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文档简介
中国节能协会热泵专业委员会中国节能协会热泵专业委员会ChinaHeatPumpAlliance(CHPA)成立于2009年,是中国节能协会下设的二级专业委员会。是由从事热泵相关研究、生产、经营、投资和咨询的单位组成的行业组织。热泵专委会覆盖了中国热泵产业链上下游企业的国内外主流企业,会员代表了中国80%以上热泵及核心零部件的生产和研发能力,是中国最具有影响力的热泵行业组织。专委会宗旨是整合协调产业资源,推广热泵技术的应用,提升成员在热泵技术、产品、业务领域的研究、开发、制造、集成、服务水平,促进产业快速健康发展;通过长效、严格的专委会机制,加强行业自律;通过开展各项活动,为产业发展服务,在政企间发挥桥梁纽带作用。美的楼宇科技上海海立电器有限公司谷轮环境科技(苏州)有限公司威乐(中国)水泵系统有限公司浙江中广电器集团股份有限公司四季沐歌科技集团有限公司前言图片|图源:艾欧史密斯(中国)水系统有限公司第一章图片|图源:浙江中广电器集团股份有限公司第二章图片|图源:北京卡林新能源技术有限公司第三章图片|图源:黑龙江爱科德科技有限公司第四章图片|图源:佛山欧思丹热能科技有限公司第五章图片|图源:美的楼宇科技第六章图片|图源:佛山市邦顿节能设备有限公司随着北方清洁取暖工作的广泛开展,空气源热泵组成的分布式空气源热泵集中供暖系统,为多栋建筑或一个小的片区供暖,近些年发展很快,得到了消费者、行业从业者广泛的关注和响应。特别是我国宣布碳达峰碳中和目标以后,相关产品、标准和系统解决方案不断迭代,推动热泵产业快速发展。作为从业者,我们一方面为分布式空气源热泵集中供暖技术的快速发展和日益成熟感到欣喜,另一方面也看到新技术推广中还有诸多障碍,还有很多的观念上的争论。为此,在广泛征求消费者、业内专家、热泵企业、施工方、运维方等意见建和观点碰撞,提出更多的问题和解决方案。在此,感谢参与本报告编写的各位专家与工作人员!同时,欢迎读者积极向中国节能协会热泵专业委员会秘书处反馈相关观点和建议。前言 1什么是热泵? 2热泵的供热效率为何能超过100%? 3什么是商用空气源热泵机组? 4同样是电气化采暖,空气源热泵供暖相对于电直热供暖为什么省电?095什么是分布式空气源热泵集中供暖? 6分布式空气源热泵清洁供暖系统的投资回收期多长? 107分布式空气源热泵清洁供暖系统的使用寿命有多长? 8分布式空气源热泵集中供暖系统可以带来什么好处? 9分布式空气源热泵集中供暖系统是否适合于城镇集中供暖? 10分布式空气源热泵集中供暖系统适合于什么类型的建筑? 12室外温度和供水温度是如何影响空气源热泵机组性能的? 14分布式空气源热泵集中供暖系统是否会产生冷岛效应?如何处理?1615空气源热泵结霜会影响采暖效果吗? 16分布式空气源热泵集中供暖系统的电价有优惠吗? 17采用分布式空气源热泵集中供暖系统能节省多少费用?1818热泵在夜间低谷电价时段运行是否更加节省费用?国能协会热泵专业委19 分布式空气源热泵集中供暖百问百答0203分布式空气源热泵集中供暖百问百答20空气源热泵供暖是否会使得室内变得很干? 21分布式空气源热泵集中供暖系统最适合采用什么供暖末端? 23风机盘管是否可以应用于分布式空气源热泵集中供暖系统? 224分布式空气源热泵集中供暖系统供热面积一般多大? 25分布式空气源热泵集中供暖系统是否适合提前供暖与延迟停暖? 26热泵机组的能效等级是如何划分的? 27变频空气源热泵相对于定频空气源热泵机组有哪些优势? 2529分布式空气源热泵机组常用的制冷剂有哪些? 30空气源热泵使用过程中是否需要额外加注制冷剂? 31热泵供暖相对于常规化石燃料供暖有何优势? 32热泵建筑供暖的减碳潜力如何? 30 34热泵供暖如何利用可再生能源? 35热泵供暖对提升建筑可再生能源利用率有何帮助? 336热泵是否有助于消纳风光等可再生能源电力? 37热泵供暖对提升建筑电气化率有何帮助? 38空气源热泵供暖的经济性如何? 39热泵供暖如何助力好房子建设? 3740热泵供暖如何助力城市更新? 41分布式热泵集中供暖系统能否与常规区域供热耦合使用? 42分布式空气源热泵集中供暖系统的主要应用领域有哪些? 40 43国家在推动碳达峰、碳中和目标时,对热泵供暖有哪些扶持政策? 分布式空气源热泵集中供暖百问百答0444近年来国家发展改革委出台了哪些鼓励热泵供暖的政策? 45近年来住房和城乡建设部出台了哪些鼓励热泵供暖的政策? 46近年来国家其他部委出台鼓励热泵供暖的政策有哪些? 47出台《推动热泵行业高质量发展行动方案》的重要意义是什么? 4548《推动热泵行业高质量发展行动方案》针对建筑供暖部署哪些重点任务? 46 50欧盟支持热泵供暖的政策有哪些? 51美国支持热泵供暖的政策有哪些? 52日本支持热泵供暖的政策有哪些? 53分布式空气源热泵集中供暖系统机组选型应如何考虑? 5254什么是空气源热泵的平衡点和平衡点温度? 55分布式空气源热泵集中供暖系统的机组容量应如何确定? 56分布式空气源热泵集中供暖系统机组的连接方式与传统热源有何不同?-5557分布式空气源热泵集中供暖系统供回水温度如何选择? 5658分布式空气源热泵集中供暖系统的管网形式与布置有何要求? 5659分布式空气源热泵集中供暖系统的水力计算应如何进行? 60分布式空气源热泵集中供暖系统的循环水泵如何选择? 5861分布式空气源热泵集中供暖系统为什么要定压? 62地板辐射加热管的布置方式有哪些? 63地暖管道的间距设置为多少最为合适? 64分布式空气源热泵集中供暖系统配电系统应如何设计? 65分布式空气源热泵集中供暖系统的控制系统应如何设计? 66分布式空气源热泵集中供暖系统的安全防护设计包括哪些?6367分布式空气源热泵集中供暖系统常用的阀门有哪些?68管道及设备常见的保温结构如何组成? 05分布式空气源热泵集中供暖百问百答69空气源热泵中的防冻剂有何作用?6570热泵系统的过滤器应如何选择和安装?6671分布式空气源热泵集中供暖工程划分有哪些?6872空气源热泵室外机组布置时,需要满足哪些条件?6973空气源热泵在雨天或雪天是否存在漏电风险?7074商用空气源热泵机组的安装有何要求?7175商用空气源热泵机组的安装基础有何要求?7276空气源热泵外机安装在屋顶时如何确保承重安全?7277空气源热泵基础表面需要作防水处理吗?7378冷媒管道焊接为什么要充氮保护?7379分布式空气源热泵集中供暖系统的室外管线是否可以采用直埋敷设?-7480分布式空气源热泵集中供暖系统的水压调试试验应如何开展?7581分布式空气源热泵集中供暖系统的地面辐射水系统调试如何开展?……7682分布式空气源热泵集中供暖系统的冲洗与冲水试验应如何开展?………7783分布式空气源热泵集中供暖系统的设备单机试运行应如何开展?………7784分布式空气源热泵集中供暖系统的水系统试运行和调试应如何开展?……7885分布式空气源热泵集中供暖系统的联合试运行调试应如何开展?………7986分布式空气源热泵集中供暖系统安装竣工验收记录应包括哪些?………8087电气与自动控制系统安装竣工验收记录应包括哪些?8188分布式空气源热泵集中供暖系统每年的检查与维护包括哪些内容?……8389分布式空气源热泵集中供暖系统主要设备的年检包括哪些内容?………8490分布式空气源热泵集中供暖系统的主要设备维护保养包括哪些内容?-8492空气源热泵的除霜功能失效会有什么表现?86分布式空气源热泵集中供暖百问百答0693空气源热泵的维护、保养包含哪些项目? 