國家能源局為何肯定"熱泵供暖"為先進模式？來看這4大優點

近日，國家能源局局長章建華做客人民網“高談客論”欄目，暢談如何推動新時代能源高質量發展。在回答主持人關于“當下的取暖季，北方清潔取暖的情況怎么樣呢？”的提問時，章局長表示：習近平總書記高度重視北方地區冬季清潔取暖，多次作出了重要批示。2018-2019年這個采暖季，北方各省按照《北方地區冬季清潔取暖規劃（2017-2021年）》，堅持宜電則電、宜氣則氣、宜煤則煤、宜熱則熱，積極穩妥推進了清潔取暖工作，呈現了幾大特點。

其中，第三個重要特征是：三是先進模式不斷涌現。比如燃煤熱電遠距離供熱擴大供暖范圍、空氣源熱泵高效供暖、生物質成型燃料供暖、“太陽能+”供暖等。

看到這里，不僅讓人思考，為何在2015年之前還相對應用較少的空氣源熱泵供暖，在這一輪的“煤改電”中為何能夠被定義為“先進模式”，并迅速成為煤改電的首要選擇呢？

今天，我們就來聊一聊這個話題。至少從技術原理、節能效果、制熱穩定性、家用和集中供暖的適應性上，空氣源熱泵都堪稱更加先進的應用模式。

先進一：能效比高，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。空氣源熱泵實質上是一種熱量提升裝置，從周圍環境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對象。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”。

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。所以說“空氣源熱泵一份電可以供三份熱，效率更高”

先進二：電費不貴，普通家庭可承受

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，根據上圖清華大學對北京80平方米典型農宅進行采暖能耗的試驗和研究，可以知道：在維持室溫16攝氏度左右的條件下，一個供暖季采用散煤采暖爐的費用為2718元，型煤的采暖支出為1737元，壁掛爐的采暖支出為1967元，熱風型空氣源熱泵的采暖支出為880元，熱水型的空氣源熱泵的采暖支出為1178元，而太陽能熱水+熱水型空氣源熱泵結合后，費用更是低至799元。

雖然南北方維護結構的差異、室外溫度及相對濕度的差異、居住者習慣、化霜控制等對于機組運行經濟性有很大影響，根據測試結果，空氣源熱泵比燃氣壁掛爐和電供暖供熱經濟節能，比其他熱源要節省15%-70%的運行費用，不論是從替代燃煤鍋爐集中供暖還是獨立用戶供暖角度來講，都是節能環保的優選方案。

先進三：-25℃把室溫穩定在20℃以上

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，采用R22冷媒的熱泵產品可從-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℃。

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。

先進四：集中供暖施工便利、高效、節能

利用空氣源熱泵為小區進行集中供暖，不管是新建小區還是“煤改電”后的二次改造小區，都有很大優勢。低溫空氣源熱泵通過消耗部分電能獲得2.5～3.4倍的供熱量，冬季季節綜合能源利用率≥3.0，一次能源利用率可達0.825～1.122，季節綜合一次能源利用率為0.97，遠高于電直接供暖和燃煤、燃氣供暖的方式。

由于用戶行為節能顯著，空氣源熱泵分布式采暖費比集中供暖還省30%，最高也不會超過當地的集中供熱費用。用多少熱，交多少電費，真正實現供熱商品化，政府不用再為熱計量改革發愁。

它沒有集中供熱系統所必須具備的熱源廠、一次網、換熱站、二次網、用戶散熱設施等環節，接電就可以供暖，使用功率分配系統，可有效的避免電力增容。與城市熱力管網相比，省去開挖道路，鋪設熱力管道的巨額投資，省時、省錢。系統可放置于樓頂平臺或地下室，利用了閑置空間，無需占用城市寶貴的土地空間，為用戶創造效益。

空氣源熱泵熱力供暖中心可采用PPP模式建設，投資方和用能方、建設維護方三者合作，純市場化手段操作，不增加政府任何資金負擔。

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，直接電直熱是高能耗、高污染的方式，且初投資高，電網增容必不可少?？諝庠礋岜眠m應性最廣。只要依當地條件而定，不盲目發展，空氣源熱泵一定能夠為國家的北方清潔供暖大計，提供越來越多的堅實支持。