北方空气源热泵热水机组技术应用案例--北京密云司马台新村冬季供暖实测项目

　中国大多数地区四季分明，因此普遍拥有冬季采暖的需求。在中国北方，虽然有着集中供暖的优势，但是，由之产生的污染物大量排放成为冬日雾霾笼罩的元凶之一；南方地区冬季阴冷的天气，使得人们纷纷采购普通空调、电暖气来取暖，能耗大，并且效率低。
　　
　　热泵技术作为近十年来兴起的节能新技术，相比其他供暖方式具有高效节能、碳排放量低、应用灵活、可分户控制等优势。但是，国内大多数热泵机组由于受压缩机运行范围能力的影响，在冬季环境温度低于-5°C的情况下，会出现无法正常运行或者制热量不足需要开启高耗能电辅热的情况，造成应用上的瓶颈。随着艾默生环境优化技术的EVI涡旋强热技术的横空出世，这些难题都迎刃而解，使空气源热泵逐渐成为寒冷地区替代传统采暖方式最经济节能的清洁采暖优选方案，具有舒适温暖、节能省电、碳排放量低、应用灵活、可分户控制等优势。

　　
　　项目背景
　　
　　司马台新村建设工程是北京市和密云县政府新农村建设的重点项目，位于风光秀丽的北京密云县。因为村镇规划需要，村民集中搬迁至此。密云县冬季寒冷而漫长，采暖期一般自11月中旬延续到次年3月中旬，加上气温有时低至-20℃，所以冬季采暖必不可少，采暖设备需要即能保证适宜的室内温度，又要运行费用低廉。

　　
　　挑战
　　
　　项目建设之初考虑了多种解决方案。司马台及周边地区作为北京市的水源保护区、生态涵养区和传统文化展示区，传统的烧煤采暖方式污染大，显然已经不再适用；而单独为新村建设集中供热设施或者铺设燃气管道费用太高；若采用直接电采暖方式，耗电量又太大。普通的空气源热泵在室外低于-5℃时已难以正常运行，而司马台地区冬季低于-15℃非常普遍，因此，新的采暖设备需要满足温暖、舒适、节能三方面要求。
　　
　　解决方案
　　
　　经过反复比较，项目最终选定低环温空气源热泵+地暖”系统方案，机组采用艾默生环境优化技术的谷轮™EVI涡旋强热空调压缩机，确保机组能在-20℃的环境温度下正常工作，突破了空气源热泵在北方冬季采暖受气候条件制约的技术难题；同时，地暖采暖方式将温暖从脚底传至全身，舒适健康，为居民提供怡人的冬季室内环境；机组各项性能指标均符合国家最新标准，通过先进的空气源热泵技术从空气中提取能量，相比电采暖节省75%的能耗，减少二氧化碳排放，帮助减少雾霾。
　　
　　产品应用
　　
　　该项目应用了谷轮™EVI涡旋强热空调压缩机，主力型号为VRI34KF-PFS/ VRI61KF-TFD/ VRI125KS-TFP
　　
　　测试结果
　　
　　位于北京密云司马台的蔡女士家的一户210m2的南向房屋为例，该住宅装载了一套使用谷轮™EVI涡旋强热空调压缩机的额定制热能力为23kw的空气源热泵系统，末端使用地暖。采暖开始时间在11月初，总使用天数约140天，根据测试监控，室内平均温度一直维持在20℃左右，最低温度18℃，最高温度24℃，非常舒适温暖。记录到的室外最低温度达到-20℃，整个采暖季的平均耗电量为38度/ m2，按照北京农村实施的峰谷电价，即平电0.488元/KWH，谷电0.3元/KWH计算，整个采暖季总费用仅为3368元，运行费用比原先采用的燃煤锅炉节省。此外，空气源热泵系统具有操作简单、方便，室内温度波动范围小等优点，其实际运行效果得到了新村居民的普遍认可。

住宅面积	210 ㎡
平均室内温度（可调节）	20℃
低温空气源热泵冬季采暖费	3368元，约合16元/ ㎡
采暖季平均耗电量	38度/ ㎡

　　技术原理
　　
　　EVI涡旋强热技术原理与汽车的涡轮增压发动机类似，通过在涡旋盘上增加一个吸气回路，增加制冷剂流量并加大主循环制冷剂的焓差，将以往压缩机只有一次的压缩过程升级为两次，显著减轻压缩机负担，大幅提升压缩效率，有效扩展空气源热泵机组的运行范围。使空气源热泵机组可以在-25°C的低温环境下快速启动；-15°C时可达到额定制热能力，制热不衰减，制热量提高40%以上，COP提升5%。
　　
　　技术前景
　　
　　国家“十二五”节能减排和控制温室气体排放的目标是单位GDP能耗降低16%，单位GDP二氧化碳排放降低17%，同时减少6.7亿吨标准煤。同时，国务院也发布《大气污染防治行动计划》，作为全国大气污染防治工作的行动指南，明确要求各地加快调整能源结构，增加清洁能源供应，积极发展绿色建筑，推广热泵等节能技术的应用。

　　
　　空气源热泵机组使用一份电能，同时从室外空气中获取2份以上免费的空气能，冬季能生产3份以上的热能，高效环保，相比电采暖，每月节省75%的电费。加上艾默生环境优化技术的EVI涡旋强热技术，一举将空气源热泵机组应用从长江以南地区推广至淮河以北和西北、华北等冬季寒冷地区，甚至在东北某些地区也同样适用，未来将得到进一步的推广，为中国的冬季采暖和节能减排事业添一份力。