96分布式空气源热泵集中供暖系统的融霜和融霜水的收集有何要求? 9097部分负荷时,多台定频空气源热泵机组和变频空气源热泵机组该如 分布式空气源热泵集中供暖概要常说的热泵多为电动热泵。电动热泵是一种利用逆卡诺原理,通过少量电能驱动压缩机,从空气、水、土壤等低品位热源中提取热能,再将其提升至高温后,通过散热末端为建筑供暖的高效节能装置。常见类型有空气源热泵、地源热泵、余热热泵是一种能为建筑供暖的节能装置。该装置核心部件包括压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器,相比传统电采暖能节省大量电能,且可搭配生活热水制备功能,广泛应用于住宅、商业建筑等场景。07分布式空气源热泵集中供暖百问百答分布式空气源热泵集中供暖百问百答082热泵的供热效率为何能超过100%?热泵的供热效率超过100%,这让不少人产生疑惑,毕竟传统供暖设备如电暖器其效率最高仅能接近100%。这是因为热泵采用了与传统供暖设备截然不同的热量利用逻辑,它并非直接产生热量,而是以电能为驱动力搬运自然界中的热能,从而实现供热效率的突破。传统供暖设备的制热逻辑是能量直接转化,例如电暖器将电能转化为热能。在转化过程中,受设备损耗、能量散失等因素影响,输出热量始终小于输入能量,效率最高只能无限接近100%,实际使用中往往更低。热泵则采用“热量搬运”的制热模式,其工作遵循逆卡诺循环原理,依靠压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置四大核心部件的协同运作完成热量转移。以空气源热泵为例,首先蒸发器从室外空气中提取免费热能,即便在冬季低温环境下,空气中仍蕴含着可被利用的低位热能;接着,压缩机消耗少量电能,对吸收了热能的气态制冷剂进行压缩,使其升级为高温高压气体;随后,高温高压的制冷剂在冷凝器中释放热量,为室内供暖,自身则冷凝为液态;最后,液态制冷剂经节流装置降压降温,重新进入蒸发器,开启下一轮循环。在此过程中,热泵输出的总热量等于消耗的电能与从空气中吸收的免费热能之和,相当于投入1份电能,可获得2-4份的热量回报,效率自然远超100%。商用空气源热泵相对户式空气源热泵而言,为行业口语,通常制热量大于户式空气源热泵机组。我国已出台的标准中,没有分别给出商用空气源热泵机组与户用空气源热泵机组的明确定义。但《低环境温度空气源热泵(冷水)机组第1部分:工业或商业用及类似用途的热泵(冷水)机组》GB/T25127.1-2020和《低环境温度空气源热泵(冷水)机组第2部分:户用及类似用途的热泵(冷水)机组》GB/T25127.2-2020中以名义工况下的制热量35kW为界限划定了商用低环境温度空气源热泵(>35kW)和户用低环境温度空气源热泵(≤35kW)各自适用的标准。目前主流商用空气源热泵机组的名义制热量范围为150kW至350kW之间,多采09分布式空气源热泵集中供暖百问百答4同样是电气化采暖,空气源热泵供暖相对于电直热供暖为什么省电?空气源热泵运行时,在热泵系统耗电5kW时,可从-12℃的室外环境中提取5.5kW的热量,并将这部分热量转化为更高品位的热能,用于加热用户侧37℃循环水至41℃,若不计任何损失可向建筑物供给热量10.5kW,能够维持室温20℃,如图风量:5000风量:5000m³/h图1空气源热泵供暖系统原理图建筑物建筑物建筑物电加热器图2电加热器供暖系统原理图分布式空气源热泵集中供暖百问百答105什么是分布式空气源热泵集中供暖?分布式空气源热泵集中供暖系统是针对小区、园区等多栋建筑的规模化供暖方案,通过集中式空气源热泵机组、换热站、管网系统和末端设备,实现统一供热。热泵通常设置在用户周边,比如居民小区、商业综合体、学校、医院等人员集中区域,国布置灵活且响应迅速。通常采用名义制热量大于35kW的多台低环境温度空气源热泵机组群组布置,单台名义制热量一般在100kW-350kW,选型搭配灵活,可满足不同建筑的供暖需求。分布式空气源热泵集中供暖系统由商用空气源热泵机组、输配系统及附件、供暖末端、控制系统等部分组成。水箱、分集水器等。供暖末端负责将热量散放到室内。常见末端设备有散热器、地板辐射和风机盘管。散热器安装维修方便,房间升温快,温度调节灵活;地板辐射供暖舒适又节能,对供水温度要求不高,很适合该供暖系统;风机盘管结构精巧,可装在地面或顶棚,用户能按需调节风量,操作便捷。控制系统是保障系统经济可靠运行的“智慧大脑”。为达成集成化与远程控制,系统要能自我感知室内负荷变化,自动调节主机和末端运行状态。现代控制管理倾向集中监测与智能控制,通过远程操控,可集中管理水温、水压、流速、供热量等参数,让供暖系统更智能高图3分布式空气源热泵集中供暖6分布式空气源热泵清洁供暖系统的投资回收期多长?分布式空气源热泵清洁供暖系统的投资回收期受气候条件、能源价格、补贴政策、系统配置等因素影响,差异较大。11分布式空气源热泵集中供暖百问百答部分地区对清洁供暖设备购置、安装有一次性补贴,或提供谷段电价折扣,能显著缩短回收期。与替代能源对比,替代燃煤锅炉的项目,因燃煤成本低,回收期相对较长;替代燃气、电采暖的项目,节能效益明显,回收期更短。随着空气源热泵机组及运维水平的提升,近年来系统效率提升,运行能耗更低,加快了成本回收。根据中国节能协会热泵专业委员会的案例分析,一般项目回收期5~8年,在有地方清洁供暖补贴、电价优惠(如谷电政策)的场景,可缩短至5年左右。7分布式空气源热泵清洁供暖系统的使用寿命有多长?分布式空气源热泵集中供暖系统的使用寿命分核心部件寿命与整体系统寿命,受使用环境、维护质量影响较大。其中热泵主机正常使用且定期维护的情况下,使用寿命约10-15年;优质品牌主机因压缩机、换热器等核心部件品质较高,寿命可延长至15-20年。室内末端设备包括地暖盘管与散热片等寿命较长,地暖盘管可达50年左右,散热片约20-30年;水循环管网包括如PPR管与铜阀的寿命约20-30年,但需定期除锈、防腐蚀维护。与常见的区域供热热源相比国工者差异显著。区域供热多依赖热电联产、区域锅炉房等大型中央供热设施,需通过庞大的输配管网,将热量从集中热源远距离传输至用户端。而分布式空气源热泵集中供暖系统适配灵活、节能经济、运维便捷。(1)投资与建设灵活,适配性强无需大规模建设集中锅炉房和长距离主干管网,可按楼栋/单元分期建设,初期投资压力小,尤其适合老旧小区供暖改造,不破坏原有建筑结构。安装周期短,能快速投入使用,适配城市新建小区、零散楼栋等多种场景。(2)能耗与运行成本更低,环保性突出一般为一个小区域服务,建筑保温和功能基本一致,机组按需启停,避免大型泵的高COP值(通常2.5-4),相比区域燃煤/燃气供暖,可减少化石能源消耗,且(3)运维管理便捷,故障影响范围小采用分布式布局,单台机组故障仅影响对应楼栋/单元,不会导致整片区域停暖,检修时无需大面积停水停暖,运维效率高。减少人员成本,且管网维护范围分布式空气源热泵集中供暖百问百答12小,漏水、腐蚀等问题的维修成本更低。后期可根据用户入住率、负荷变化,灵活9分布式空气源热泵集中供暖系统是否适合于城镇集中供暖?协会热泵专业委员会集中供热并没有按照规模去给出不同的分类,但通常可以认为城际供热规模 (几个城市共有热源或供热管网可以连通的集中供热)>区域供热(为城市某一个区域供热的集中供热)>分布式供热(为建筑组团、小区或街区供热的集中供热)。