吳迪，胡斌，王如竹*，楊國忠，駱名文

（1-上海交通大學(xué)制冷與低溫工程研究所，上海200240；2-廣東美的制冷設(shè)備有限公司，廣東佛山528311）

我國空氣源熱泵供熱現(xiàn)狀、技術(shù)及政策

吳迪1，胡斌1，王如竹*1，楊國忠2，駱名文2

（1-上海交通大學(xué)制冷與低溫工程研究所，上海200240；2-廣東美的制冷設(shè)備有限公司，廣東佛山528311）

隨著我國北方冬季霧霾的加劇，北方冬季供熱的“煤改電”工程得到越來越多的關(guān)注?！懊焊碾姟痹诮?jīng)歷了清潔不節(jié)能的電熱設(shè)施直接供熱階段以后，轉(zhuǎn)向清潔又節(jié)能的空氣源熱泵供熱階段。根據(jù)地區(qū)氣候特征差異，在夏熱冬冷地區(qū)（HSCW）推薦使用傳統(tǒng)的單級壓縮熱泵結(jié)合小溫差風(fēng)機盤管末端供熱；在寒冷地區(qū)（C）推薦使用補氣增焓壓縮熱泵，末端使用小溫差風(fēng)機盤管或者地板輻射供熱；在嚴(yán)寒地區(qū)（SC）推薦使用多級壓縮熱泵、復(fù)疊式熱泵或跨臨界CO2與R134A復(fù)合熱泵供熱而使用新型雙金屬散熱器、地板輻射供熱或者小溫差風(fēng)機盤管將成為嚴(yán)寒地區(qū)的供熱趨勢。以上適用性技術(shù)與政策有效結(jié)合可以切實保證清潔供熱的順利推進(jìn)。

“煤改電”；空氣源熱泵；小溫差風(fēng)機盤管；復(fù)疊式熱泵；地板輻射供熱；散熱器

1 北方“煤改電”的起因

在我國北方大部分地區(qū)冬季普遍使用如圖1所示的小型燃煤鍋爐，通過燃燒煤炭等化石燃料，將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能并用來將水加熱到一定的溫度，同時結(jié)合暖氣片和地暖等供熱末端設(shè)備來進(jìn)行冬季的供熱。但是利用小型燃煤鍋爐燃煤供熱的方式給我國北方冬季帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染，供熱的煤爐已經(jīng)成為我國北方冬季大氣污染的一個重要污染源，是根治北方冬季霧霾急需解決的問題。從2001年開始[1]，北京市政府啟動了居民供熱的“煤改清潔能源”工程，人們習(xí)慣稱它為“煤改電”工程，“煤改電”工程的實質(zhì)就是我國北方冬季放棄用燃煤鍋爐供熱，利用電設(shè)備進(jìn)行冬季的供熱?！懊焊碾姟惫こ棠壳敖?jīng)歷了兩個階段，第一階段是電熱設(shè)施的直接利用，雖然解決了清潔供熱問題，但是以消耗更多的燃煤為代價，一次能源利用率低，清潔但不節(jié)能，同時居民供熱用電急劇上升，供熱成本高昂，問題突出；第二階段是以熱泵供熱為代表的清潔供熱，供熱效率高，清潔又節(jié)能，居民供熱成本大幅降低。以熱泵供熱為代表的“煤改電”工程不僅可以完善我國北方居民基礎(chǔ)生活設(shè)施，還大大提高了居民的生活質(zhì)量，有顯著的節(jié)能以及大氣污染物和溫室氣體協(xié)同減排效果[2]，有效解決了因冬季供熱而造成的環(huán)境問題，代表了現(xiàn)代社會的冬季供熱方式，有著廣闊的發(fā)展前景。

