣源熱泵的四大部件包括蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥。通過讓“冷媒”(常見的有R22、R410A等)不斷完成蒸發(吸取環境中的熱量)→壓縮→冷凝(放出熱量)→節流→再蒸發的熱力循環過程,從而將環境里的熱量轉移到媒介中。如果媒介是水,則是我們所說的水系統,現在常見的熱泵采暖都是這種;還有一種是風系統,無水地暖和熱風機都是此類。

          空氣源熱泵在工作時,首先是輸入1份電能,驅動壓縮機做功(這部分電能最終還要轉化為熱能),然后從外界環境溫度中再吸收大量的熱能,通過冷媒循環系統在冷凝器中進行放熱。正是由于“能量守恒定律”的存在,輸入壓縮機的這1份電能總是能轉化成為1份熱能,而從外界環境中吸取的大量熱能就成了額外的收獲啦。也就是說,真正把水加熱的主要力量,不是輸入的那1份電能,而是空氣中免費的“熱量”。
     
    某品牌30HP低溫采暖機全天候性能曲線圖(出水溫度45度)
     

    某品牌30HP低溫采暖機全天候性能曲線圖(出水溫度45度)

    工況
    (干球溫度/濕球溫度)

    制熱量
    (kW)

    能效比
    (kW/kW)

    功率
    (kW)

    21/15.5℃

    101.00 

    4.56 

    22.15 

    7/6℃

    86.00 

    3.84 

    22.42 

    2/1℃

    71.00 

    3.23 

    21.99 

    -7/-8℃

    55.50 

    2.50 

    22.20 

    -12/-14℃

    52.00 

    2.35 

    22.13 

    -20/—℃

    43.00 

    1.95 

    22.05 

    -25/—℃

    39.00 

    1.85 

    21.08 

     

          上表是業內某企業30P低溫采暖機的“全天候性能曲線圖”,表中“能效比”,即俗稱的COP,實際就是熱泵系統所能實現的制熱量和輸入功率的比值,在相同的工況下,其比值越大說明這個熱泵系統的效率越高越節能。該機組在2℃環境溫度下,出水45℃,COP為3.23,也就是說輸入一份電能,得到了3.23份的熱量。即便是在比較冷的-12℃的環境溫度下,COP既然達到了2.35。遠遠大過直接電采暖,節能效果非常顯著。所以院士才說“空氣源熱泵一份電可以供三份熱,效率更高。” 
     
          -25℃能正常制熱嗎?
     
           空氣源熱泵能夠制熱,靠的是壓縮機做功和冷媒“搬運”熱量。這個問題我們需要重點說說“冷媒”和“壓縮機”。 
           先說冷媒。熱泵要想從空氣源中吸熱,必須蒸發器內部溫度要低于室外溫度,因為熱量都是高溫向低溫傳輸的,所以蒸發溫度越低,就可以在更低的工況下工作。也就是“只要有溫差,就能吸熱”。

           比較常見的冷媒,像R22的蒸發溫度大概在-25℃,那么采用R22冷媒的熱泵產品就有可能從-25℃以上的環境中吸熱(不是說采用R22冷媒的產品可以在-25℃以上的環境工作,還跟壓縮機有關),而R410A的蒸發溫度要更低,可以達到-30℃。正是如此,一般用于南方地區的熱泵產品以前大都用的R22冷媒,而用于北方寒冷和嚴寒地區的低溫采暖產品,現在很多都是采用R410冷媒。
     
          其次,決定低溫熱泵采暖產品的工作范圍的,還有個核心部件是壓縮機,因為要讓熱泵產品在更低環境下正常運行,還要解決壓縮比過大、排氣溫度高導致的制熱不足等問題。
     
          近年來,隨著搭載了噴氣增焓技術、變頻技術的熱泵專用壓縮機開始普及,空氣源熱泵采暖在我國寒冷地區和大部分嚴寒地區的應用早就沒問題了。
     
          業內很多搭載了變頻+噴氣增焓兩大技術的“超低溫采暖空氣源熱泵”,采用R410A環保冷媒,不僅可以-25℃穩定運行,最大的特點是在-12℃工況下,可以實現100%制熱能力不衰減。這樣一來,哪怕遇到極端溫度,也不會影響到用戶對采暖溫度的需求,室內溫度波動較小。
     
          所以,網上那些攻擊空氣源熱泵產品,說熱泵采暖產品只能在南方用,北方不好用的,要么就是用老眼光在看問題,或者是人云亦云,還有的就是抱有特殊的目的。
    使用電費貴不貴? 
     
         空氣源熱泵采暖產品的初投資確實要比電暖氣高的多,但運行費用也要低的多,舒適性也更好,還安全。至于采暖費多少,這個是由很多因素決定的。比如說,房子的保溫狀況,保溫好的肯定運行費用要低,節能建筑和非節能建筑,在計算熱負荷時甚至有50%的差異。

         另外還跟溫度設置的高低、使用習慣、系統設計等很多方面都有關系。26℃的室溫和18℃的室溫,運行費用可能差別很大。根據測試,室溫每升高1℃,能耗都有10%左右的提升。所以,用戶如果想要更省電,最好在滿足溫度的需求下,把水溫調低一點。
     
           關于空氣源熱泵供暖的運行費用,北京煤改空氣源熱泵已經改造實施了三年時間了。從實地調研情況看,目前,建筑面積100平方米左右的農戶,每戶居民每年空氣源熱泵供暖的耗電量平均在7000度左右,電費支出是3500元左右,政府補貼后年取暖費為2900元左右。這跟動輒上萬元的電采暖費相比,要低上很多。

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