分布式空气源热泵集中供暖系统比较适合按照土地面积取热密度<1MW/hm²对于大城市周边、城郊结合区域以及县城、镇等区划范围,一般建筑密度较低、相对较分散,热电联产等集中供暖难以达到经济要求,采用分布式空气源热泵集中供暖系统更加合适。以赵县供暖改造为例,赵县供暖面积大约为400万m²。原采用热电联产集中供暖系统,因效益不佳,改造为分布式空气源热泵集中供暖系统,共设47个分布式能源站。赵县分布式空气源热泵集中供暖系统于2019年供暖季正式投入使用,2020年1月接受项目投资方、运营方、安装方等6个方面人员的实际检测,达到验收标准,在极端严寒天气气温可能达到-25℃的室外环境中,依然能对于北方大城市中心区域的城镇高密度建筑群(容积率>3),分布式空气源热泵集中供暖系统可以散点使用或者作为区域供热系统、城际供热系统换热站用户侧的补充供热。随着热泵技术的发展,变频技术开始逐渐扩展应用,从主机能效到更加重视系统能效,再到运营维护、项目投融资,已经逐渐形成完整的业务链条,也可以满足大城市周边、城郊结合区域以及县城、镇等区划范围内的规模化应用及部10分布式空气源热泵集中供暖系统适合于什么类型的民用建筑分为居住建筑和公共建筑,在绝大多数场合下取热密度<1MW/hm²,对于居住建筑采用分布式空气源热泵集中供暖系统时,相对区域热网而言,更容易调控,满足个性化用热需求。对公共建筑而言,分布式空气源热泵集中供暖系统既可以满足冬季供暖需求,也可以满足夏季供冷需求。对于北方城镇高密度建筑群(容积率>3,取热密度通常>1MW/hm²),不宜全面采用分布式空气源热泵集中供暖系统。这是因为,空气热容量小、取热温差也小,空气源热泵供暖系统空气循环量较大,对于高密度建筑群,一方面容易形成冷湖,另一方面按安装场地面积也容易受限。但目前而言,北方城镇高密度建筑群大多数采用市政集中供热,散点状采用分布式空气源集中供暖系统不会周边生态环境;另外,也可以通过合理设置辅助热源等,降低取热密度。分布式空气源热泵集中供暖系统的最低正常运行温度,取决于热泵机型技术,普通热泵机型为无喷气等低温强化技术的普通热泵机型,通常仅能在-10℃以上稳定制热,部分场景需依赖电辅热保障供暖效果。低环温热泵机型搭载喷液、喷气或湿蒸汽喷射等技术,常规能在-25℃~-30℃稳定运行。更有案例显示,部分超低温热泵机型在黑龙江省-40℃左右的极寒环境中,经实际项目验证也能正常制近几年空气源热泵在低温适应性方面正不断创新发展,比如采用压缩机带有喷射口的准二级压缩空气源热泵,通过制冷剂喷射技术或采用复叠技术等,已使空气分布式空气源热泵集中供暖百问百答14一般而言,空气源热泵制热量随着室外温度的降低而下降;对于变频机组而言室外机耗功随着室外温度的下降基本保持不变,如图5所示。这是由两方面的因素下降,从而使机组耗功降低;另一方面,机组的压缩比和补气率均随着室外温度的降低而升高,这会增大压缩机的耗功,在两者的共同作用下,导致室外机的耗功不室外温度(℃)供水温度(a)不同工况下机组的制热量(b图5不同工况下机组的制热量和室外机耗功室外温度(℃)供水温度由于新技术的应用如补气技术、变频技术等,热泵机组的制热量并没有像传统空气源热泵那样随供水温度的升高而明显地下降,而是没有明显的变化规律。这是由于供水温度越高时,机组补气率越大,所以机组的制热量在高供水温度时有可能更大一些。然而,室外机的耗功却随着供水温度的升高而明显地增大,这使得机组1.5图6不同工况下机组的性能系数13严寒地区采用分布式空气源热泵集中供暖系统是否需要辅助热源?辅助热源的设置通常从经济性和可靠性的角度考虑,需要进行技术经济分析确定。一般而言,随着室外气温的降低,空气源热泵机组的出力下降,采用合适的辅助热源配合空气源热泵机组可提高极端寒冷气候条件下的可靠性,同时避免了空气源热泵机组选型过大,造成的初投资提高,为此严寒地区采用分布式空气源热泵集辅助热源的选择应满足与空气源热泵联合供热的稳定性、可靠性、经济性和环保性要求。具备多种辅助热源可选择时,宜选用可再生能源。太阳能、余热、生物质或其他热源均可作为分布式空气源热泵供热系统的辅助热源,应根据工程当地实际能源具备情况,并结合稳定性、可靠性、经济性和环保性进行选择。建筑热负荷峰值常出现在电网低谷时段时,也可以采用电作为辅助热源。采用电作为辅助热源时,应符合现行国家标准《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015和《公共建筑节能设计标准》GB50189的有关规定。采用燃气设分布式空气源热泵集中供暖百问百答1614分布式空气源热泵集中供暖系统是否会产生冷岛效应?如何处理?分布式空气源热泵集中供暖系统运行时会从周围环境吸收热量,可能在局部区域形成微弱的温度降低现象,但不属于气象学意义上的“冷岛效应”,仅存在局限于机组周边的局部微气候降温。单机运行时,在无风工况下,周边空气温度降幅一般不超过3℃,影响半径小于4m;有环境风时,温度变化可忽略。多机组群组密集布置时,无风工况下,温度降幅在7℃以内,影响范围扩展至20m内;有环境风时,温度降幅有所收窄,一般不超过5℃,影响范围减至15m内。机组停止运行后,周边空气通过自然风速迅速与环境温度持平,不会像城市冷岛效应那样形成稳定、大但这种局限于机组周边的局部微气候降温,对分布式空气源热泵集中供暖系统的运行效率有一定影响,为此,业内采取了以下措施避(1)布置机组时,充分考虑了周围环境对机组进风与排风的影响。(2)尽量减少了机组进深排数。机组保持了足够间距如一般大于2m等。具体要图7机组间距布置要求15空气源热泵结霜会影响采暖效果吗?形成霜层。通常在室外温度-5℃~5℃且空气湿度较大的环境下,结霜现象较频繁。17分布式空气源热泵集中供暖百问百答空气源热泵结霜会影响机组性能。虽然结霜的初期一定程度上能强化换热,但随着霜层的累积,热阻增加,室外换热器传热恶化,且流过室外机的风量减小,流动阻力的增大,从而使换热器传热效果进一步恶化,供热能力下降;同时,压缩机的排气温度升高,不利于机组的稳定性,严重时机组会停止运行。目前空气源热泵机组在融霜方面已取得长足的进展,在我国北方地区不再成为制约因素。空气源热泵都带有自动融霜技术,能感知结霜状况,通过逆循环等方式加热室外换热器自动除霜。同时,部分机型还采用换热器超疏水涂层等抑霜设计,对多楼栋、多机组的分布式空气源热泵集中供暖系统,通过中央控制系统对热泵机组进行分组调度,可分批次、错时段启动除霜程序,同一时间仅让10%-20%的机组进入除霜模式,剩余机组正常制热,保障管网总供热量稳定。16分布式空气源热泵集中供暖系统的电价有优惠吗?国家发展改革委发布《关于北方地区清洁供暖价格政策的意见》(发改价格〔2017〕1684号)指出,要建立有利于清洁供暖价格机制,综合运用完善峰谷价格、阶梯价格,扩大市场化交易等价格支持政策,促进北方地区加快实现清洁供暖。各省份也先后出台了针对本省实际的清洁供暖电价政策,在电价、时段划分及表1北方地区清洁供暖电价政策电价标准(元/千瓦时)山西峰谷电价(按居民类别)、峰谷时段按居民用户无暖项目低谷电价0.3(补贴后0.1/0.1)补贴0.1元/度季最高1万度已实施煤改电的城镇居民(超出部分0.507)谷段延长至7:00-12:00、低谷电价优惠无峰段+0.05元/度,峰段:8:00-22:00;无固定电价0.22中无国节能协会热的城乡居民家庭陕西(平段0.477基础上)谷段:非明确时段,供暖季期间暖的居民用户居民谷段0.25,无供暖用户分布式空气源热泵集中供暖百问百答18电价标准(元/千瓦时)(分散式居民)无谷段0.16,峰段0.54,谷段:9:00-17:00;峰段:19:00-凌晨1:00无用户谷段0.325(分户居民)、谷段:非明确时段,无分户式居民、用户居民煤改电用无分户电采暖用户内蒙古50%(蒙东)次日6:30;蒙西谷段:18:00-次日8:00无分散式居民、集中式供暖用户山东优惠电价平段0.5、中式电供热项目参与市场交易500度/户区域的居民用户空气源热泵分布式集中供暖系统的电费节省幅度,主要取决于对比的供暖方式,同时受室外温度、建筑保温、电价等因素影响,整体相比传统电采暖节省60%-75%,较燃气锅炉等效电费节省30%-50%,对比市政集中供暖采暖费也有一对比电锅炉/直接电采暖可节电60%-75%。