煤改电空气能热泵取暖效果（煤改热泵采暖6个月仅50度）

10月刊\热泵采暖

导读：山西宁武县忻州师范附中阳方口学校原来采用煤锅炉取暖，冬季耗煤量540吨左右，2020年改成了空气源热泵采暖，安装了10台60P的华天成超低温设备，6个月用电约50度/㎡。

西省忻州市宁武县忻州师范附中阳方口学校采暖面积约1.1万㎡，2020年进行了清洁能源改造，燃煤锅炉更换空气源热泵，一共安装了10台60P的华天成超低温热泵机组，采暖时间6个月，每平方米冬季采暖用电约50多度，得到了业主的高度好评。

山西省忻州市宁武县忻州师范附中阳方口学校采暖面积约1.1万㎡，原来使用燃煤锅炉采暖，为了响应政府清洁取暖的号召，阳方口学校2020年对原有的燃煤锅炉进行改造，把空气源热泵作为主要的替代能源。

该项目所在地为宁武县阳方口镇，而项目所在地海拔1260米，气候低温严寒而漫长，最低气温可达-30℃左右，对空气源热泵的制热能力及能效存在一定的影响。项目技术人员深入当地了解气候特征、供暖环境，与专业技术人员沟通后，特为该项目选用超低温空气源热泵机组，确保低温工况下的制热效果和稳定性。

另外，机组距离学校较近，噪音是否打扰师生学习成为一个重要考虑的因素。项目技术人员对机组出厂前在实验室进行多番测试，调整机组配置，风机采用降风噪、隔音、机组防震等措施；项目工程人员在机组安装时，做好减震处理装置，大大地有效降低噪音，使噪音达70分贝以下。

阳方口中学采暖室内末端均为暖气片，其中部分建筑为新建项目，保温较好，且采用的是新型高效暖气片，原来使用的是一台2T燃煤锅炉，改造后安装了10台华天成WBC-170.0H-A-S（VE-L1）制热量160kW的超低温空气源热泵机组。

项目所有空气源热泵均安装在学校外面的空地上，且周围通风良好，确保制热效果。主机全部安装在约50公分高的水泥基座或槽钢支架上，减少冬季积雪以及化霜水的影响；室外管路全部做好保温措施，外包铝皮；水泵放在专用设备基站房内，室外线路全部安装在线槽内，减少故障的同时延长使用寿命。

采暖改造前，使用一台2T的燃煤锅炉，每天消耗3吨煤，180天总用煤量540吨，燃煤成本为810000元（燃煤单价按照平均1500元/吨计算）。改造后空气源热泵的冬季运行用电为10台*45kW*7小时*180天=567000度电，每平方米冬季6个月采暖用电为 567000度电/11340平=50度电。

项目运行后，2020年10月15日~2021年4月15日共6个月，对供暖系统进行了监测，包括室外温湿度、典型房间室内温度、供暖系统供回水温度、机组供回水温度、系统流量、热泵机组耗电量、辅助耗电量（水泵耗电量）。数据采集后进行了分析，分别计算分析了机组制热量、机组能耗、室外温湿度、室内温度、空气源热泵采暖机组COP、采暖系统COP、水泵耗能量、结霜情况和建筑物耗热量等。供暖期机组平均能效比COP=2.4，供暖期系统平均能效比COP=2.0；最冷月机组平均能效比COP=2.0，最冷月系统平均能效比COP=1.78；最冷日机组平均能效比COP=1.86；最冷日系统平均能效比COP=1.6。

空气源热泵供暖的效能比应是针对供暖季的平均值，除最冷月份外，空气源热泵COP相对较高。从整个采暖期计算和检测分析，在项目地区冬季供暖其平均系统COP值2.0，与大部分模拟研究相当。空气源热泵相比传统的燃煤和纯电采暖均有明显优势，总热效率高达200%，高效节能。

该项目采用的是华天成红标系列空气源热泵产品，采用高效热泵专用压缩机和喷气增焓技术，在无需电辅热的情况下，突破低温瓶颈，实现在北方恶劣工况下稳定运行；采用防冻式换热器，内部容量大、空间大，避免普通换热器易冻裂风险，管路保温防冻，机组内管道及压缩机、换热器等核心部件全覆盖保温层，确保温度不易流失；采用高精度电子膨胀阀，调节范围更宽，调节精度更高，应对变化反映速度更快，系统性能更卓越；交叉齿形内螺纹铜管，通过增大内壁换热面积，并破坏冷媒流动边界层，增强扰动，提升换热效率。

采用非对称流路蒸发器，根据空气侧换热器的结构特点，专门针对换热器下方区域进行非对称设计，有效提升换热及除霜效率。突破传统定时化霜模式，采用适时智能除霜技术，根据机组运行情况并结合环境温度、结霜的厚度智能判断是否进入初霜，达到无霜不除，有霜快除，避免无效除霜，使机组运行更高效。

采用模块轮换运转技术，根据系统负荷的使用情况，轮换设置优先开启的机组，平均分配每台模块机组运行时间，与非模块机组相比，避免个别机组长期疲劳运行，从而大大提高模块机组的可靠性与使用寿命，使用一套系统中不同模块互为备用，若出现某个模块机组出现故障，后备模块机组立即启动。