0 引言

空气污染和资源紧张使燃煤为主的能源结构面临转型，空气源热泵因其节能环保的特点成为供暖新秀，它不仅在新建建筑中得到应用，在旧房采暖方式的改造中也发挥了重要作用，例如原有供暖方式为燃煤锅炉的家庭和工厂，在节能减排降耗的政策背景下改变供暖方式，采用空气源热泵供暖，系统原理如图1所示。

  

图1 空气源热泵+暖气片采暖系统原理图

对于北京地区改造项目中大量使用空气源热泵，得益于近几年空气源热泵在北京地区的推广及协会的大力支持，这使得空气源热泵作为一种高效节能的采暖热源被政府及当地用户所认可。空气源热泵的应用是个技术活，正确设计和安装的空气源热泵采暖系统，相比其他采暖方式，不但能节省运行费用，也降低了一次能源的消耗，对于改善我们的大气环境和降低PM2.5类颗粒物的排放都有着显著的效果。本文基于北方“煤改电”案例，介绍了空气源热泵在北方地区的采暖应用，并分析了现场安装、调试中出现的问题及解决方法。

1 工程概况

1.1 工程概况

该项目为北京朝阳区十八里店乡镇吕家营村农户煤改电供暖项目，建筑供暖面积约134.5 m2；此建筑采用欧思丹超低温空气源热泵，冬季暖气片采暖。

1.2 工程要求

（1）设计室内温度（20±2）℃；

毕重增，西南大学教授，重庆市人文社科重点研究基地心理学与社会发展研究中心副主任，西南大学心理学部人格发展与社会适应实验室负责人，集刊《社区心理学研究》常务副主编。在国内外发表论文80余篇，出版有专著《自信与社会适应》《德行与才智——幸福生活的社会认知基本维度》，以及教材《心理测量学》《消费心理学》等。

（2）供水温度50℃，回水温度45℃。

2 设计依据

采暖建筑的室内计算参数如表2所示。

（4）GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》。

在现场调试过程中热泵机组经常会出现故障报警，导致运行工作停止。在调试期间线控器上出现过高压报警（故障代码07）：系统启动运行0.5 h后，出现高压故障报警代码，检查、确认机组正常的情况下，检查机组循环管路及水泵，发现循环管道中，过滤器由于刚安装新管道，里面有麻丝、生料带、镀锌管铁屑等杂质堵死在过滤器滤网中，造成管道水流量不足，引起机组高压保护。在清洗过滤网后，故障消失，机组运行正常。

（3）JGJ 142—2012《辐射供暖供冷技术规程》；

（2）12K404《地面辐射供暖系统施工安装》；

3 气象参数

3.1 室外空气设计参数

查GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》得北京市室外空气计算参数值如表1所示。

 

表1 室外空气计算参数

  

东经 116°28′ 北纬 39°48′夏季大气压力 1 000.2 hPa 冬季大气压力 1 021.7 hPa夏季空调计算干球温度 33.5℃ 冬季采暖计算温度 -7.6℃夏季通风计算干球温度 29.7℃ 冬季通风计算温度 -3.6℃夏季空调计算湿球温度 26.4℃ 冬季空调计算温度 -9.9℃夏季空调日平均温度 29.6℃ 冬季空调计算相对湿度 44%夏季室外平均风速 2.1 m/s 冬季室外平均风速 2.6 m/s

3.2 室内计算参数

（1）GB 50016—2014《建筑设计防火规范》；

安：就精神层面而言，“摄人心魄”的音乐源自演奏家的内心世界，演奏家应有一种特殊而庞大的力量，这样的力量不像飓风一般摧枯拉朽，而是所到之处，自然成为人群关注的焦点。“天之骄子”也好，具有“领导力”也罢，大致都是类似含义。此外，最重要的是将这种力量转化为钢琴声音的能力。

根据计算公式：（T1+T2）/2-Tin=Δt，即Δt=（50+45）/2-18=29.5℃。

 

表2 室内计算参数

  

房间功能 冬季 噪声/dB（A）气流速度/（m/s）温度/℃ 相对湿度/%农户住宅 20±2 40～60 ≤40 ≤0.3

住宅作为人员久留区域需要实施供暖，采暖建筑的室内温度计算参数如表3所示。

 

表3 室内温度计算参数

  