电锅炉、电地暖等直接电采暖是电能一对一转化为热能,热效率不到100%,而该热泵系统靠搬运空气热量制热,标准工况下COP可达3.0-4.5。在正常燃气价格(3.5-5元/Nm³)条件下,对比燃气锅炉,等效电费节省30%-50%。天然气价格波动会推高成本,而热泵系统消耗少量电能就能产生多倍热量,制热费用有时仅为燃气锅炉的约1/3。对比市政集中供暖,因市政集中供暖需承担长距离管网的热量损耗、过量供热损耗等,耗热量一般大于分布式热泵系统,运行费用的节约比例取决于电价和集中供热热价。19分布式空气源热泵集中供暖百问百答18热泵在夜间低谷电价时段运行是否更加节省费用?夜间低谷电价时段,通常指的是电网负荷较低、供电相对充裕的时间段(一般为22:00至次日6:00)。部分地区采用峰谷电价,夜间低谷电价大幅低于日间高峰时段,如图8所示。中国对于建筑供暖而言,因建筑具有一定的热惯性,可以在一天中承受一段时间的间歇运行。一般而言,对于有峰谷电价的地区,将热泵系统的运行安排在低谷电价时段,高峰时段停机,在保证供给房间的总热量不变的条件下,可以维持较好的热舒适的同时有效降低整体运行成本,从而达到经济运行的目的。特别是对于具备蓄热能力的系统,通过削峰填谷的运行策略,不仅能减少高峰负荷对电网的冲击,还能提升热泵设备的运行稳定性和经济性。当然夜间温度低于白天温度,夜间运行对于热泵性能也有一定的影响。空气源热泵在夜间运行时,由于室外温度普遍较低,其蒸发温度下降,制热能力会有所衰减,导致COP略有下降,导致耗电量增加。但总体而言,热泵在夜间低谷电价时段从黑龙江省物价监督管理局获悉,为推进冬季清洁供暖,减少大气污染,黑龙江省近日制定出台了“煤改从具体电价标准看,用户电压等级在1千伏以下的,居民用户电采明电价峰时段为每千瓦时0.645元,平时段为每千瓦时0.513元,谷时段为每千瓦时0.2898元;其他非居民用户电采暖电价峰时段为每千瓦时0.6953元,平时段为每千瓦时0.5858元,谷时段为每千瓦时0.3263元。用户接入电压等级1千伏及以上的,每度电价相应降低1分钱。与以往相比,该电价政策延长了谷时段时间,降低了谷时段电价,有利于“煤改电”用户节省电费支出。图8黑龙江地区清洁供暖电价供暖系统的噪声可控制在不影响日常活动的水平。但若存在安装不规范、机组质量差等问题,可能出现噪声超标,尤其低频振动噪声会影响居住舒适度。分布式空气源热泵集中供暖百问百答20目前业内对噪声问题采取源头控制、传播阻断、运行优化等方面进行控制。具风机的产品,其运行噪声比定频机组低。优化系统设计,采用变频水泵,根据供暖负荷动态调节转速,避免工频运行时的高噪声;水泵额定流量应与系统需求匹配,预留10%-15%余量,避免大流量小温差导致的水流噪声;控制管道流速≤1.0m/s,减少湍流噪声;采用大曲率半径弯头,避免直角硬弯;在水泵出口、机组进出口安装橡胶软接或金属波纹补偿器吸收水流脉动和振动;多台热泵机组安装时,间距≥热泵、水泵等设备运转所引发的振动,不仅通过空气传播,也沿结构和管道以弹性波形式向其他房间传导,若设备安装于屋顶,还可能诱发楼板振动,因此隔振措施同样关键。业内采取了包括在设备与基础之间设置减震垫、在管路中使用软连接等措施,以有效降低结构传播路径的噪声。对于降噪要求高的项目,还可以热泵机组群组为对象在边界设置隔音墙和以单台机组为对象设置消音措施。设定合理供水温度,机组运行更平稳;利用集中控制系统,错开多台机组的启停时间(间隔≥30秒),避免同时启动导致的噪声叠加;夜间(22:00-6:00)自动降低机组运行频率或减少运行台数,将噪声控制在夜间允许范围。20空气源热泵供暖是否会使得室内变得很干?这种说法不正确。冬季室内外空气本就干燥,供暖升温进一步降低了室内空气相对湿度,与采用哪种供暖设备无关。无论是壁挂炉、电加热还是集中供暖,只要升温而不加湿,都会得到相同的结果。通常供暖过程中空气仅经过换热,并不会主动加湿,所以都会感受到冬季供暖的干燥现象。这是空气状态变化的物理规律决定的,供暖升温不加湿,都会降低室内空气的相对湿度,使室内变得干燥。同时,采用风机盘管作为末端时,强风直吹会加速空气流动,可能让人体产生“体感干燥”,感觉更干。选择地暖、暖气片等作为热泵末端,能更好地保持体感舒适。为了在热泵制热运行中维持舒适湿度,对于有组织新风的系统,可在空气处理过程中设置新风侧加湿装置,从而将室内相对湿度稳定在30%-50%范围内;而对于冷风渗透,则无法在进入前直接加湿,应在室内侧通过末端加湿进行补偿,包括布置超声波或电热加湿器、蒸发式或植物型被动加湿21分布式空气源热泵集中供暖百问百答21分布式空气源热泵集中供暖系统最适合采用什么供暖末端?分布式空气源热泵集中供暖系统最适合采用低温辐射供暖末端。低温辐射供暖末端供水温度要求较低,一般在35℃~45℃,非常适合空气源热泵机组的运行温度范围。且供暖温度越低,空气源热泵能效越高,使用费用越低,因此,空气源热泵供暖系统室内末端优先采用低温辐射供暖末端,低温辐射供暖末端应用最多的是地面辐射供暖。地面辐射供暖系统中加热管的安装方式有直埋式和组合式两类,形成地面辐射供暖包括混凝土填充式供暖地面和预制沟槽保温板供暖地面。混凝土填充式供暖地面是将加热管固定在绝热层上,现浇混凝土从而形成填充层,也称为湿式安装。图9所示为泡沫塑料绝热层(发泡水泥绝热层)的混凝土填充式热水供1-加热管;2-侧面绝热层;3-抹灰层;4-外墙;1-加热管或加热电缆;2-楼板;5-楼板或与土壤相邻地面;6-防潮层;3-可发性聚乙烯垫层;4-预制沟槽保温板;7-泡沫塑料绝热层;8-豆石混凝土填充层;图9混凝土填充式供暖地面构造图10预制沟槽保温板供暖地面构造预制沟槽保温板供暖地面是将加热管固定在预制沟槽保温板的沟槽内,不需浇筑混凝土,也称为干式安装。图10所示为与供暖房间相邻的采用预制沟槽保温板的热水供暖地面构造。当与室外空气或不供暖方面相邻时,楼板外侧还应设置绝热分布式空气源热泵集中供暖百问百答2222分布式空气源热泵集中供暖系统的供暖末端是否可以采用散热器?分布式空气源热泵集中供暖系统的供暖末端可以采用散热器,但宜采用高效低(1)为保障在较低热水温度条件下的散热量,应选用具有较高传热系数的散热器结构和材质,宜选择轻质、耐腐蚀的钢制、铝制或铜铝复合散热器,不宜采用铸铁(2)承压能力应满足供暖系统的工作压力要求,具有与环境和水质相适应的耐腐(4)散热器宜布置在外窗台下;当安装或布置管道有困难时,也可布置在外墙其(5)幼儿园、老年人和特殊功能要求的建筑的散热器应安装防护罩,其他建筑的23风机盘管是否可以应用于分布式空气源热泵集中供暖系统?风机盘管由风机、盘管、电机和凝结水盘等部件组成,如图11所示。其结构形式多样,有卧式、立式、壁挂式和卡式等,可以适应多种布置和装饰方案。与地板辐射供暖和散热器供暖末端不同,风机盘管属于强制对流型设备,供暖时房间升温快。