中国铁路西安局集团有限公司西安建筑段 陕西 西安 710015
摘要：随着我国“煤改电”等环保措施的实施，为满足全面实现小康社会目标中对空气质量的要求，采用空气源热泵供暖的方式越来越普及，和燃煤相比，空气源热泵是目前世界上最先进、能效比最高的热水设备之一，在不同的工况下，热泵每消耗1kW电能就从低温热源中吸收 2~6kW的免费热量，节能效果非常显著。
关键词：空气源热泵；逆卡诺循环;锅炉；供暖
正文：
1、空气源热泵的基本原理
空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理实现的。空气源热泵热水装置，主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四大部件组成，通过让工质不断完成蒸发（吸取环境中的热量）→压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。空气源热泵机组的能量转换，是利用其压缩机的作用，通过消耗一定的辅助能量（如电能），在压缩机和换热系统内循环的制冷剂的共同作用下，由环境热源（空气）中吸取较低温热能，然后转换为较高温热能释放至循环介质（如水、空气）中成为高温热源输出。在此因压缩机的运转做工而消耗了电能，压缩机的运转使不断循环的制冷剂在不同的系统中产生的不同的变化状态和不同的效果（即蒸发吸热和冷凝放热）从而达到了回收低温热源制取高温热源的作用和目的。
2.空气源热泵的特点
（1）空气源热泵系统冷热源合一，不需要设专门的冷冻机房、锅炉房，机组可任意放置屋顶或地面，不占用建筑的有效使用面积，施工安装十分简便。
（2）空气源热泵系统无冷却水系统，无冷却水消耗，也无冷却水系统动力消耗。另外，冷却水污染形成的军团菌感染的病例已有不少报导，从安全卫生的角度，考虑空气源热泵也具有明显的优势。
（3）空气源热泵系统由于无需锅炉、无需相应的锅炉燃料供应系统、除尘系统和烟气排放系统，系统安全可靠、对环境无污染。
（4）空气源热泵冷（热）水机组采用模块化设计，不必设置备用机组，运行过程中电脑自动控制，调节机组的运行状态，使输出功率与工作环境相适应。
（5）空气源热泵的性能会随室外气候变化而变化。
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（6）在我国北方室外空气温度低的地方，由于热泵冬季供热量不足，需设辅助加热器。
3.空气源热泵的优势
（1）运行成本低，节能效果突出，投资回报期短，空气源热泵可节省70％的能源；与燃气、电和电辅助加热的太阳能热水器相比，全年费用最低，比太阳能热水器（带辅助电加热）还要省，是燃气热水器的1/3左右、电热水器的1/4左右。短期可收回投资。每耗电1kw平均可以产生4kw的热能，同等耗电量比电热水锅炉多制热水3倍左右。
（2）环保型产品，无任何污染，无任何燃烧外排物，不会对人体造成损害，具有良好的社会效益。
（3）性能稳定，不受环境影响，产品一年四季全天候运行，不受夜晚、阴天、下雨及下雪等恶劣天气的影响，可以实现全年365天，全天24小时制热水。
（4）安全性能好，无任何隐患。与电和燃气热水器相不同，其采用间接加热方式与水交换热量，没有漏电、漏气等安全隐患。
（5）实现系统运行自动化，自动运行，无需值守，自带温控装置和保温层，可自动补水、加热、断电，可24小时提供热水。用户在任何天气条件下，在任何时候都可享用热水。
（6）使用寿命长、维护费用低，使用寿命长达15年以上，设备性能稳定。
4. 空气源热泵供热的经济性分析
空气源热泵的经济性是由多方面来确定的，它与锅炉房供热相比，显然具有以下特点：
（1）运行附加费较小，这是因为：①热泵装置不需要燃料输送费用和保管费、排渣运输费等；②检修周期较长，因锅炉设备与高温烟气接触，构件极易受损；而热泵系统只有两个部件运动，磨损少，平时无需任何检修。③管理人员与劳动强度均可减少，节省工资开支。
（2）运行直接费用（电费）一般比燃煤锅炉大，这是热泵的主要开支。
（3）热泵初投资费用常大于锅炉房设备（指单纯为冬季供热而设）。相同容量的制热设备比锅炉设备为贵。此外，初次投资与装置规模，以及机房土建规模投资亦有关。但可以通过后期的运行节省资金。
5.结束语
空气源热泵是一种高效、节能、环保、适用性较强的制热技术，较传统的加热方式有明显的优势，和燃煤锅炉相比，空气源热泵具有高效 清洁等优点。在电厂燃烧1t煤发电，送到目的地驱动热泵供热，热泵相当于把1.7t~2t煤运送到目的地供热；对于农村和小城镇的散煤燃烧，1t电煤可相当4t、5t散煤。在区域供热中，热泵能够充分利用能源，具有一定优势。 在“煤改电”实施过程中，空气源热泵得到了 大范围的应用，随着国家对节能减排政策的进一步落实，空气源热泵必将得到快速的发展。
参考文献：
（1）马一太、王派、罗 齐、李敏霞，低环境温度空气源热泵在北方区域供热中的应用，区域供热，2018.04.003
论文作者:徐喜梅
论文发表刊物:《科技新时代》2019年7期
论文发表时间:2019/9/9
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