“煤改電”以電取代燃煤，從根本上解決了密集居住群空氣質(zhì)量問題，減緩我國冬季因燃煤供熱帶來的大氣污染。熱泵供熱為代表的清潔供熱是一種安全、清潔、舒適的供熱方式，避免了傳統(tǒng)燃煤供熱時燃煤的采購、搬運、儲存等環(huán)節(jié)，也避免了燃煤時煤灰的排放以及可能存在的煤氣中毒等隱患，對于提高居民的生活品質(zhì)，改善居民的生活方式具有重要意義。同時在“煤改電”過程中，空氣源熱泵的推廣與使用也讓“空氣能”有了更好的落腳點，讓人們對高新技術(shù)支持下的優(yōu)越品質(zhì)生活有了更高的追求。

圖1 北京市農(nóng)村“煤改電”工程中廢棄的燃煤鍋爐

2 “煤改電”的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 “煤改電”的探索過程

北京市作為全國“煤改電”工程的領(lǐng)頭羊一直在摸索中前行，到目前為止在經(jīng)歷了電熱設(shè)施的直接利用（直熱式電供熱、蓄熱式電供熱等）階段的探索后，將“煤改電”的目光轉(zhuǎn)向更為節(jié)能環(huán)保的空氣源熱泵系統(tǒng)，并大力地推行改造。2014年北京市政府實施“煤改電”時，推廣使用直熱式電暖器；2015年“煤改電”時北京市政府提出不再鼓勵使用直熱式電暖器，重點推廣蓄能式，繼續(xù)試點空氣源熱泵；2016年，經(jīng)過綜合論證后，北京市明確提出嚴(yán)禁使用直熱式電供熱器，主推空氣源熱泵；2017年始，北京市全面禁止推廣使用“直熱式”電供熱設(shè)備，限制使用蓄能式電暖器，推廣使用能效比（COP）較高的空氣源熱泵、地源熱泵和高能效低排放的燃?xì)夤嵩O(shè)備。雖然針對北方冬季供熱“煤改電”工程的探索也曾走過一些彎路，但是探索的路徑可以分成一個三步走的過程：能夠用-用得起-用得好。最終我國北方冬季供熱的落腳點不僅要讓居民用得起，更要讓居民用得舒適、安全、放心。

2.2 “煤改電”的迅速發(fā)展

進(jìn)入 2016年以后，在中央政府政策的大力支持以及北京市的帶領(lǐng)下，北方各省份都將冬季供熱的“煤改電”工程提上了日程，“煤改電”工程進(jìn)入了一個迅速發(fā)展的黃金期。雖然 2017年以后，北京市冬季供熱的“煤改電”工程就將進(jìn)入掃尾階段，但是全國北方其他省市冬季供熱的“煤改電”工程迅速發(fā)展，勢頭強勁。截止到 2017年，我國北方冬季供熱的“煤改電”工程已經(jīng)得到了北京、天津、山東、河北、山西、河南等15個省份的明文支持。北方地區(qū)冬季供熱“煤改電”工程分布情況如圖2所示。

圖2 北方地區(qū)冬季供熱“煤改電”工程分布圖

在剛剛過去的2016年，北京市完成了663個村莊、22.7萬戶冬季供熱的“煤改清潔能源”任務(wù)，其中“煤改電”工程完成了522個村莊，空氣源熱泵達(dá)到15.1萬戶，比例高達(dá)70%，已經(jīng)是“煤改電”工程的主力軍。而2017年1～7月，北京市朝陽區(qū)、海淀區(qū)、通州區(qū)、懷柔區(qū)、平谷區(qū)和房山區(qū)等相繼完成“煤改電”工程的招標(biāo)。從招標(biāo)情況來看，空氣源熱泵依舊是北京市冬季供熱“煤改電”工程的核心。因此空氣源熱泵也將會是未來北方冬季供熱“煤改電”工程最主要的一個關(guān)注點[3]。

進(jìn)入2017年以后，北方各省“煤改電”工程推行的步伐明顯加快，同時在一些省份也將“煤改電”稱為“電代煤”、“電能替代”等，在具體改造過程中根據(jù)“宜氣則氣，宜電則電”的原則，“煤改電”與“煤改氣”互相配合，共同改造。

