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記者：有人稱，空氣源熱泵適用于以長江流域為主的冬冷夏熱地區(qū)，而在北方寒冷地區(qū)則不適用。因為空氣源熱泵受室外氣溫的影響較大，尤其是在低溫環(huán)境下，其壓縮機性能將會受到很大影響，使用起來就不節(jié)能。這種說法正確嗎？

    李元哲：事實上，實踐已證明，空氣源熱泵在北方寒冷地區(qū)是可以使用的。關(guān)鍵是要選對機組、配置合理的末端系統(tǒng)，再加以正確的使用方法，空氣源熱泵的運行情況將非常良好。

    記者：以何種末端系統(tǒng)與空氣源熱泵配套比較適宜？

    李元哲：應(yīng)采用何種末端系統(tǒng)，首先要看其舒適度如何。在現(xiàn)有的采暖方式中，地面低溫熱水輻射采暖（簡稱“水地暖”）系統(tǒng)是舒適度比較理想的一種。

    人體的熱舒適度與室內(nèi)空氣溫度、包圍人體的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的平均溫度成正比。當采用水地暖系統(tǒng)供暖時，包圍人體的圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的平均溫度會提高，相應(yīng)地，人體熱舒適度也會提高。實驗證明，在人體熱舒適范圍內(nèi)，人體熱舒適度的等效溫度可以比室內(nèi)空氣溫度低2℃~3℃并維持人體的熱平衡，加之以水地暖系統(tǒng)供暖時，熱量自下而上傳遞，符合人體生理需求，因而這種供暖方式近年來在我國推廣較快。它與空氣源熱泵相配套也最相宜。

    記者：水地暖末端系統(tǒng)與空氣源熱泵組合系統(tǒng)的舒適性有多高？

    李元哲：在設(shè)計整個采暖系統(tǒng)時，首先要確保系統(tǒng)在不同室溫和不同供暖負荷下，能使室內(nèi)空氣由下向上形成對流，以供給房間足夠的散熱量，保持室內(nèi)舒適。

    計算水地暖末端系統(tǒng)與空氣源熱泵組合系統(tǒng)的舒適性，首先需要測量地板上表面溫度和非加熱表面的平均溫度，以便計算地板表面向上的對流量和輻射散熱量。

    以1996年建設(shè)部頒布的《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》中給出的民用多層住宅中地暖系統(tǒng)的運行參數(shù)為參照標準，針對以空氣源熱泵為熱源設(shè)備、具有不同地板結(jié)構(gòu)的水地暖系統(tǒng)，我們進行過詳細的有關(guān)人體舒適度的計算。

    通過計算可知，當室內(nèi)空氣溫度為18℃時，人體熱舒適度等效溫度為17.76℃；當外溫為-9℃時，室內(nèi)人體熱舒適度等效溫度為17.47℃，皆滿足舒適性要求。地板表面的平均溫度最高為25.22℃，符合有關(guān)標準中地表溫度小于26℃~28℃的要求。

    總體來說，采用水地暖系統(tǒng)采暖期間，地板表面所需達到的溫度都不高。需要說明的是，由于房屋的熱惰性及地板的蓄熱性比較大，以某階段平均室外溫度為準來討論熱泵的運行工況也具有參考價值。

    記者：空氣源熱泵的供水溫度應(yīng)該設(shè)多高才能使室內(nèi)保持良好的舒適性？

    李元哲：水地暖系統(tǒng)以水盤管為放熱部件，其供水溫度與地板表面溫度，水至地板表面的熱阻及盤管向下的熱阻有關(guān)，一般取向下的傳熱為水盤管散熱量的10%~15%設(shè)置其下部的熱阻，而向上的熱阻又與水盤管內(nèi)的流量、直徑、材料、壁厚、間距、覆蓋層厚度及裝飾面層的物性有關(guān)。