建筑物性质 房间名称 室内温度/℃住宅卧室 18～22客厅 18～22餐厅 18～22厨房 15卫生间 18

4 负荷计算

4.1 围护物基本耗热量

域间二维路由器建立协议连接时，会向对端路由器其发送携带二维路由标识的OPEN报文。如果对端路由器支持域间二维路由则回复携带有相同标识的OPEN报文，如果对端路由器不支持二维路由即无法识别标识信息，则返回常规的OPEN报文。发起连接的域间二维路由器会根据返回的OPEN报文是否携带特定标识来识别和记录对端路由器是否支持二维路由，将来二维路由相关信息只会发给建立连接的二维路由器，而不会发给传统路由器。

 

式中，Q为围护结构的基本耗热量（W）；a为围护结构的温差修正系数；K为围护结构的传热系数[W/（m2·℃）]；F为围护结构的传热面积（m2）；tn为供暖室内计算温度（℃）；twn为供暖室外计算温度（℃）。

整个建筑物或房间围护结构的基本耗热量等于它的围护结构各部分基本耗热量的总和。

4.2 冷风渗透耗热量

在冬季，建筑物由于室外空气与建筑物内部的竖直贯通通道空气之间的密度差形成的热压以及风吹过建筑物时在门窗两侧形成的风压作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出，消耗室内所加热的热量。

 

4.3 总热负荷量

根据北京平房供暖面积热指标及围护结构和冷风渗透的耗热量，该项目单位面积热负荷取80 W/m2，则总热负荷Q=80 W/m2×134.5 m2=10.76 kW。

5 设备选型

5.1 主机选型

该建筑冬季暖气片采暖的热负荷为10.76 kW，考虑到实际情况，供暖加5%的富裕量，即制热需求为11.3 kW，以上设计能满足用户的需要。对照欧思丹KFXFC-018SI机组，冬季-7℃时制热量为11.6 kW·h，冬季供暖选型：11.3÷11.6≈1台。

产品质量是企业生存发展的灵魂，是企业打造品牌的基本。当前，我国市场竞争日趋激烈，电气企业要想在激烈的市场当中立于不败之地，就需要加强对生产管理的力度，竭尽全力提升产品的总体质量，增加产品的科技含量。产品质量的提升与先进的科技投入密切相关，只有不断加大科技投入，才能够进一步加强对产品质量的整体控制。尤其在信息化时代，提高电气自动化控制设备的可靠性，对于提升企业生产产品的质量具有重要的意义，进而提高电气企业的综合实力，为企业参与激烈的市场竞争保驾护航。

5.2 末端选型

要求室温Tin=18℃，按热泵供水温度T1=50℃，回水温度T2=45℃，计算出过余温度（Δt）。

根据本市饮食习惯、医院实际和传统食养理念，开展营养健康和食品安全知识普及工作，满足国民营养、食品安全科普宣教需求。

计算公式：

再根据某暖气片公司提供的《低温散热器散热量实测表》：进水50℃，出水45℃，要求室温18℃（Δt=29.5℃）时，暖气片散热量为86.8 W/片。

根据以上数据可知：134.5 m2的农户住宅房，按单位面积80 W/m2热负荷计算，则搭配暖气片数量为125片。

6 费用估算及与其他热源设备的使用费用比较

供热站预测能耗，计算耗电总量，按照每天供热运行13 h，供热季120天，电价0.3元/kW·h折合每平方（整个采暖季）运行成本，室内温度达到（20±2）℃，冬季供暖运行费用对比如表4所示。

 

表4 冬季供暖几种能源运行费用对比

  

用电量 =（11.3 kW×860 kcal）÷（8 000 kcal/m3×90%）≈1.4 kW费用=4.2 kW×0.3元/kW·h=1.26元/h 费用=11.9 kW×0.3元/kW·h=3.57元/h 费用=1.4 kW×2.3元/m3=3.22元/h每平方米每天运行成本费用 1.26元/h×13 h÷135 m2≈0.12元/m2 3.57元/h×13 h÷135 m2≈0.34元/m2 3.22元/h×13 h÷135 m2≈0.31元/m2安全及环保 清洁能源无污染，能耗小，舒适度高 清洁能源无污染，能耗大，费用高 污染、明火危险，温度波动大设备 欧思丹专用超低温供暖机组 电取暖（电锅炉） 燃气锅炉使用能源 电 电 天然气能源热值 860 kcal/kW 8 000 kcal/m3冬季平均能效比 270% 95% 90%能源价格 0.3元/kW，不计峰谷用电价 2.3元/m3输出11.3 kW热量，不同设备所需费用比较（1 kW=860 kcal）用电量=（11.3 kW×860 kcal）÷（860 kcal/kW×270%）≈4.2 kW用电量=（11.3 kW×860 kcal）÷（860 kcal/kW×95%）≈11.9 kW