山東省于2017年2月14日將空氣源熱泵納入可再生能源類進(jìn)行推廣；3月21日鄆城縣提出對9個敬老院165臺3P空氣源熱泵機組的“煤改電”工程改造；3月24日樂陵市提出投入110萬元對4所小學(xué)進(jìn)行空氣源熱泵改造；4月8日臨汾市提出用3年時間（2017年-2019年），投資35億元對“一城三區(qū)”內(nèi)的53個社區(qū)、366個村、18萬戶、54萬人、3300萬平方米實施清潔供熱改造，城市規(guī)劃區(qū)實現(xiàn)供熱“無煤化”，規(guī)劃區(qū)周邊區(qū)域?qū)崿F(xiàn)供熱“清潔化”。

山西省在太原市表態(tài)2017年將會進(jìn)行2.22萬戶“煤改電”以后，晉城市于4月6日也拉開了2017年“煤改電”的序幕，27個村的6,323戶居民將率先受益，安裝空氣源熱泵、蓄熱式電暖氣等；長治市在6月19日發(fā)布相關(guān)文件推動本市39個村8,819戶采用空氣源熱泵、發(fā)熱地板、電壁掛爐、電鍋爐等進(jìn)行“電代煤”的供熱改造；6月28日太原市發(fā)布相關(guān)文件指出在2017年10月底前，完成111,991戶農(nóng)村清潔供熱改造任務(wù)，其中“煤改電”工程涉及63個村、18,765戶。

河南省焦作市于2017年4月10日首先鋪開“電代煤”工作，要求10月底前，完成“電代煤”“氣代煤”改造工程6萬戶任務(wù)，在商業(yè)和公共領(lǐng)域推廣熱泵供熱100萬平方米以上；5月26日洛陽市印發(fā)工作方案提出要確保完成“電代煤”、“氣代煤”民生工程改造5萬戶，在商業(yè)和公共領(lǐng)域推廣熱泵供熱180萬平方米；7月6日開封市提出本年度要完成“電代煤”、“氣代煤”5萬戶的目標(biāo)任務(wù)。

2017年4月27日，河北省下發(fā)《河北省節(jié)能“十三五”規(guī)劃通知》明確提出除嚴(yán)寒地區(qū)外，積極推廣空氣源熱泵技術(shù)，全面淘汰小型鍋爐，強力推進(jìn)冬季清潔供熱，加快實施集中供熱覆蓋、氣代煤、電代煤、可再生能源“四個替代”，到10月底前，廊坊、保定禁煤區(qū)實現(xiàn)除電煤、集中供熱和原料用煤外燃煤“清零”；到2020年，全省縣城及以上城市集中供熱和清潔能源供熱率達(dá)到95%以上，全省農(nóng)村清潔供熱面積達(dá)到70%以上。6月6日，石家莊市公布了3億金額的“煤改電”預(yù)算，目標(biāo)改造3萬戶，目前有56家空氣源設(shè)備單位中標(biāo)。

由此可見，我國北方冬季供熱的“煤改電”工程處于一個蓬勃發(fā)展的階段，并在迅速地推廣到其他適合省份。

3 “煤改電”的技術(shù)方案

3.1 不同氣候區(qū)“煤改電”熱泵系統(tǒng)和散熱末端

我國大陸的最北端在北緯53°漠河以北的黑龍江主航道中心線上，最南端在北緯 4°附近南沙群島中的曾母暗沙上，南北橫跨約5,500 km，不同地區(qū)氣候差異明顯，冬季不同地區(qū)的情況不同導(dǎo)致各地區(qū)的供熱方式也有所不同。根據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》（GB 50176-93）[4]，我國建筑熱工設(shè)計分區(qū)可以分為嚴(yán)寒地區(qū)（SC）、寒冷地區(qū)（C）、夏熱冬冷地區(qū)（HSCW）、夏熱冬暖地區(qū)（HSWW）以及溫和地區(qū)（M）。具體的分布情況如圖3所示[5]。

