(前言：近年来，“空气源热泵—地板采暖“技术的应用方兴未艾，但是与我们国家能源紧缺、很多地区空气污染严重的客观现实相比，社会各方面对此项技术应用尚未给予充分重视。笔者此文重点不是论述空气源热泵的理论或其它技术问题，而是从专业角度向政府、行业管理部门、媒体、用户进而向全社会各个层面建言：是时候大力推广应用空气源热泵—地板采暖技术了！)

当今世界进入了高速发展的时代，人类文明与科学技术的进步，将使人类最终解决各种难题。中国作为世界最大、人口最多的发展中国家，在发展过程中，巨大的能源需求与能源（特别是石油）短缺和价格的快速上涨、矿物能源大量使用与保护环境两大矛盾越来越尖锐。在这种情况下，中央和各级政府一直非常重视新能源的开发和节能、环保技术的应用推广。上世纪末以来，我国水源热泵、地源热泵采暖大规模在工程上应用的技术与设备率先由在京的高新技术企业推出，为节能和环保事业作出了突出贡献。近年来，又一种新的、更加环保的节能技术—空气源热泵与地板采暖相结合供暖技术在京城诞生了。

空气源热泵的工作原理及其节能特点

空气源热泵，顾名思义就是利用热泵从空气中提取低品位热能的设备。它是以卡诺逆循环的原理工作：低温低压制冷（制热）工质在蒸发器内蒸发，吸收空气中的热量，进入电机驱动的压缩机，在压缩机内被压缩为高温高压状态，然后进入冷凝器；在冷凝器内工质凝结为液态并放热，放出的热量将水加热。放热后的液态工质经过节流装置又变为低温低压的状态，再次进入蒸发器。工质在蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置四大部件之间不断循环运行，从而不断把空气中的热量传递给需要加热的水。生产出的热水可以用来作地板辐射采暖的热源，也可以用来满足其它生产、生活需求。利用这种原理，投入一个单位的电能，可以得到两三倍乃至五六倍的热能。简言之，得到热能与投入电能之比称为C.O.P系数，显然这个系数越大越好。以冬天举例，假设热泵工作消耗的电功率为1，采暖得到的热能功率却是3，其C.O.P系数即为3。在这3个单位的热功率中，有1个是由电转换来的，另2个是由电机的工作从室外的空气中搬运进来的。或者说用这种技术提供热量，得到相同的热量时，比直接用电加热可以节约2/3的能量。

空气源热泵—地板采暖相结合是最佳搭配

空气源热泵产出的热以水或空气为载体，可以广泛应用于人民生活和工业生产，最主要的有两方面：

1、采暖

空气源热泵采暖比水源、地源热泵适用的面更广泛，更便于分户计量管理。由于空气源热泵技术与地板辐射采暖这一科学合理采暖方式的结合，在寒冷地区，例如北京，整个冬季采暖可获得节能60％以上的效益，相当于COP系数达到2.2～2.5以上，转化为一次能源相当于煤的利用率为75％。折合每个冬季电费17～18元/平米，就是说与燃煤锅炉的供暖方式成本相当，却没有大气污染。

清华大学建筑学院建筑技术系主任、中国工程院院士江亿教授在2006年出版的《住宅节能》一书中认为，直接用电和天然气采暖的不合理性已经非常明显，该书还评述了在我国寒冷地区利用空气源热泵低温辐射地板采暖的合理性。