    為計算水地暖系統(tǒng)所需供水溫度，我們也針對三種具有不同的典型地板條件的地暖系統(tǒng)進行了詳細計算。

    這三種地板條件為：陶瓷面磚厚8mm、豆石混凝土填充層厚5cm，d20/16（外直徑/內(nèi)直徑，單位毫米）PEX水盤管、間距200mm，稱Ⅰ型（當無面磚時為Ⅱ型），裝配式薄型地板，d10/8的PE-RT管，間距5cm，填充水泥砂漿厚15mm，上鋪15mm實木地板，稱Ⅲ型。根據(jù)相應(yīng)的公式計算可知，由水至地面的溫差最大是Ⅰ型，即有陶瓷磚的地暖系統(tǒng)。其次是Ⅲ型，即無表層的厚型地暖系統(tǒng)，而Ⅱ型最小。在采暖設(shè)計溫度下，Ⅰ型地暖系統(tǒng)的供回水平均溫度不過32℃。如果供回水溫差為5℃，則供水溫度不超過35℃。所以，使用空氣源熱泵為熱源的水地暖系統(tǒng)時，供水溫度可設(shè)置在30℃～35℃之間。而水量則以供回水溫差小于5℃為宜，以使地表面溫度均勻。

    記者：空氣源熱泵在北京等寒冷地區(qū)的實際使用效果究竟如何呢？

    李元哲：空氣源熱泵在北京等寒冷地區(qū)的運行情況非常好，這從它與中央空調(diào)的對比中就可以看出。空氣源熱泵與中央空調(diào)的工作原理一樣，但是中央空調(diào)（這里指以風機盤管為末端裝置的中央空調(diào)）是以外溫5℃～7℃，供水溫度42℃～45℃為標準工況。一些中央空調(diào)產(chǎn)品還要求其工作外溫最低為-5℃。因為如果外溫再低，壓縮機的工作壓差就會超過標準值(14kg/c㎡)。而空氣源熱泵不同，當北京地區(qū)最冷月平均溫度為-4.6℃，采暖負荷為54w/㎡時，在符合相關(guān)標準的節(jié)能建筑中，若采用空氣源熱泵為熱源的水地暖系統(tǒng)，其平均供水溫度只要33℃~34℃就可以保證室內(nèi)的舒適度。

    更多的人可能比較關(guān)心在北京地區(qū)平均氣溫最冷的階段（平均氣溫-15℃），空氣源熱泵的運行情況怎樣的問題。其實，由中國家電所在2002年給出的測試結(jié)果已經(jīng)證明，空氣源熱泵在此環(huán)境下的運行情況良好。

 記者：空氣源熱泵在北京等寒冷地區(qū)使用時，它的能效比有多大？

    李元哲：2005年頒布的《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》（DBJ01-621-2005）提出，冬季溫度達到空調(diào)設(shè)計最低溫度（北京地區(qū)為-9.8℃），若熱泵的能效比低于1.8時，則不宜采用。然而，在北京地區(qū)，空氣源熱泵整個采暖季的能效比都遠遠高于這個最低能效值。這已經(jīng)在2002年被國家權(quán)威機構(gòu)檢測證實。

    2002年，該機構(gòu)對北京市天鴻集團建設(shè)的曙光花園甲區(qū)11號405室住宅進行了采樣測試。該住宅建筑面積為88㎡，西南向中間層，外墻200mm混凝土內(nèi)5cm聚苯板保溫板、單框雙安外窗，地暖系統(tǒng)采用PB管、間距200mm、采暖設(shè)計負荷3101W。實鋪水地暖系統(tǒng)面積約為60㎡，在西向窗下安裝2.5HP空氣源熱泵熱水機組為熱源。

    測試從1月23日開始，至2月6日結(jié)束，測試期間室外溫度穩(wěn)定。從所得數(shù)據(jù)分析機組的運行工況：該15天日平均室外氣溫為3℃左右，室溫為20℃左右。采暖負荷約為27W/㎡～28W/㎡，每平方米地板向上散熱量為40W左右，總耗電量為260.5KWh，供熱量總計6615KWh，折合計算，每平方米一個采暖季耗電29.4KWh。其間，熱泵供暖系統(tǒng)的能效比為2.53，供水溫度最高33℃。如果僅計空氣源熱泵，則其COP（能量與熱量之間的轉(zhuǎn)換比率，簡稱能效比）在2.6～2.7之間。

    這次測試相當準確地證明了有關(guān)機構(gòu)2007年給出的結(jié)論，即上鋪有陶瓷磚的水地暖系統(tǒng)與空氣源熱泵組合系統(tǒng)，其全冬季能效比大于2.2，可節(jié)電60%。

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