圖3 我國冬季氣候分布圖

在這5個不同的分區(qū)中分別以哈爾濱（SC）、北京（C）、上海（HSCW）、廣州（HSWW）和昆明（M）作為分區(qū)代表，各代表城市每年10月份到次年3月每個月的平均室外溫度如表1所示[6]。

根據(jù)我國不同地區(qū)的氣候特點，冬季需要供熱的地區(qū)為嚴(yán)寒地區(qū)（SC）、寒冷地區(qū)（C）和夏熱冬冷地區(qū)（HSCW）這3個區(qū)域，而夏熱冬暖地區(qū)（HSWW）和溫和地區(qū)（M）因冬季溫度適宜可以不強制設(shè)定冬季供熱。根據(jù)各地區(qū)冬季氣候的具體條件以及目前空氣源熱泵系統(tǒng)供熱技術(shù)的發(fā)展情況，針對以上3個地區(qū)冬季的供熱分別推薦了不同的空氣源熱泵系統(tǒng)以及相應(yīng)的末端設(shè)備，如表2所示。

傳統(tǒng)單級壓縮熱泵系統(tǒng)是指最常見的單級壓縮式空氣源熱泵系統(tǒng)，由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹閥4個主要部件結(jié)合相應(yīng)的輔助設(shè)備構(gòu)成[7]。補氣增焓準(zhǔn)二級壓縮熱泵系統(tǒng)是結(jié)合補氣增焓壓縮機而開發(fā)的空氣源熱泵系統(tǒng)，它通過提高系統(tǒng)過冷度和在壓縮機腔體內(nèi)補氣提高系統(tǒng)的性能以及擴(kuò)大系統(tǒng)低溫運行范圍的一種技術(shù)[11-12]。多級壓縮式熱泵系統(tǒng)是指通過多臺壓縮機串聯(lián)壓縮，在每級中提供冷卻降溫的一種溫度適應(yīng)范圍廣的空氣源熱泵系統(tǒng)[14-15]。復(fù)疊式空氣源熱泵系統(tǒng)是指通過復(fù)疊換熱器（蒸發(fā)冷凝器）將多個單級壓縮式系統(tǒng)相耦合，充分利用單級系統(tǒng)具有復(fù)疊耦合特性的一種空氣源熱泵系統(tǒng)[16-17]。跨臨界CO2復(fù)合R134A熱泵系統(tǒng)是通過回水管道的巧妙設(shè)計，讓系統(tǒng)的回水一部分直接進(jìn)入R134A系統(tǒng)的冷凝器中加熱，另一部分先進(jìn)入R134A系統(tǒng)的蒸發(fā)器放熱后再流入CO2系統(tǒng)氣體冷卻器加熱，最后兩部分混合后進(jìn)行供水的一種低溫用新型熱泵系統(tǒng)[18-19]。

空氣源熱泵以往通過45 ℃～60 ℃熱水送入風(fēng)機盤管來加熱室內(nèi)空氣，在低環(huán)境溫度條件下運行時系統(tǒng)效率衰減非常嚴(yán)重，為了保證空氣源熱泵在低溫條件下能高效運行，就需要降低熱水的出水溫度，選擇合適的供熱散熱末端。小溫差換熱風(fēng)機盤管是指通過增加空氣側(cè)換熱（增大換熱面積，或者采用強化換熱翅片以及強制對流的方式增強換熱），實現(xiàn)低進(jìn)水溫度下小溫差傳熱的一種舒適、經(jīng)濟(jì)、高效的新型風(fēng)機盤管[8-10]，它與空氣源熱泵可以很好地結(jié)合。地板輻射供熱是通過在地面下埋設(shè)熱水管路，當(dāng)熱水流過時加熱地板，通過地板的熱輻射進(jìn)行供熱的末端設(shè)備[13]。新型雙金屬散熱器是一種內(nèi)管為不銹鋼管道，外壁為鋁制散熱片或者全部是壓鑄鋁制成的一種可實現(xiàn)較低進(jìn)、回水溫度條件下散熱性能突出的高效散熱器。