那么，为什么空气源热泵与地板采暖结合具有合理性呢？这要从这一组合的两个部分说起。地板采暖这一供暖方式有下述特点或说优势，是其它采暖方式无法比拟的。其一，地板采暖的热源在人体的下方，既符合古代中医倡导对人有益“下温上凉”的温度场，也符合现代生理学的要求，人会感觉舒适。而且热源在房间下方会有一种增温效应，举例说，如果采用地暖的房间实测室温20℃，另一采用散热器供暖的房间实测室温22℃时，两房间给人的感觉温度一样，这是因为人被下面的散热面大又均匀温和的温度场包围着。其二，地板采暖的地面有很大的蓄热量，达到1.4 ～2.0千焦/平米。对于100平米的建筑而讲可蓄热38.8kw，接近节能建筑8小时的采暖所需热量。建筑的热稳定性好，这也使人感觉舒适。其三，由于使用地板采暖这一方式供热时，几乎整个房间的地板都是散热面，比老式采暖散热器的散热面积大出几倍、十几倍；因此，房间需要的散热量相同时，热源（也就是通入散热器或地暖盘管中的热水）温度很低就可以满足需要。而热泵（当然包括空气源热泵）这一供热形式，专业人士都知道，它的效率取决于吸热端和放热端的介质温度，就是：吸热端介质温度越高、受热端介质温度越低，热泵的热效率越高，反之则越低。例如，冬季室外气温相同（也就是热泵的吸热端相同）时，同样的建筑以同一组空气源热泵供暖，室温也相同时，如是地板采暖，在北京地区地暖盘管所需的热水（也就是热泵的受热端）不高于35ºC；如是风盘采暖，所需热水要50ºC以上；如是老式散热器采暖，水温还要更高才可满足需要。后两者的热效率明显会低于前者，可见“空气源热泵—地板采暖”这一热源与散热末端的结合形式是一种最佳的组合。

2、供应生产、生活用热水

当今社会，人们回家洗热水澡、到外面蒸桑拿、冬季游泳健身已经算不上是奢侈生活。对于宾馆招待所、洗浴中心以及很多学校、部队、企事业单位更是必备条件。空气源热泵适应这一需求，已经做到了产品系列化、完善化。家庭型的有热水产量一百至几百升的，所用压缩机功率最小的只有几百瓦，只相当于大规格家用冰箱。全年运行COP系数平均在3以上，3口之家生活使用热水每年相当于节约用电1000余度或节约燃气100余立方米。单位使用可以做小到一两吨大到几十吨的系统，满足从几十人到上千人的需求；也可以用在工业生产、加工工艺上，作为烘干物料的热源，等等。压缩机功率也做到模块化，按照需求功率大小不等组合配装。

目前这两个使用方向已经越来越被人们所认可，各地都在推广使用中。

空气源热泵与水源地源热泵及太阳能的比较

水源地源热泵、太阳能系统与空气源热泵的利用都属于新能源范畴，特别是太阳能和空气源热泵完完全全属于可再生能源，客观地说，凡是能应用空气源热泵这种方式供热的的地方，都有比其它方式更优越之处，但在目前的发展层面上，不同的使用条件下三者各有优势，还不能互相取代。

空气源热泵与水源地源热泵：1、水源热泵是通过电机做功从水中提取热量的能源转换与搬运形式，只是热量的载体有地表水与地下水的区别。地源热泵则是通过采取一定措施从浅层土地中取得热量；而空气源热泵是直接从空气中提取热量，空气中的热量主要来自太阳，因此它实际上是间接和深层次地利用了太阳能。2、水源地源热泵需要打井或铺设地下管路，在旧建筑改造、居民密集区使用受到限制，而空气源热泵则可以在任何地方安装。3、水源地源热泵的应用要有一定规模才能建立一个独立系统，特别是城市里不可能每家每户打井，也不能每户都挖地埋管，而空气源热泵只要拉两根电线就可以使用。采用模块式匹配，适用范围可以小到几十平米的小户型住宅，大到几千上万平米的整栋楼。4、在我国北方地区严重缺水，地下水位越来越低，水质越来越硬，京津冀地区在上世纪末就已经出现了几万平方公里的巨大地下漏斗，有的地方打井至几百米深才能见到地下水，而且水质越来越硬。即使是回灌或循环使用，又产生了污染地下水的问题，所以无论能否回灌或循环使用，各地政府都已严格控制打井采取地下水。地表水的使用控制则更为严格。而空气源热泵就其本质来说是利用太阳能，进行空气中的热交换时对环境没有破坏，它的室外机噪音也和普通空调相同，整个系统所需电容量与普通空调相比也不用增加。5，从初投资考虑，在中小规模的系统中，空气源热泵采暖系统明显低于其余两者。因此可以说，使用空气源热泵时对人类生活的自然环境扰动极小极小，趋近于零，更谈不到任何现实和潜在的破坏，这是水源地源热泵无法比拟的。