7 现场调试中遇到的问题及解决方法

当热泵采暖系统安装完成后，在正式使用前的调试工作是必须的。因为在现场调试过程中会出现一些实际性的问题，只有这些问题得到解决，在正式移交用户使用时才能保证系统工作的顺利进行。这个项目在调试过程中也遇到了一些问题，调试中出现的主要问题及解决方案具体如下：

思雨漫无目的地走在大街上，形只影单，一种孤独和凄凉爬上了他的心头。他这两天一到下班的时间，就把手机关掉了，他拒绝了外界的一切联系，推辞了所有的应酬。他要集中所有的时间和精力，把那根栗红色的长发丝研究明白，找到真实的答案，好回家向妻子田歌交差。他也想过要放弃这件事，可放弃了这件事，就等于放弃了妻子。他对妻子田歌还是爱着的，他还不能放弃。

7.1 空气源热泵机组出现的故障报警

PEI的病因主要包括慢性胰腺炎、急性胰腺炎、胃切除术后、肠切除术后、胰腺切除术后、囊性纤维化、胰腺癌、乳糜泻和糖尿病等(表1)。

7.2 末端散热片温度不高的问题

在调试运行过程中，出现了部分末端散热片水温一直不高的情况，经详细检查安装管道，在确认所有末端均采用了同程布管的前提下，详细计算水阻力及水流量，后与末端水泵参数比对，发现末端水泵配置偏小，更换与计算值一致的参数的水泵后，问题得以解决。

8 空气源热泵采暖在北方“煤改电”上应用的经验与分享

通过空气源热泵在北京地区农户“煤改电”采暖中应用的案例分析，可以看出在前期的机组选型时，设备选型并不难，一般热泵厂家公司都有对应的制热量标准比较。但末端系统的选型却是多样化的，每家每户原先使用的散热片大小、管道走向均不一样，一户一个方案，所以这个项目的一些经验还是值得分享的：

由图4可知，白砂糖能改善菜肴的口味，提升鲜味，以此来增加风味酱口感的多样性。白砂糖用量过多会使得香菇酱过甜，而香辣味不够，不符合西南地区的饮食习惯；用量少则不能达到提鲜的作用；用量2.0 g时最佳，感官评分为90分。

（1）设计方案时，一定要现场察看原有末端设备，并进行有效数据计算、校对，选型合理的末端水泵参数，对整个系统的稳定运行至关重要。

日益壮大的读者群体为阿诺德思想的传播提供了广阔的舞台。他的思想不仅逐渐得到学界认可，还逐步培养了众多普通读者。除学界前辈外，一批又一批的学者逐渐加入研究阿诺德的行列中来。自《文化》出版后，又接连推出第2版和第3版。为了更好地让我国读者了解阿诺德，中国人民大学出版社于2012年推出了英文版 《文化》，这必将为其思想在中国的进一步传播打下坚实的基础。日益庞大的读者群体成为阿诺德思想传播的稳定舞台。阿诺德自然不会想到，一百多年后的今天，在异国他乡的文化土壤上会有这么多与他心心相印之人，会有这么多知音。

（2）提高节能效率是我们的目的，而这必须要以系统稳定运行为前提，所以在设计方案时要以满足用户采暖季度的采暖需求为根本。

（3）正式移交用户前的调试工作是必须的，要解决调试过程中出现的问题，以保证运行参数满足相关的设计及使用要求。

（4）在公司总部一定要建立基于互联网端的监控平台，机器控制主板有通信端能与公司总部监控平台进行通信，出现故障，第一时间发现问题、第一时间解决问题，为售后赢得宝贵时间。

9 结语

空气源热泵采暖在北方冬季采暖中的实际使用是一个复杂的系统工程，不仅仅涉及前期方案、图纸设计、现场施工勘察（每户安装条件不同），而且与后期现场调试等有着重要的联系。一般而言，项目中标均是几千、几万户同时中标、同时施工，这就对每个供应商及售后服务提出了较高要求。实时监控现场的实际安装调试，并有效处理调试过程中遇到的实际问题，才能确保每个程序的有效衔接，保证整个项目的顺利运行。目前，空气源热泵采暖“煤改电”项目已在北京地区稳定运行3～4年，正由政府向津、京、冀、山东、山西等北方地区大力推广中。

［参考文献］

[1]王伟，倪龙，马最良.空气源热泵技术与应用[M].北京：中国建筑工业出版社，2017.

[2]石文星，王宝龙，邵双全.小型空调热泵装置设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2013.

[3]中国标准出版社第六编辑室.采暖散热器及相关标准汇编[G].北京：中国标准出版社，2009.