表1 五個代表城市從10月份到次年3月份室外平均溫度

表2 冬季供熱地區(qū)空氣源熱泵系統(tǒng)以及末端設(shè)備推薦表

3.2 “煤改電”中空氣源熱泵的優(yōu)勢

在“煤改電”工程中使用的各種電供熱設(shè)備集快捷、便利、清潔、安全、高效等優(yōu)點于一身，是改善城市居民生活方式，提高居民生活質(zhì)量的有效措施。而空氣源熱泵相比較于燃煤鍋爐、電熱鍋爐、天然氣鍋爐以及燃油鍋爐等設(shè)備，同樣也具有巨大的優(yōu)勢?？諝庠礋岜霉崤c各種類型的供熱鍋爐對比情況如表3所示。

從比較中可以發(fā)現(xiàn)，空氣源熱泵從熱效率、加熱熱水費用、使用壽命、維護(hù)費用、噪音、環(huán)境污染程度以及安全性等各方面都比目前具有一定市場規(guī)模的各種供熱鍋爐具有優(yōu)勢，空氣源熱泵可以說是“煤改電”工程的最優(yōu)選擇。

4 “煤改電”的政策方案

4.1 “煤改電”的政策文件統(tǒng)計

2016年習(xí)近平總書記主持召開中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十四次會議，要求推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔供熱等一系列工作，大力推廣使用清潔能源，減少環(huán)境污染。習(xí)近平強調(diào)，推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔供熱等6個問題都是大事，關(guān)系廣大人民群眾生活，是重大的民生工程、民心工程。推進(jìn)北方地區(qū)冬季清潔供熱，關(guān)系到北方地區(qū)廣大群眾溫暖過冬，關(guān)系到霧霾天能不能減少，是能源生產(chǎn)和消費革命、農(nóng)村生活方式革命的重要內(nèi)容。要按照“企業(yè)為主、政府推動、居民可承受”的方針，“宜氣則氣，宜電則電”的原則，盡可能利用清潔能源，加快提高清潔能源供熱比重。

為了給我國北方冬季供熱的“煤改電”工程創(chuàng)造良好的政策環(huán)境，從中央政府到地方各省政府和相關(guān)部門，都出臺了對于“煤改電”工程支持的綱領(lǐng)性文件。2015年以來中央政府和各省政府部門出臺的有關(guān)“煤改電”的部分文件統(tǒng)計如表4所示。

據(jù)不完全統(tǒng)計，從2012年開始截止到2017年7月19日，我國下發(fā)的關(guān)于“煤改電”的文件數(shù)量如圖4所示，可以看出與“煤改電”相關(guān)的文件大致呈現(xiàn)指數(shù)上升趨勢，由此也可看出可見中國政府對于“煤改電”是十分的重視，政策支持力度也是巨大的。