因此,风机盘管常用于有供暖和空调需求、有快速升温要求、有间歇供暖需求图11风机盘管示意风机盘管选型时应先按夏季工况选择,再对冬季工况进行校核。23分布式空气源热泵集中供暖百问百答热源站供热面积的划分应根据建筑布局、单位面积热负荷强度、供暖输配能耗、群组布置冷岛效应对空气源热泵机组能效影响等综合确定。一般建议以建筑组团、小区或小型街区为单位设置分布式空气源热泵集中供暖系统能源站。对于单位面积热负荷强度较大的建筑,如公共建筑、工业建筑等,单个热源站面积应小一些。此外,相对传统集中供暖系统,分布式空气源热泵集中供暖系统设计供水温度较低,供回水温差较小,为了经济运行,热源站的供热面积也可见端倪。如图12所示,单个项目的应用规模逐渐增大,供热面积4万-10万m₂的委员会供暖年份图12供热面积变化传统集中供暖一般在临界温度5℃时供暖,地方供热条例也给出了法定供暖起止日期。但据中国城镇供热协会的统计表明,延长供暖已成为常态,平均延长10天左右。相关学术调查也表明,供暖开始前与供暖结束后的两个阶段内分别有47.5%和47.1%的受试者希望室温升高,维持更好的室内舒适性。延长供暖一般可认为在临分布式空气源热泵集中供暖百问百答24界温度8℃时开启供暖,可提高室内热舒适性。为此,现行国家标准《民用建筑供暖分布式空气源热泵集中供暖系统非常适合提前供暖和延迟停暖,核心优势在于启停灵活、能耗可控、负荷适配性强,能精准匹配冬初/冬末的低负荷供暖需求,且(1)启停与调节灵活:分布式机组可按楼栋、单元独立控制,提前供暖或延迟停暖时无需整体启动整套系统,可根据气温变化和用户需求,单台/分组启停,避免传(2)低负荷运行能效高:冬初、冬末室外温度较高(多在0℃~10℃),空气源热泵(3)运行成本可控:过渡季供暖时长短、热需求低,热泵系统耗电量远低于正常供暖期,且无需像燃煤/燃气供暖那样投入高额的启停准备成本,提前或延迟期间的26热泵机组的能效等级是如何划分的?能效等级是衡量热泵能源利用效率的重要标准,通常采用制热性能系数针对分布式热泵供暖系统中常采用的低环境温度空气源热泵机组,《热泵和冷低一般分为一级、二级、三级,其中一级能效代表最高的能源利用效率,三级能效一级能效与三级能效之间的差距不仅体现在热泵运行效率上的提升,还对系统整体运行成本、环境效益以及设备寿命产生深远影响。对于运行时间较长、能耗占比较大的供暖系统,如北方地区的集中供暖或大型公共建筑,优先选择一级能效热泵将显著降低生命周期总成本,并提高节能减排绩效。27变频空气源热泵相对于定频空气源热泵机组有哪些优势?变频空气源热泵系统相较于定频系统在多个关键性能指标上的优势,包括融霜时间占比、无霜性能系数(COP)以及在不同调控策略下的节25分布式空气源热泵集中供暖百问百答研究表明,变频机组在-10℃至5℃的室外温度范围内,其融霜时间占比显著低于定频机组。前者的融霜时间峰值控制在0.02%以下,而定频系统在大多数温区超过0.035%,在0℃附近甚至超过0.05%。这表明变频系统通过稳定控制室外换热器的热状态,有效抑制了霜层形成,并通过更高效的融霜逻辑缩短了融霜周期,从而减少了相关能耗损失。对于机组无霜工况下的COP表现,变频热泵在整个测试温区内均表现出更高的COP,相比定频系统提升了约0.3-0.5。这归因于变频机组能够根据实际负荷调节压缩机和风机转速,避免频繁启停,提高了部分负荷下的运行效图13展示了对北京市某建筑实行不同的运行策略(同步启停、部分启停、平均热负荷调控、效率最优控制)对应的能耗水平。在采用效率最优控制策略的情况下,变频系统在所有策略中表现出最低能耗。该策略相较于传统控制方式可实现供热站在整个供暖季的耗电量下降率可达到7.95%,并且系统的能效值SCOP、采暖季节能源效率HSPF都明显更高,这主要得益于优先采用高频快速制热,以及系统持续图13采用不同控制方式时的供暖性能28空气源热泵机组的额定工况、名义工况、低温工况制热能力有何不同?空气源热泵额定制热工况、名义制热工况、低温制热工况,还有-25℃制热工况,都是规定的特定标准工况,用来测试热泵在这些工况下的热量输出、性能系数分布式空气源热泵集中供暖百问百答26先说说额定制热工况。它设定的室外干球/湿球温度是7℃/6℃,出水温度45℃,水流量按额定制冷工况确定,为0.172立方米每小时每千瓦。厂家在这个特名义制热工况和低温制热工况,是针对低环温空气源热泵机组的。名义制热工况下,室外干球/湿球温度为-12℃/-14℃,出水温度根据不同类型有所不同,地板辐射型是35℃,风机盘管型是41℃,散热器型是50℃,水流量同样按名义制冷工况确定。在这个工况测得的制热量就是名义制热低温制热工况,室外干球温度是-20℃,湿球温度不控制,出水温度和名义制热工况一样分类型设定,水流量也相同。此工况下测得的制热量就是低温制热量。还有-25℃制热工况,进风干球温度-25℃,出水温度按企业明示的最高温度 (不低于35℃),水流量按名义制热工况确定。这是厂家模拟严寒环境的专项测试,能评估机组在低温下的性能衰减率和运行可靠性。一般来说,分布式空气源热泵机组常用低环温空气源热泵机组。同一台机组,额定制热量>名义制热量>低温制热量。实际应用中,大家选产品时,要结合项目所在地的气候条件,比如历史极端低温、湿度水平,对比机组的低温性能参数,优先选工况覆盖范围广、衰减率低的产品,这样用起来更省心、更靠谱。冷剂有哪些?分布式空气源热泵机组常用的制冷剂有R410A、R32、R744等。R410A是由R32和R125按质量50%/50%组成的近共沸混合工质。它无毒、不可燃,化学性能稳定,ODP(消耗臭氧潜能值)为零,十分环保。与传统制冷剂R22相比,在相同工况下,它的蒸发压力和冷凝压力更高,能带来更大的制冷量和制热量。其沸点约-51.6℃,凝固点低于-100℃,在较宽温度范围都能保持良好的制冷性能。而且,它化学稳定性好,不易分解,对制冷系统金属材料腐蚀性小。R32分子式是CH₂F₂,是无色、无味且轻微可燃的气体,沸点-52℃,凝固点约-136℃,化学性质相对稳定。它的单位容积制冷量大,在相同工况下,比一些传统制冷剂制冷量更高,能提升制冷设备效率。其蒸发潜热大,蒸发时吸收热量多,制冷效果显著。同时,传热性能良好,可增强制冷系统换热效率,减少能耗。R744就是我们熟悉的CO₂,属于天然工质,环保性能优越,不会破坏臭氧层,在环保大背景下极具潜力。它临界温度31.1℃,临界压力7.38MPa,超临界状态时传热性能良好,能提高制冷系统效率。不过,它工作压力高,对制冷系统部件耐压性能要求严格,增加了系统设计与制造的难度和成本。27分布式空气源热泵集中供暖百问百答的贡献程度)和ODP(消耗臭氧潜能值,评估对臭氧层的破坏能力),二者值越小,制冷剂环保性越好。R410A、R32、R744的GWP值分别是1890、650、1;30空气源热泵使用过程中是否需要额外加注制冷剂?空气源热泵作为一种工厂预充型设备,在出厂时便已按照设计工况加注了适量的制冷剂,并在安装调试阶段由专业技术人员进行系统密封性检查和运行测试,因此在正常使用期间不需要用户自行加注制冷剂。然而在现实运行过程中,热泵系统的管路连接部位、阀件、焊缝等部位若存在制造缺陷、安装不当或受到外力冲击,可能导致微小泄漏,造成制冷剂的缓慢流失。此外,系统频繁启停、运行环境恶劣 (如暴露于紫外线、酸雨或腐蚀性气体环境中)也可能对密封材料和焊接结构造成损害,进一步增加制冷剂泄漏风险。若制冷剂发生轻微泄漏,短期内可能不会对系统运行造成明显影响,但随着制冷剂含量逐渐降低,蒸发器和冷凝器的传热效率将受到削弱,压缩机负荷增加,制热性能下降,甚至可能引起系统低压报警或压缩机过热跳机等故障,此时需要额外加注制冷剂。