空气源热泵与太阳能热水采暖系统：1、太阳能采暖所需的热水系统要有较大的占地面积，除了集热器本身占地，还要有避免前后遮挡的空间；而且必须保证良好的日照条件；空气源热泵占地很小，几乎可以不计，见不到阳光也可以工作。2、太阳能热水系统如果用来作采暖热源，具有很大局限性。一年中需要采暖是冬季，可冬季阳光最弱；在冬季一日中最需要热量的是夜晚，可夜晚没有太阳。所以要将太阳能实际用于采暖一是要有较大的集热面积，二是要有足够的储热容量，在雨雪连阴天就必须辅以其它补热手段才能满足需求。据统计，北京郊区一些冬季用太阳能取暖的示范村镇，实际太阳能出力只能达到所需热量的20％以内，其余部分只能以电、气或煤炉补充，这就造成了初投资和运行成本都较高。（目前清华索兰环能技术研究所与清华阳光公司合作试验的太阳能与空气源热泵联动供暖系统中，太阳能出力也只能达到所需热量的40％左右。）而空气源热泵如前所述，冬季平均COP系数可以达到2.2～2.5以上，无论阳光条件怎样，都可以保证采暖使用，并且达到节能60％的效果。如果考虑谷值电的价格优惠，还能降低运行成本。3、太阳能热水系统，除了占地与阳光条件的要求，系统的初投资比空气源热泵高出30％以上，施工工作量大。使用运行时，太阳能系统故障率高，冬季大量依靠电、气或煤炉辅助加热，夏天所产热水又大量过剩。空气源热泵可以因天气变化自动控制机组的工作时间，满足需要即可，不会浪费。在北京地区，用太阳能系统生产热水时，一年中平均所需热量有70％是来自阳光，其余30％靠其它能源（通常是电）补充，在空气源热泵年均COP系数达到3以上时，用这30％的电就可以满足全部热量需求了，所以从全年看空气源热泵不比太阳能热水系统多用电。当然，太阳能热水系统也有它的优越性，就是在阳光充足的季节可完全不用电，空气源热泵这时仍然需要用电。

清华索兰的空气源热泵技术

进入二十一世纪以来，可以用于我国广大地区的“空气源热泵—地板采暖”技术在京城诞生。这是一项适用面更加广阔的、更加环保的采暖节能新技术。发明这项技术的企业为北京清华索兰环能技术研究所，这家研究所的主要创立人为清华大学热能系李元哲教授，李元哲教授曾任我国“七五”计划期间国家级科技攻关“太阳能利用”课题组组长，曾有多部论文与著述发表并获奖，长期担任《太阳能学报》杂志编委，拥有多项发明与实用新型专利，为我国新能源和可再生能源行业的学术带头人之一。2002年3月28日，由建设部科技司组织了“用于寒冷地区的风冷热泵（即空气源热泵）采暖系统”的专家鉴定，鉴定认为，空气源技术“配合辐射地板采暖，在寒冷地区用于冬季采暖，运行可靠，使用安全，具有明显的节能环保效果。”“该项技术具有国内首创，国际先进水平。”（应该说，至今虽有多家企业应用类似技术生产空气源热泵，但该研究所空气源热泵采暖技术仍是唯一经过建设部鉴定的同类技术）日本三菱电机公司获悉索兰的热泵技术后，曾派国内空调技术本部专家前来交流，并提供一台空调室外机供实验改进用。相比之下，一些公司的VRV系统也可以供暖，但是它在建筑中使用有局限性，也不是中国自主知识产权。

过去的老式带热泵空调机冬季也可供暖，但是当室外温度低于－5℃时，热泵就无法正常工作或者工作效率很低，这时只能用电加热器补热。清华索兰空气源热泵解决了冬季气温在－15℃的启动与除霜问题，甚至少数情况在－20℃仍能可靠工作。同时提高了在高温状态工作的COP值，延长了压缩机的使用寿命。索兰空气源热泵采用冷媒是清华大学和一些高新技术企业研发的新型环保制冷工质，无氟无污染，不破坏臭氧层，满足联合国公约所要求的环保标准，热力学性能优良，比目前仍允许使用的R22等工质出热提高10％，而且高低温性能都很好。

