邓有源:空气源热泵全面进军北方的技术难关怎么破?
在8月12日召开的第五届亚洲空气源热泵论坛——供暖应用专题上,中国辐射制冷供暖委员会专家委员会主任邓有源作了“空气源制热与末端系统存在问题的剖析”的精彩演讲,获得了在场人士的关注和认可。
中国辐射制冷供暖委员会专家委员会主任邓有源
邓有源表示,如今煤改电进行的如火如荼,空气源热泵可谓出尽了风头。空气源热泵应用向北方采暖市场倾斜并非一日之功,但在迎来市场大机遇的同时,其可行性曾一度饱受质疑,其中技术壁垒是阻碍空气能北方市场发展的一大难题,首当其冲的是产品的耐寒性。空气源热泵要全面进军北方,耐寒性是第一个关口。然而,与传统的家用或商用热水不同,采暖对于技术指标的要求更为严格,需要满足超低温环境工况下的强效制热、超低温环境下的高效化冻除霜以及超低温环境下的管路冻死等多个条件。
“ 空气源热泵系统不是单纯的安装一台热泵就能将整个供暖系统玩起来,它涉及到制热(空气源热泵设备)、输送系统(包含循环水泵、蓄水箱、补水系统、膨胀系统、控制系统)等、末端散热系统(地面辐射供暖、散热器、暖风机),因此,我们才将空气源热泵冬季供暖系统称之为技术含量高、涉及面广、责任心强等诸多特点于一身的综合性系统。
另外,空气源热泵供暖系统不尽于将制热设备、输送系统及末端的产品,材料组合起来不行,还得根据不同的户型、尤其是北京地区农村煤改电大部分都是既有建筑,外围护保温性能差、不同的房屋布局、朝向、保温要求,另外,不同的散热末端都需要不同的设计方案,难以一刀切搞标准化。”
因此,邓有源认为,要重设计,一户一设计,同时对施工、调试、验收及售后服务等大量的维保工作(3年、6年)需要理性。同时他也强调要深刻理解空气源热泵供暖“装得起,用得起”的深刻含义。为此,围绕设计问题、末端问题、施工安装问题,邓老有自己的看法。
首先,设计选型上注意几点:
众所周知,空气源热泵冬季制热有“标况”与“工况”之分。标准工况也称之为名义工况:
制热量标准工况:干球温度7℃,湿球温度6℃;
制冷量标准工况:干球温度43℃,湿球温度26℃;
冷热水热泵机组名义工况的最低制冷性能系数,COP不应低于2.6。
(来自现场)
“去年空气能热泵供暖系统在北京的应用情况来看,不和谐的负荷情况也有。在极寒天气下,有些出现了结霜甚至结冰、管道冻裂、制热量不够等情况,实际上就是设备本身以及系统设计出现了问题。”邓有源表示。
邓有源认为,空气源热泵存在两大特点:(1)空气源热泵的性能受室外气候条件变化影响较大,随着室外环境的恶化而恶化。(2)空气源热泵另一个突出的问题是蒸发器冬季结霜的问题。
(来自现场)
据此,据资料介绍,研究人员将我国空气源热泵使用地区根据平均结霜损失系数分成四类:
低温结霜区:如济南、北京、郑州、西安、兰州等
轻霜区:如成都、桂林、重庆等
重霜区:如长沙
一般结霜区:如杭州、武汉、上海、南京、南昌、宜昌等。
这些都可以作为今后热泵设计选用中重要的参考依据。尽管我国在这方面已经做了很多研究工作,但关于结霜的控制措施及除霜技术的研究方面,还需要进行进一步深入研究和实验论证。另外,如何对机组本身进行优化设计,减少结霜,如何采用更好的除霜方式来提高热泵的运行效率,节约机组的费用,这些都仍值得探讨。
“现在,多地政府不仅呼吁和推荐使用空气源热泵供暖,而且还出台了补贴政策,购置补贴少则几天,多则数万,采暖使用中多搭配专项用电补贴,低至1毛钱1度电。例如,北京针对安装空气源热泵的农户,按照市财政1.2万元每户,区财政6000到1.2万元每户进行补贴;房山区更是每宅最高补贴2.4万元;山西全面推动空气能采暖,对空气能热泵进行购机补贴和电费补贴;设备购置费用由省、市两级财政各补贴1/3,两级补贴总额最高2万元/户……可以说,空气源热泵面临的市场与机遇是很大的。现在,很多空气源热泵机组已经走进了北方多个场地,低温环境下依然可以安全稳定地运行,那我相信,只要企业在技术方面不断突破难关,迎着政策的良机,空气源热泵供暖的千亿市场将不再遥远。”