但加注过程需要注意:加注制冷剂过程涉及高压气体操作,需使用真空泵、压力表、冷媒计量器等专业工具,并需要了解所用制冷剂的种类(如R410A、R32等)、加注质量、系统工况等技术参数;不同型号的热泵系统对制冷剂种类和充注量具有严格要求,误加制冷剂种类会对系统内部润滑油、密封圈材质及换热性能产生不兼容影响,进而损坏整个系统。制冷剂的充注应由经制造商认可,能熟练掌握安装工艺操作流程,具有一定的专业知识、电气安全基础知识、技术经验,能以安全的方式完成热泵安装任务的人员进行。并应通过检漏仪、电子压力表、温度传感器等仪器对系统压力、过热度、过冷度等参数进行评估,在确认存在泄漏或制冷剂不足后进行抽真空、补充制冷剂31热泵供暖相对于常规化石燃料供暖有何优势?当下,常见的供暖热源包含燃气锅炉、燃煤锅炉、燃油锅炉、电直热供暖以及热泵。从碳排放数据来看,热泵供暖系统每提供1GJ的热量,所排放的二氧化碳量是最少的。这表明在众多供暖方式中,热泵技术对环境最为友好,是实现碳中和目热泵更加节能。传统燃烧锅炉供暖,理论上无热量损失时,效率最高也就100%(部分特殊技术锅炉效率略超100%)。热泵供暖效率用性能系数COP衡量。它如同高效“热量搬运工”,靠电力驱动压缩机,将环境中低温热量搬运到供暖区域。其效率通常达250%-500%,远超传统方式。这意味着消耗相同电量,热泵供暖能产生更多热量,长期使用可节省可观电费。29分布式空气源热泵集中供暖百问百答热泵更加环保。传统供暖燃烧时会产生氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳、挥发性有机物和PM2.5等污染物。这些污染源分布分散,难以集中治理,是北方冬季采暖季灰霾、臭氧生成和近地面污染的重要成因,威胁家人呼吸健康。热泵供暖运行不涉及燃烧反应,终端使用环节氮氧化物、二氧化硫、PM2.5排放均为零。其间接排放集中在电力系统,电厂可通过脱硫、脱硝、除尘等统一治理。随着电力系统向清洁能源转型,热泵供暖间接污染物排放将下降,中长期环境效益不断累积增强。电动热泵(COP=5.0)31.7二氧化碳排放强度(kgCO₂/GJ)图14不同供热系统的碳排放强度(当前)--中国节能协会热泵专业委员会热泵更加安全。传统化石燃料锅炉供暖存在诸多安全风险,如燃气泄漏化碳中毒、烟气倒灌、爆炸等。其安全运行依赖设备完好和严格维护。热泵供暖基于电驱工况,不涉及可燃介质,无明火和燃烧副产物,也无一氧化碳积聚风险。同时,其冷媒循环的压力、温度、电流等运行参数可通过自动化控制系统实时监测与保护,系统安全边界优于燃烧供暖设备。传统供暖,像燃煤、燃油、燃气锅炉,供热时的二氧化碳排放量基本由燃料特性决定。燃煤供暖每供1度电热,约产生333克二氧化碳;燃油为279克;天然气约200克。即便设备效率提升,排放量降幅也有限,且难随能源结构优化自动减排。力排放因子和性能系数(COP)决定。在我国当前电力排放水平577gCO₂/KWh下,相对燃煤可削减约70%排放。随着风能、太阳能等清洁能源占比提升,热电网排放因子下降,热泵供暖实际碳排放会动态降低,是长期可持续的深度减排路径。32热泵建筑供暖的减碳潜力如何?中国节能协会热泵专业委员会发布的《热泵助力碳中和白皮书(2022)》指出,当前建筑供暖(包含城镇和农村)的碳排放量达8.83亿吨/年。到2060年,若仅采取电力改革、普及低碳热力等举措,却不大规模推广热泵,碳排放量仍将有4.64亿吨/年,仅能实现47%的减排;若大力推广热泵技术与零碳热力,碳排放量可降至2.29亿吨/年,减排幅度达74%,其中热泵自身贡献的减排量高达3.04亿吨。4碳排放量/(亿t/a)农村直接碳排放农村间接碳排放城镇直接碳排放城镇间接碳排放图15建筑供暖不同情景下的碳排放量-------------咔LW-6每业-换-----------4.7508220202030————燃气锅炉供暖(90%)--燃煤锅炉供暖(75%)燃油锅炉供暖(90%)图16采用不同热源供暖的碳排放强度变化分布式空气源热泵集中供暖百问百答3031分布式空气源热泵集中供暖百问百答此外,未来电力排放因子会呈下降趋势,这将进一步强化热泵的减排效果。燃煤、燃油和燃气供暖的碳排放强度基本维持不变,电直热供暖的碳排放虽逐年递减,但仍远高于热泵。热泵的碳排放会随电力碳排放因子的降低而下降,且热泵的能效比(COP)越高,碳排放强度越低。在2030-2060年期间,热泵始终是碳排放最低的供暖方式,减排优势十分突出。33热泵供暖属于可再生能源应用吗?我国现行的《中华人民共和国可再生能源法》中,列举的可再生能源包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源,暂未将空气热能、环境热能等纳入其中。不过,国家部委、国家标准以及地方政策已将热泵供暖纳入2022年6月,住房和城乡建设部与国家发展改革委联合发布文件《城乡建设领域碳达峰实施方案的通知》(建标〔2022〕53号),明确提出推广空气源等各类电动热泵技术,并设定目标,到2025年城镇建筑可再生能源替代率要达到8%。这一举措将空气源等电动热泵技术确立为建筑领域利用可再生能源的一种重要方式。国家还出台了多项相关标准。例如,全文强制规范《建筑节能与可再生能源利用通用规范》(GB55015-2021),将地源热泵系统、空气源热泵系统列为建筑可再生能源系统,并对其应用提出了具体要求。此外,《近零能耗建筑技术标准》 (GB/T51350-2019)详细规定了可再生能源利用率的计算方法,明确了地源热泵、空气源热泵在供暖和生活热水中可再生能源利用量的计算方式。地方层面也积极响应。以北京为例,2025年3月26日通过的《北京市可再生能源开发利用条例》明确将空气能列为可再生能源的一种,与太阳能、地热能等并列,受法律保护与鼓励。该条例还要求在新建或改造供热、供冷系统时,积极推广空气源热泵技术,并将浅层地热能、再生水源余热等纳入可再生能源供热体系。在国际上,欧盟早已先行一步。2009年通过的《可再生能源指令》,将通过热泵系统提取的空气热能、水热能和地热能正式纳入可再生能源的定义范畴。2018年更新版指令进一步设立了“环境热能”统计口径,并规定当热泵季节性能系数 (SPF)高于标准门槛时,其从环境获取的热量可计入可再生能源目标完成量。国际能源署(IEA)在能源统计中,将热泵从环境获取的热量归类为可再生热能,并多次强调热泵是实现供暖部门可持续转型的关键技术。国际可再生能源署 (IRENA)也明确指出,来自自然环境的热能属于可再生能源,通过热泵提取利用分布式空气源热泵集中供暖百问百答从这些国际国内的举措可以看出,在将热泵供热纳入可再生能源利用体系这一总体方向上,大家是一致的,均认可热泵利用环境热能的可再生属性。不过,在具体范围和条件上存在一些差异。其一,环境热能类别范围有所不同。欧盟等采用广义定义,将空气中的热能 (空气能)、地表水的热能(水源热)、土壤/岩石的浅层地热能都明确归入可再生能源范围,只要通过热泵技术加以利用即可。而我国现行《中华人民共和国可再生能源法》表述中仅提及地热能,并未列出空气热能或水体热能。其二,技术条件与效率要求存在差异。欧盟为确保热泵贡献的是真正的可再生能源,设置了严格的能效条件。只有当热泵系统的季节性能系数(SPF)高于规定值时,其从环境获取的那部分热量才计入可再生能源统计。