近十年来，清华索兰“空气源热泵—地板采暖”技术已在东北、西北的南部地区、华北及华东、西南广大地区实际应用了约五六十万平米，其中既有不足百米的家庭住宅，也有数千平米整栋楼房，粗算比原有空调产品采暖节电上亿度，节煤近十万吨。它与燃气地板采暖加空调全年节约运行费25％，节省初投资13％。特别应指出的是,在这些数字的背后，还有着改善空气质量的巨大效益。少燃烧这些煤，就意味着减少排放了大量的烟尘、二氧化碳、硫化物、氮氧化物等污染物。

2008年，国家发改委主编了《最佳节能案例》，该书列入1998至2007年的10年间广泛应用于工业生产和人民生活的100例节能技术（设备），清华索兰“空气源热泵—地板采暖”列入其中第82例。入选项目都经过仔细考察、多层筛选，由实际使用者实名推荐，并由发改委指定跨省市的权威检测单位认真科学地进行检测。

2009年，在中国建设报与中国地暖行业协会组织的评比中，清华索兰空气源热泵被评为年度领军品牌（见2009.5.27“中国建设报“第八版）。

在2009－2010年这个采暖季节，我国北方广大地区持续低温，北京城近郊区在2010年1月6日大雪后凌晨气温低到－16.7℃，《中国建设报》等多家媒体组织有关单位，冒着严寒实地查看了清华索兰空气源热泵的使用情况。看到的用户有普通住宅、别墅和办公楼。用户普遍反映使用情况良好，即使在6日后的气温极寒冷时，室内也较为舒适。为此，《中国建设报》发表了《品质，在低温天气中闪光》的报道文章。

关于大力推广使用空气源热泵的建议

空气源热泵这种节能环保的先进技术，从它诞生之日就具有强大的生命力。人们认知它要有一个过程，在这一过程中需要开发者的宣传介绍、需要企业的投入与坚韧努力、需要有人选择、使用它，需要政府的大力倡导与扶持。而地暖行业协会就是在技术开发与生产企业、社会用户和政府三者之间起到重要的桥梁作用的主体。在今天，社会对于空气源热泵已经有了初步认可，这项技术技术已经趋于成熟，产品已经标准化、系列化，并且经过了大批量、10年的工程实际应用考验，因此我们郑重建议协会呼吁政府相关主管部门，关注空气源热泵在的推广使用，出台一些措施与政策给予扶持。具体为：

1、大力推介空气源热泵这一新技术。可以由政府主管部门组织技术产品介绍会，搞些科普材料讲解和宣传热泵的工作原理和节能环保特性，组织多种形式的媒体搞宣传介绍空气源热泵在节能环保方面优越性的专题报道。

2、现有的建筑暖通方面的法规中，涉及空气源热泵采暖的要尽快制定和完善之，没有全国性的可以先制定地方标准。

3、在有条件应用的行业、地区、单位推广使用空气源热泵技术。当前主要应推广空气源热泵与地板辐射采暖相结合的采暖方式和单位与民用的空气源热泵热水系统。例如在北京旧城区平房院采暖方式改革中，由于空气源热泵系统可以做到一家一户灵活安装，不用建管网输气，安全可靠、增加用电容量不多，最具有使用优势。郊区的棚户区改造工程中也可大面积使用此项技术。在不适合建中央锅炉房，不适合打井的小区、独栋别墅等，都以采用“空气源热泵—地板采暖”技术为佳。

4、建议政府对于推广空气源热泵技术给以奖励或资金支持。 

对于使用方：新建项目采暖热源采用空气源热泵的；老项目改造，凡是将燃油、燃气或直接用电改为空气源热泵采暖的项目。这两种项目之一，政府都给以补贴，以奖励使用单位（或个人）为节能减排作出的贡献。此前相关主管部门指定的奖励规定，适用范围都仅仅列出了太阳能、水（地）源热泵等，并不包括空气源热泵。现在空气源热泵已为社会认知，技术已日趋成熟，建议相关政策应适时作出调整。

对于生产方，可以区分情况，一是对于研发、生产空气源热泵的科研生产单位给以资金支持，可以采用拨款支持和贷款优惠等方式；二是凡是生产并且实际销售空气源热泵产品，可以按使用设备功率数量或平米数换算成节能减排的数量作为补贴依据。

    为了造福人民，为了节约能源、保护环境，可以说，在凡是适合使用这一技术的地方，大力推广使用“空气源热泵—地板采暖”这一技术已经是水到渠成、到了刻不容缓的地步了。

姜旭光13911756776