伍小亭：熱泵空調(diào)系統(tǒng)選擇的理由和價值

    [中國制冷網(wǎng)]  9月16日，在2010年全國熱泵實用技術研討會上，天津建筑設計院總工伍小亭做了“熱泵技術認識、思考與實踐”的主題報告，伍總工通過對多年工作經(jīng)驗的總結，對熱泵空調(diào)系統(tǒng)的設計進行了深入淺出的剖析，引起了與會專家的共鳴和探討，以下為列舉報告的片段，更多內(nèi)容正在總結。

    選擇熱泵空調(diào)的w*理由——有供熱需求

    相對于鍋爐等一次能源直接燃燒型制熱設備，只有熱泵的一次能源高位熱值效率可能做到η﹥1。相對于制熱功能，制冷功能是熱泵的“副”產(chǎn)品。熱泵機組制冷工況效率低于相同配置單冷機組的制冷效率，機組本身實現(xiàn)供熱、制冷雙高效難度高，代價大。系統(tǒng)本身冷卻塔系統(tǒng)的工況可能會優(yōu)于低溫熱源（如土壤換熱器）所以，在沒有或基本沒有供熱需求的情況下不應選擇熱泵作為空調(diào)主機。

    熱泵空調(diào)系統(tǒng)——節(jié)能

    1.一次能源高位熱值熱效率η＞1，相對于鍋爐等一次能源直接燃燒型制熱設備，只有熱泵的一次能源高位熱值效率可能做到η﹥1。我國發(fā)電與輸電的綜合效率約33％，只要熱泵供熱的季節(jié)COP﹥3.03，則η﹥1。非空氣源熱泵均能實現(xiàn)供暖季節(jié)COP﹥3～4，相當于η＝0.99～1.32，比《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189－2005規(guī)定的燃煤鍋爐η高27%～69%；比燃油燃氣爐高11%～48%。比如，天津市建筑設計院完成的一項可行性研究表明：利用城市污水處理廠二級水中的低位熱能，熱泵供熱，替代原有21MW燃煤鍋爐房不僅完全可行，而且節(jié)能環(huán)保效益顯著。

    提高電力設施的年負荷率冬需供熱，夏需制冷的地區(qū)存在明顯的電力需求季節(jié)不均衡現(xiàn)象，電力設施的年負荷率較低。而較低的年負荷率意味著發(fā)電煤耗的增加。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的一個重要原因是：夏季制冷以電空調(diào)為主，冬季供熱以直接燃燒一次能源的各種鍋爐為主。而空調(diào)電負荷的特點是峰值高、用量小，導致電力設施容量高，負荷率低。采用熱泵供熱，增加了冬季電力需求，提高了電力設施年負荷率，使發(fā)電平均煤耗降低。

    熱泵空調(diào)系統(tǒng)——環(huán)保

    廣義的熱電聯(lián)產(chǎn)與集中供熱·現(xiàn)場零排放·改善城市冬季大氣環(huán)境，由于增加了冬季的電力、電量需求，擴大了傳統(tǒng)意義上熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)模，而使高效率利用一次能源的總量增加。相當于變分散的低效率供熱小鍋爐為發(fā)電廠集中的大型高效率鍋爐，變分散供熱為輸送效率更高的集散式供熱。實現(xiàn)現(xiàn)場零排放，相對于分散燃煤鍋爐，電廠更容易鍋爐煙氣的集中高效治理與監(jiān)管，從而城市冬季大氣環(huán)境的改善。

    熱泵空調(diào)系統(tǒng)——符合國情

    減少供熱對清潔性一次能源依賴，符合我國以煤為主的能源結構。根據(jù)我國的長期能源規(guī)劃，未來幾十年我國的能源仍然是以煤為主，煤炭在能源結構中的比例約為60%～70%。為減少燃煤污染，改善城市大氣環(huán)境，各地（特別是采暖地區(qū)）相繼實施藍天工程，其主要措施之一是進行“煤改燃氣”。存在的主要問題是：資源相對緊張與供熱成本增加。“煤改熱泵”供熱，一次能源仍然是以煤為主。但既能實現(xiàn)與“煤改燃”相同的環(huán)境效果，又符合我國以煤為主的能源結構。