我国在工程标准中也有对不同气候区对空气源热泵的COP做出了最低限定值要求,以保证热泵供热量中可34热泵供暖如何利用可再生能源?图17展示了热泵系统提供热量的结构组成。根据能量平衡,热泵系统所提供的图17热泵供热能量结构a:可再生能源发电量在总发电量中的占比系数。根据我国2024年中国发电结构占比(火力发电占比67.36%、核能4.72%、水力发电13.53%、风力发电占比9.94%和太阳能发电4.45%),a=29.7%。若热泵供热季节性能系数HSPF取3,则热泵可再生能源利用率达到76.6%。35热泵供暖对提升建筑可再生能源利用率有何帮助?依据《近零能耗建筑技术标准》(GB/T51350-2019)给出了建筑可再生能源式中:REPp为可再生能源利用率,%;EPh是供暖系统的可再生能源利用量,以典型的超低能耗居住建筑为例计算采用热泵供暖后对建筑可再生能源利用率的提升。如表2所示,当建筑采用空气源热泵作为建筑供暖方式时,建筑可再生能源利用率相对于燃气采暖提升7%。这说明应用热泵技术能够符合国家可再生能源的政策导向,能够进一步提升建筑可再生能源利用率,推动我国绿色能源结构的发分布式空气源热泵集中供暖百问百答34表2超低能耗建筑各类可再生能源利用量能源消耗量(折算一次能源)利用量中国节供暖-照明-电梯------36热泵是否有助于消纳风光等可再生能源电力?根据电力发展预测,未来我国风光电力将提供80%以上的装机容量、65%以上的发电量;为了保证电力的可靠供给,总电量中的10%-15%由火电提供,再配上少量火电和储能设施,组成零碳电力系统。在该系统中,依靠热泵制取热量,大约要消耗未来电力总量的12%,这一用电方式对电力系统将产生很大影响,是建设新型热力系统必须考虑的因素。终端制备热量的用电负荷能够跟随风光电力的变化而灵采用电动热泵制备热量,通过主被动等储能方式,可根据电力系统中风光电力的出力情况来进行灵活调节响应,并主动消纳零碳电力方式,实现热电协同。被动储能主要是利用建筑热惰性。建筑围护结构具有巨大的热惰性,建筑供暖等热应用允许室温在一定范围内波动,因而用热终端相当于一个被动储能设施。采用空气源热泵为建筑供暖,如果门窗紧闭,热泵系统停止工作4~6h,室温降低不超过1℃;只要全天的供热总量满足要求,即可基本保证室内的热舒适。北京市郊区农舍全部采用空气源热泵(6×106台),采用低电价时尽量运行、高电价时尽可能不运行的策略,显著降低了京津唐电网的调峰压力,可减少煤电机组发电煤耗5%-7%。37热泵供暖对提升建筑电气化率有何帮助?随着能源生产和消费革命持续推进,生产侧清洁化和消费侧电气化成为当前我国能源体系重要的趋势和特点。电能具有生产的高效性、传输的便捷性、使用的清洁性等诸多优势,随着智能电网、泛在电力物联网等快速发展,能源消费进一步朝由《民用建筑能耗分类及表示方法》(GB/T34913-2017)可知,建筑率为由外部输入的建筑总体用能中电能所占的比例。根据典型家庭能源消耗展开计算(如表3所示),采用空气源热泵替代燃气供暖对电气化率的提升效果如图18所表3各类能源消耗量(统一折算)及电气化率指标能耗指标(kWh/m²)沈阳照明电梯如图18所示,采用空气源热泵代替化石燃料燃气供暖,可将建筑的电气化率提升42.5%/沈阳,21.6%/北京和13.6%/上海。这说明采用热泵供暖方式代替化石能源作为建筑供暖方式可有效提高建筑的电气化率,加快我国实现终端电气化的步伐。35分布式空气源热泵集中供暖百问百答分布式空气源热泵集中供暖百问百答36委员会燃气采暖热泵采暖图18不同供暖方式电气化率指标38空气源热泵供暖的经济性如何?空气源热泵系统不仅有着显著的节能、减碳效果,在终端用能电气化的态势下,热泵作为电制热的最有效途径,也显示出越来越好的经济性。近年来,随着热泵技术的不断发展和超低能耗建筑的推进,热泵COP的提高、热泵价格降低、建筑耗热量的减少等,使得热泵供暖的经济性不断提升,有利于热泵增量的提升。以北京地区为例,主要考虑的经济因素为热泵供热系统的初投资、运行维护费用和供暖电费。其中的费用计算指标选取如下:电价选取为0.4883元/kWh;根据国内空气源热泵销售额、销售量以及典型机型数据,估算得到空气源热泵价格约为0.6元/W(名义制热量),核算其他费用后选取空气源热泵单位供热量的初投资为1.2元/W;供暖季热泵HSPF为2.8;折现率为8%,寿命期为15年;单位供热量年维护费取初投资3%,得到的经济性计算如下表所示:表4北京地区空气源热泵经济性计算初投资37分布式空气源热泵集中供暖百问百答目前热泵供暖的热源初投资为66元/m²,随着超低能耗建筑建设的推进,该价格还将持续下降,具有很大的经济性优势;目前热泵供暖的运行费用为16.80元/m²,费用年值为29.95元/m²。随着电价优惠政策的推进、热泵COP的提高、建筑节能的推进,该价格还将持续下降。0初投资节能建筑超低能耗年运行费用图19北京地区空气源热泵的初投资、年运行费用和费用年值(元/m²)39热泵供暖如何助力好房子建设?2023年6月,住房和城乡建设部首次提出了“好房子”的概念,2025年“好房子”首次被写入政府工作报告。好房子是以安全、舒适、绿色、智慧为核心特征的高品种高效、清洁的电气化供热技术,在多方面与好房子建设目标高度契合,特别是在节能减碳、空气品质、能源结构优化和系统安全等方面。供暖负荷的高度适配性。从建筑物热负荷特性来看,以超低能耗和近零能耗建筑为代表的好房子工程普遍采用高性能围护结构,冬季供暖所需的单位热负荷大幅下降,一般在10-20W/m²的量级。这种低热负荷特性决定了其更适配于热泵系统提供的低温热水或辐射供暖模式,可大幅提高热泵性能系数。国际能源署(IEA)在《中国热泵的未来》报告中指出,提升建筑围护结构的热工性能与热泵技术效率之间具有显著协同关系:建筑负荷越低,热泵运行的部分负载效率越高,单位能耗越低,从而整体系统能效越可观。分布式空气源热泵集中供暖百问百答38清洁无烟尘的供暖环境。热泵供暖完全使用电能,不产生SO₂、NOx、CO、PM2.5等大气污染物排放,对比传统燃煤、燃气锅炉,热泵系统的终端使用零排放,不仅消除烟尘和异味问题,也规避了燃烧过程带来的安全风险。同时,热泵供暖也能够与新风系统等构成完整的室内热湿环境营造系统,全面提升居住者舒适感促进可再生能源利用与碳中和。热泵以电能驱动,其碳排放取决于电网清洁度。推广热泵供暖是推动建筑电气化和低碳化的关键途径,国家发展改革委指出,热泵是替代燃煤燃气锅炉的高效换热装置,可显著降低化石能源消耗和碳排放。我国正在构建新型电力系统,电力排放因子将会持续下降,热泵供暖完全符合好房子热泵技术的满足度。从设备选型和建筑集成性方面看,现代热泵技术已发展出多种应用形态,包括分体式空气源热泵、水地源热泵、CO₂高温热泵、热回收新风热泵等,覆盖集中式与分户式多场景需求。热泵机组体积紧凑、运行噪音低,便于屋顶、地下室、阳台等空间灵活部署,可与建筑结构、外立面、屋顶设备平台协同城市更新是通过维护、整建、拆除、完善公共资源等方式优化城市空间资源配置,推动可持续发展的系统性工程。2025年5月中共中央办公厅、国务院办公厅发文《中共中央办公厅国务院办公厅关于持续推进城市更新行动的意见》,指出实施城市更新行动,是推动城市高质量发展、不断满足人民美好生活需要的重要举措。实施城市更新,促进城市结构优化、功能完善、文脉赓续、品质提升,打造宜居、韧性、智慧城市。主要任务中提到,加快城市燃气、供水、排水、污水、供热等地下管线管网和地下综合管廊建设改造,完善建设运维长效管理制度。热泵供暖对城热泵供暖对城市基础设施更新的作用。