圖4 2012—2017年“煤改電”相關(guān)文件數(shù)量統(tǒng)計表（截止至2017年7月19日）

表3 各種供熱設(shè)備的供熱情況對比表

表4 中央政府及各省政府部門有關(guān)“煤改電”的代表性文件統(tǒng)計表

4.2 “煤改電”補貼政策匯總

針對我國北方冬季供熱“煤改電”工程，政府相應(yīng)的補貼基本都是按照“改造政府補貼，不足用戶補齊，用電政府限額補貼”的原則進(jìn)行的。

北京市“煤改電”工程的設(shè)備補貼政策在全市相同，政府針對供熱設(shè)備補貼設(shè)備費的90%，剩下10%由用戶承擔(dān)，一臺2.8萬元的6P空氣源熱泵機組，居民僅需花費2,800元即可獲得。但在具體實施的過程中，北京市各區(qū)以及各村根據(jù)各自經(jīng)濟(jì)實力的不同又有所調(diào)整，例如朝陽區(qū)通過區(qū)政府的財政支持，針對供熱設(shè)備以及相應(yīng)的供熱末端設(shè)備全都補貼，一戶最多可補貼4萬元；大興區(qū)部分村依靠村里收入針對供熱設(shè)備進(jìn)行全額補貼，但對末端設(shè)備不補貼；而房山區(qū)則嚴(yán)格執(zhí)行北京市的補貼標(biāo)準(zhǔn)。在冬季供熱的用電補貼上整個北京市都完全相同，每晚9點到次日凌晨6點的9個小時里，供熱用電按谷電價格0.3元/kWh，國家補貼0.2元/kWh，實際收費0.1元/kWh，每個供熱季每戶居民最多有1萬度電的供熱用電可以得到補貼，超額部分不補貼。采取先按標(biāo)準(zhǔn)收費，后按用電額度補貼的方式進(jìn)行補貼。

山東省臨沂市“煤改電”的設(shè)備補貼政策為：對完成“煤改電”的獨立供熱居民用戶，可給予一次性改造建設(shè)補貼。供熱用電補貼政策為：對直接抄表到戶的電供熱居民用戶，生活用電與供熱用電實行分表計量，生活用電執(zhí)行居民階梯電價，供熱用電按照合表用戶電價執(zhí)行；生活用電與供熱用電未實行分表計量的，供熱季用電按照合表用戶電價執(zhí)行，其它月份執(zhí)行居民階梯電價。選擇執(zhí)行峰谷分時電價的電供熱用戶，執(zhí)行合表用戶的峰谷分時電價。供熱用電每度電補貼電價的三分之二，每戶最高補貼電量為1萬度電。

山西省長治市的“電代煤”相關(guān)補貼政策為：電供熱設(shè)備費用每戶補貼最高不超過2萬元。對“以電代煤”供熱改造的居民用戶，執(zhí)行居民用電峰谷分時電價政策。每個供熱期每戶補貼用電費用最高不超過2,400元。補貼政策暫定為3年。

河南省開封市的設(shè)備補貼政策為：對居民購置“電代煤”供熱設(shè)備按照居民購買價格的70%給予一次性補貼，最高補貼金額 2000元，超出部分由居民承擔(dān)。用電補貼政策為：對“電代煤”居民供熱用電量給予0.3元/kWh的電價補貼，每供熱季每戶最高補貼電量3千度電，超出部分由用戶承擔(dān)。

從上述不同省份城市“煤改電”的補貼政策可以看出，不同地區(qū)的補貼政策是不同的，甚至可以認(rèn)為差距巨大。政府相關(guān)補貼政策的制定往往是由政府的財政收入決定的，財政收入高經(jīng)濟(jì)實力雄厚的省份就可以為用戶提供更多的財力支持，幫助居民用戶享用到“煤改電”更多實惠，但是如果政府在設(shè)備補貼的力度上不夠往往就會導(dǎo)致用戶自身需要出資額度過大，對政策的執(zhí)行熱情不夠，甚至?xí)钟|政策的執(zhí)行。因此在我國北方冬季供熱“煤改電”工程推行的過程中，政府補貼政策的制定至關(guān)重要。

5 目前“煤改電”過程中的問題

經(jīng)過調(diào)研并記錄北京市房山區(qū)、大興區(qū)以及朝陽區(qū)近80家“煤改電”空氣源熱泵的用戶，產(chǎn)品涉及到美的、格力、力諾瑞特和清華同方等十多個品牌，從中也發(fā)現(xiàn)了很多問題，總結(jié)如下：

1）國家“煤改電”管理部門專業(yè)性不強，缺乏良好的針對性部門進(jìn)行管理。企業(yè)和管理部門溝通困難；而用戶針對“煤改電”出現(xiàn)的問題不知找誰解決；