    慧聰暖通空調(diào)制冷網(wǎng) 9月16日，在2010年全國熱泵實用技術研討會上，天津建筑設計院總工伍小亭做了“熱泵技術認識、思考與實踐”的主題報告，伍總工通過對多年工作經(jīng)驗的總結，對熱泵空調(diào)系統(tǒng)的設計進行了深入淺出的剖析，引起了與會專家的共鳴和探討，以下為列舉報告的片段，更多內(nèi)容正在總結。

    選擇熱泵空調(diào)的w*理由——有供熱需求

    相對于鍋爐等一次能源直接燃燒型制熱設備，只有熱泵的一次能源高位熱值效率可能做到η﹥1。相對于制熱功能，制冷功能是熱泵的“副”產(chǎn)品。熱泵機組制冷工況效率低于相同配置單冷機組的制冷效率，機組本身實現(xiàn)供熱、制冷雙高效難度高，代價大。系統(tǒng)本身冷卻塔系統(tǒng)的工況可能會優(yōu)于低溫熱源（如土壤換熱器）所以，在沒有或基本沒有供熱需求的情況下不應選擇熱泵作為空調(diào)主機。

    熱泵空調(diào)系統(tǒng)——節(jié)能

    1.一次能源高位熱值熱效率η＞1，相對于鍋爐等一次能源直接燃燒型制熱設備，只有熱泵的一次能源高位熱值效率可能做到η﹥1。我國發(fā)電與輸電的綜合效率約33％，只要熱泵供熱的季節(jié)COP﹥3.03，則η﹥1。非空氣源熱泵均能實現(xiàn)供暖季節(jié)COP﹥3～4，相當于η＝0.99～1.32，比《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189－2005規(guī)定的燃煤鍋爐η高27%～69%；比燃油燃氣爐高11%～48%。比如，天津市建筑設計院完成的一項可行性研究表明：利用城市污水處理廠二級水中的低位熱能，熱泵供熱，替代原有21MW燃煤鍋爐房不僅完全可行，而且節(jié)能環(huán)保效益顯著。

    提高電力設施的年負荷率冬需供熱，夏需制冷的地區(qū)存在明顯的電力需求季節(jié)不均衡現(xiàn)象，電力設施的年負荷率較低。而較低的年負荷率意味著發(fā)電煤耗的增加。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的一個重要原因是：夏季制冷以電空調(diào)為主，冬季供熱以直接燃燒一次能源的各種鍋爐為主。而空調(diào)電負荷的特點是峰值高、用量小，導致電力設施容量高，負荷率低。采用熱泵供熱，增加了冬季電力需求，提高了電力設施年負荷率，使發(fā)電平均煤耗降低。

    熱泵空調(diào)系統(tǒng)——環(huán)保

    廣義的熱電聯(lián)產(chǎn)與集中供熱·現(xiàn)場零排放·改善城市冬季大氣環(huán)境，由于增加了冬季的電力、電量需求，擴大了傳統(tǒng)意義上熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)模，而使高效率利用一次能源的總量增加。相當于變分散的低效率供熱小鍋爐為發(fā)電廠集中的大型高效率鍋爐，變分散供熱為輸送效率更高的集散式供熱。實現(xiàn)現(xiàn)場零排放，相對于分散燃煤鍋爐，電廠更容易鍋爐煙氣的集中高效治理與監(jiān)管，從而城市冬季大氣環(huán)境的改善。

    熱泵空調(diào)系統(tǒng)——符合國情

    減少供熱對清潔性一次能源依賴，符合我國以煤為主的能源結構。根據(jù)我國的長期能源規(guī)劃，未來幾十年我國的能源仍然是以煤為主，煤炭在能源結構中的比例約為60%～70%。為減少燃煤污染，改善城市大氣環(huán)境，各地（特別是采暖地區(qū)）相繼實施藍天工程，其主要措施之一是進行“煤改燃氣”。存在的主要問題是：資源相對緊張與供熱成本增加。“煤改熱泵”供熱，一次能源仍然是以煤為主。但既能實現(xiàn)與“煤改燃”相同的環(huán)境效果，又符合我國以煤為主的能源結構。