空氣源熱泵供暖“一份電供三份熱”！院士稱贊它節(jié)能省錢！

近日，中國工程院院士倪維斗在接受媒體采訪時，再次強(qiáng)調(diào)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(shí)現(xiàn)路徑上，要認(rèn)真看待。天然氣是一種高品質(zhì)能源，潛力很優(yōu)，若只將其提高幾十度用來采暖，是資源的浪費(fèi)。對于電采暖，更好的方式是選擇空氣源熱泵。空氣源熱泵一份電可以供三份熱，效率更高。

憑什么熱泵“一份電供三份熱”

空氣源熱泵在現(xiàn)在的“煤改電”市場已經(jīng)獲得大量的應(yīng)用，但作為一種新型采暖產(chǎn)品，很多用戶心里都沒底。好不好用?節(jié)不節(jié)能?這些都是他們非常關(guān)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?wù)劅岜酶咝У拿孛堋?/span>

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(shí)現(xiàn)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(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置，熱泵的作用是從周圍環(huán)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(fā)器、壓縮機(jī)、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(fā)(吸取環(huán)境中的熱量)→壓縮→冷凝(放出熱量)→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程，從而將環(huán)境里的熱量轉(zhuǎn)移到媒介中。如果媒介是水，則是我們所說的水系統(tǒng)，現(xiàn)在常見的熱泵采暖都是這種;還有一種是風(fēng)系統(tǒng)，無水地暖和熱風(fēng)機(jī)都是此類。

空氣源熱泵在工作時，首先是輸入1份電能，驅(qū)動壓縮機(jī)做功(這部分電能最終還要轉(zhuǎn)化為熱能)，然后從外界環(huán)境溫度中再吸收大量的熱能，通過冷媒循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中進(jìn)行放熱。正是由于“能量守恒定律”的存在，輸入壓縮機(jī)的這1份電能總是能轉(zhuǎn)化成為1份熱能，而從外界環(huán)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(fèi)的“熱量”。

某品牌低溫空氣源熱泵采暖機(jī)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(yè)內(nèi)某企業(yè)30P低溫空氣源熱泵采暖機(jī)的“全天候性能曲線圖”，表中“能效比”，即俗稱的COP，實(shí)際就是熱泵系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)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(tǒng)的效率越高越節(jié)能。該機(jī)組在2℃環(huán)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(huán)境溫度下，COP既然達(dá)到了2.35。遠(yuǎn)遠(yuǎn)大過直接電采暖，節(jié)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(jī)做功和冷媒“搬運(yùn)”熱量。這個問題我們需要重點(diǎn)說說“冷媒”和“壓縮機(jī)”。

先說冷媒。熱泵要想從空氣源中吸熱，必須蒸發(fā)器內(nèi)部溫度要低于室外溫度，因?yàn)闊崃慷际歉邷叵虻蜏貍鬏數(shù)模哉舭l(fā)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(fā)溫度大概在-25℃，那么采用R22冷媒的熱泵產(chǎn)品就有可能從-25℃以上的環(huán)境中吸熱(不是說采用R22冷媒的產(chǎn)品可以在-25℃以上的環(huán)境工作，還跟壓縮機(jī)有關(guān))，而R410A的蒸發(fā)溫度要更低，可以達(dá)到-30℃。正是如此，一般用于南方地區(qū)的熱泵產(chǎn)品以前大都用的R22冷媒，而用于北方寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)的低溫采暖產(chǎn)品，現(xiàn)在很多都是采用R410冷媒。

其次，決定低溫?zé)岜貌膳a(chǎn)品的工作范圍的，還有個核心部件是壓縮機(jī)，因?yàn)橐専岜卯a(chǎn)品在更低環(huán)境下正常運(yùn)行，還要解決壓縮比過大、排氣溫度高導(dǎo)致的制熱不足等問題。

近年來，隨著搭載了噴氣增焓技術(shù)、變頻技術(shù)的熱泵專用壓縮機(jī)開始普及，空氣源熱泵采暖在我國寒冷地區(qū)和大部分嚴(yán)寒地區(qū)的應(yīng)用早就沒問題了。

業(yè)內(nèi)很多搭載了變頻+噴氣增焓兩大技術(shù)的“超低溫空氣源熱泵采暖機(jī)組”，采用R410A環(huán)保冷媒，不僅可以-25℃穩(wěn)定運(yùn)行，最大的特點(diǎn)是在-12℃工況下，可以實(shí)現(xiàn)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(nèi)溫度波動較小。

所以，網(wǎng)上那些攻擊空氣源熱泵產(chǎn)品，說熱泵采暖產(chǎn)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(fèi)貴不貴?

空氣源熱泵采暖產(chǎn)品的初投資確實(shí)要比電暖氣高的多，但運(yùn)行費(fèi)用也要低的多，舒適性也更好，還安全。至于采暖費(fèi)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(yùn)行費(fèi)用要低，節(jié)能建筑和非節(jié)能建筑，在計(jì)算熱負(fù)荷時甚至有50%的差異。

另外還跟溫度設(shè)置的高低、使用習(xí)慣、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等很多方面都有關(guān)系。26℃的室溫和18℃的室溫，運(yùn)行費(fèi)用可能差別很大。根據(jù)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(diào)低一點(diǎn)。

關(guān)于空氣源熱泵供暖的運(yùn)行費(fèi)用，北京煤改空氣源熱泵已經(jīng)改造實(shí)施了三年時間了。從實(shí)地調(diào)研情況看，目前，建筑面積100平方米左右的農(nóng)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(fèi)支出是3500元左右，政府補(bǔ)貼后年取暖費(fèi)為2900元左右。這跟動輒上萬元的電采暖費(fèi)相比，要低上很多。