热泵技术适应多种建筑和供热模式,对于集中供热不达标的老旧住宅区,通过增设分布式空气源或地源热泵站进行热网接入改造,无需大规模新建管网,可快速改善供暖条件;对于有供热需求但无供热设施的老旧小区,通过空气源热泵分户供暖或楼栋热泵设施,少量改造即可住上暖房子。通过灵活部署就近热源站和多种能源互补,热泵为老旧小区改造、新区建设以39分布式空气源热泵集中供暖百问百答提升能源利用效率,优化社区能源结构。热泵通过消耗少量电力将低品位热能转化为高品位热能,可有效提高能源利用效率。在社区层面,热泵能够接入空气、水、地热以及余热等多种热源,实现供热系统的多元化和高效化。社区可将热泵与太阳能集热、建筑余热回收、智能蓄热等技术结合,构建多能互补的综合能源系统。这种多元耦合模式不仅显著提升了能源利用率,还提高了供热系统的弹性和可靠性。此外,分布式热泵设施可以参与电网需求响应和蓄热调度,在用电低谷时段制热储能,高峰时段释放热量,优化社区整体能耗结构。料,不产生SO₂、NOx、CO、PM2.5等大气污染物排放,不仅消除烟尘和异味问41分布式热泵集中供暖系统能否与常规区域供热耦合使用?区域供热一般为城市的某一个区域提供集中供热服务,热源通常以化石燃料的热电联产或者区域锅炉房为主,根据中国城镇供热协会的调研,参与调研企业的热源结构中化石燃料热电联产占比高达66.5%,化石燃料锅炉占比为32%,合计占比高达98.5%。在能源转型的背景下,区域供热系统低碳化的压力较大。一般来说,区域供热管网承担的供热面积通常较大,甚至达到几亿平方米。热媒虽然为热水,但热水温度高,设计供水温度通常超过100℃,供回水温差超过50℃。这些均不利于分布式空气源热泵集中供热系统的接入。但区域供热系统一般至少包括两级管网,一级网为高温供热管网,连接热源至换热站;二级网为低温供热管网,连接换热站至最终热用户。二级网的供水温度通常不超过60℃,供回水温差10℃左右,与热泵的供回水温度有较好的适应性。此外,换热站供热面积虽然有大有小,但平均供热面积也接近10万平方米。如中国城镇供热协会统计的53755个换热站,平均供热面积为8.6万平方米,非常适合分布式热泵供暖系统热源站的规模分布式热泵供暖系统与常规热源的耦合有三种方式。第一种是依托换热站,采用“区域供热基荷+分布式热泵调峰”,即由区域供热管网承担基础负荷(如设计热负荷的60%-70%),分布式热泵承担调峰热负荷(设计热负荷的30%-40%),分布式热泵作为调峰热源使用。这样可以补充区域供热热源的容量不足,拓展区域供热管网的服务面积,发挥区域供热管网的规模化经济性,又能利用分布式热泵系统的灵活调节能力,形成多能协同、绿色低碳的新型城市供热体系。但在该系统中分分布式空气源热泵集中供暖百问百答40布式热泵按照设计热负荷的30%-40%选型,但供热量可能仅占10%左右,其自身的经济性需要考虑。第二种方式是通过楼栋(或几栋楼)设置分布式热泵系统,独立承担、作为基础负荷承担或调峰承担其服务范围内的热负荷。第三种方式是可采用“分布式热泵基荷+区域供热调峰”或传统换热站的完全替代。选择何种方式需要进行技术经济分析,确保经济可行性。(1)集中供热未覆盖区域的供暖需求及既有热网改造的供暖大城市周边、城郊结合区域以及县城、镇等区划范围内存在大量未被集中供热覆盖,冬季采暖主要依靠散烧锅炉或传统电采暖设备,存在能效低、污染大等问题存在的区域。空气源热泵可进行分布式布置,按小区、楼栋安装,并且可灵活适应不同建筑结构和用热负荷。此外,对于既有热网改造,尤其是县城等,建筑密度低、供热规模较小,传统集中供热经济性不好,也可进行分布式空气源热泵集中供暖系统改造,完全承担二级网的负荷或者调峰使用。(2)超低能耗建筑分布式供暖被动式和超低能耗建筑在设计时强调可再生能源利用,围护结构的高保温、高气密性,对供热系统的能效与调节精度提出更高要求。接入市政集中供热系统,但末端调节设备缺乏或者调节性差时,会存在较大的过量供热,无法体现超低能耗建筑性能。采用分布式热泵供暖系统,可提升建筑的可再生能源利用率,同时同一供热系统类建筑保温性能基本相同,调节一致性较好。(3)大型公共建筑及零碳工业园区供暖大型公共建筑如宾馆、酒家、办公大楼、购物商场、影剧院、体育馆、医院等,除有供暖需求外,还广泛存在供冷需求,采用分布式空气源热泵系统可同时满足供暖与供冷需求,实现冷热同源。对于零碳工业园区,一般不能采用化石燃料供暖,采用绿电通过分布式空气源热泵集中供暖生产零碳热能,满足供暖需求。(4)有延时供暖需求的建筑供暖部分建筑如幼儿园、养老院、高品质居住小区、学校、培训机构等,供暖时间较普通建筑长,有提前供暖和延后停暖的要求。此外,为满足特殊人群需求,供暖温度要求较高,传统供热系统难以灵活应对。通过热泵系统实现灵活启停控制,设置按需启动,提升能源利用效率,且易于进行分时电价策略的经济优化。43国家在推动碳达峰碳中和目标时,对热泵供暖有哪些扶持政策?部委均围绕能源利用方式转型、可再生能源供暖与能源系统创新等领域陆续出台相关政策,对热泵技术推广、电气化供暖体系构建和综合能源系统建设提出了明确要2021年9月,中央出台《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,提出要优化建筑用能结构,推进建筑用能电气化和低碳化,强调在北方城镇因地制宜地推进热泵等清洁低碳供暖方式。10月国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》(国发〔2021〕23号),明确在供暖领域,要积极推动严寒、寒冷地区清洁取暖,因地制宜推行热泵等清洁低碳供暖,提高建筑终端电气化水平。12月印发的《“十四五”节能减排综合工作方案》(国发〔2021〕33号),进一步细化任务,要求因地制宜推动北方地区清洁取暖,加快可再生能源41分布式空气源热泵集中供暖百问百答分布式空气源热泵集中供暖百问百答42随着碳达峰重点任务进入落实阶段,2024年3月国家发展改革委、住房城乡建设部印发《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》(国办函〔2024〕20号),要求因地制宜推进地热能、生物质能、太阳能及热泵等供热方式的应用,提高建筑电气化水平。5月国务院印发《2024—2025年节能降碳行动方案的通知》国发〔2024〕12号,要结合城市更新等工作,推进热泵机组等设备的更新升级,加快建筑节能改造。宏观的发展战略上,2024年7月发布的《中共中央国务院关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》,从全局角度部署,强调优化建筑用能结构,发展清洁低碳供暖,热泵供暖也在其中。2025年9月24日,习近平主席在联合国气候变化峰会发表视频致辞,宣布中国新一轮国家自主贡献。11月3日,中国向《联合国气候变化框架公约》秘书处正式提交《2035年中国国家自主贡献报告》,再次强调要因地制宜加大热泵在建筑领域的推广应用。11月8日国务院新闻办公室发布《碳达峰碳中和的中国行动》指出,中国持续推广热泵等清洁低碳供暖方式,有效降低建筑领域碳排放,北方地区清洁44近年来国家发展改革委出台了哪些鼓励热泵供暖的政策?国家发展改革委陆续出台多项涉及热泵供暖发展的政策文件,推动清洁取暖、可再生能源利用以及现代能源体系建设,为热泵技术的规模化应用和行业高质量发再生能源发展规划》(发改
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