10月刊\熱泵采暖

導讀：山西甯武縣忻州師範附中陽方口學校原來采用煤鍋爐取暖，冬季耗煤量540噸左右，2020年改成了空氣源熱泵采暖，安裝了10台60P的華天成超低溫設備，6個月用電約50度/㎡。

西省忻州市甯武縣忻州師範附中陽方口學校采暖面積約1.1萬㎡，2020年進行了清潔能源改造，燃煤鍋爐更換空氣源熱泵，一共安裝了10台60P的華天成超低溫熱泵機組，采暖時間6個月，每平方米冬季采暖用電約50多度，得到了業主的高度好評。

山西省忻州市甯武縣忻州師範附中陽方口學校采暖面積約1.1萬㎡，原來使用燃煤鍋爐采暖，為了響應政府清潔取暖的号召，陽方口學校2020年對原有的燃煤鍋爐進行改造，把空氣源熱泵作為主要的替代能源。

該項目所在地為甯武縣陽方口鎮，而項目所在地海拔1260米，氣候低溫嚴寒而漫長，最低氣溫可達-30℃左右，對空氣源熱泵的制熱能力及能效存在一定的影響。項目技術人員深入當地了解氣候特征、供暖環境，與專業技術人員溝通後，特為該項目選用超低溫空氣源熱泵機組，确保低溫工況下的制熱效果和穩定性。

另外，機組距離學校較近，噪音是否打擾師生學習成為一個重要考慮的因素。項目技術人員對機組出廠前在實驗室進行多番測試，調整機組配置，風機采用降風噪、隔音、機組防震等措施；項目工程人員在機組安裝時，做好減震處理裝置，大大地有效降低噪音，使噪音達70分貝以下。

陽方口中學采暖室内末端均為暖氣片，其中部分建築為新建項目，保溫較好，且采用的是新型高效暖氣片，原來使用的是一台2T燃煤鍋爐，改造後安裝了10台華天成WBC-170.0H-A-S（VE-L1）制熱量160kW的超低溫空氣源熱泵機組。

項目所有空氣源熱泵均安裝在學校外面的空地上，且周圍通風良好，确保制熱效果。主機全部安裝在約50公分高的水泥基座或槽鋼支架上，減少冬季積雪以及化霜水的影響；室外管路全部做好保溫措施，外包鋁皮；水泵放在專用設備基站房内，室外線路全部安裝在線槽内，減少故障的同時延長使用壽命。

采暖改造前，使用一台2T的燃煤鍋爐，每天消耗3噸煤，180天總用煤量540噸，燃煤成本為810000元（燃煤單價按照平均1500元/噸計算）。改造後空氣源熱泵的冬季運行用電為10台*45kW*7小時*180天=567000度電，每平方米冬季6個月采暖用電為 567000度電/11340平=50度電。

項目運行後，2020年10月15日~2021年4月15日共6個月，對供暖系統進行了監測，包括室外溫濕度、典型房間室内溫度、供暖系統供回水溫度、機組供回水溫度、系統流量、熱泵機組耗電量、輔助耗電量（水泵耗電量）。數據采集後進行了分析，分别計算分析了機組制熱量、機組能耗、室外溫濕度、室内溫度、空氣源熱泵采暖機組COP、采暖系統COP、水泵耗能量、結霜情況和建築物耗熱量等。供暖期機組平均能效比COP=2.4，供暖期系統平均能效比COP=2.0；最冷月機組平均能效比COP=2.0，最冷月系統平均能效比COP=1.78；最冷日機組平均能效比COP=1.86；最冷日系統平均能效比COP=1.6。

空氣源熱泵供暖的效能比應是針對供暖季的平均值，除最冷月份外，空氣源熱泵COP相對較高。從整個采暖期計算和檢測分析，在項目地區冬季供暖其平均系統COP值2.0，與大部分模拟研究相當。空氣源熱泵相比傳統的燃煤和純電采暖均有明顯優勢，總熱效率高達200%，高效節能。

該項目采用的是華天成紅标系列空氣源熱泵産品，采用高效熱泵專用壓縮機和噴氣增焓技術，在無需電輔熱的情況下，突破低溫瓶頸，實現在北方惡劣工況下穩定運行；采用防凍式換熱器，内部容量大、空間大，避免普通換熱器易凍裂風險，管路保溫防凍，機組内管道及壓縮機、換熱器等核心部件全覆蓋保溫層，确保溫度不易流失；采用高精度電子膨脹閥，調節範圍更寬，調節精度更高，應對變化反映速度更快，系統性能更卓越；交叉齒形内螺紋銅管，通過增大内壁換熱面積，并破壞冷媒流動邊界層，增強擾動，提升換熱效率。

采用非對稱流路蒸發器，根據空氣側換熱器的結構特點，專門針對換熱器下方區域進行非對稱設計，有效提升換熱及除霜效率。突破傳統定時化霜模式，采用适時智能除霜技術，根據機組運行情況并結合環境溫度、結霜的厚度智能判斷是否進入初霜，達到無霜不除，有霜快除，避免無效除霜，使機組運行更高效。

采用模塊輪換運轉技術，根據系統負荷的使用情況，輪換設置優先開啟的機組，平均分配每台模塊機組運行時間，與非模塊機組相比，避免個别機組長期疲勞運行，從而大大提高模塊機組的可靠性與使用壽命，使用一套系統中不同模塊互為備用，若出現某個模塊機組出現故障，後備模塊機組立即啟動。