2）對于基層干部以及基層“煤改電”落實情況監(jiān)管不到位。部分地區(qū)“煤改電”工作落實情況與國家政策脫離；

3）政策解讀不到位，補貼落實難度大。供熱季結(jié)束兩個月了“煤改電”的用電補貼依舊沒到位；

4）補貼標(biāo)準(zhǔn)太統(tǒng)一，與老人實際情況不符。農(nóng)村以老人居多，白天也需要供熱，可白天不補貼，導(dǎo)致供熱費用高；

5）政府招標(biāo)的空氣源熱泵機型單一，無法滿足部分用戶需求；

6）“煤改電”中空氣源熱泵機組除霜水胡亂排放情況嚴(yán)重并且極端天氣除霜問題突出；

7）空氣源熱泵使用功能浪費嚴(yán)重。目前“煤改電”空氣源熱泵機組基本都是變頻機組且可以制冷制熱，但大多數(shù)用戶并不了解，機組制冷功能浪費；

8）“煤改電”供熱末端部分居民以鑄鐵暖氣片為主，老化嚴(yán)重且配比不合理，設(shè)備整體效率低供熱效果差；

9）房屋保溫改造少，散熱量大，熱量浪費嚴(yán)重。大多數(shù)居民用戶的房屋沒有進(jìn)行保溫改造，門窗也沒有更換，散熱量大，屋內(nèi)供熱效果差。

6 總結(jié)

目前我國北方冬季供熱的“煤改電”工程，在經(jīng)歷了過去幾年的探索與發(fā)展以后，取得了快速的發(fā)展，得到了國家政府的大力支持，發(fā)展勢頭迅猛。各級政府頒發(fā)了一系列相關(guān)文件來支持“煤改電”工程的推進(jìn)?！懊焊碾姟惫こ套鳛槔麌竦拿裆こ蹋粌H減緩我國冬季因燃煤供熱帶來的大氣污染問題，也改善了居民的生活方式，提升了居民生活品質(zhì)。

如今空氣源熱泵作為“煤改電”工程中的主要設(shè)備而備受關(guān)注，與其他各種供熱設(shè)備相比空氣源熱泵具有清潔節(jié)能的優(yōu)勢。但是根據(jù)我國不同地區(qū)氣候條件的不同，冬季供熱的實際情況也有所不同。根據(jù)冬季不同氣候帶的溫度差異，選擇最佳的熱泵系統(tǒng)和適應(yīng)的散熱末端非常必要，總體而言有：普通空氣源熱泵，補氣增焓準(zhǔn)二級壓縮熱泵，多級壓縮熱泵，復(fù)疊式熱泵和跨臨界CO2與R134A復(fù)合熱泵等等；末端有新型雙金屬散熱器、小溫差風(fēng)機盤管或者地板輻射供熱設(shè)備。這些熱泵系統(tǒng)的昂貴設(shè)備以及高額的使用費用也決定了我國“煤改電”工程需要政府財政的大力支持，但不同省份經(jīng)濟(jì)實力的不同又導(dǎo)致了補貼力度的差異。如何“用得起”是實實在在橫在用戶和空氣源熱泵之間的大山，還需要政府來幫助用戶們邁過這座大山，攜手居民用戶真正的走向清潔的“煤改電”供熱。

[1]李煜.煤改電工程的環(huán)境影響[J].環(huán)境與生活, 2014(6):102-103.

[2]邢有凱.北京市“煤改電”工程對大氣污染物和溫室氣體的協(xié)同減排效果核算[C]// 2016中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集,?？? 2016, 3: 3186-3191.

[3]樂慧,李好玥,江億.用空氣源熱泵實現(xiàn)農(nóng)村采暖的“煤改電”同時為電力削峰填谷[J].中國能源,2016,38(11): 9-15.

[4]中華人民共和國建設(shè)部.民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范[M].北京:中國計劃出版社, 1993.

[5]CAO B, LUO M H, LI M, et al. Too cold or too warm? A winter thermal comfort study in different climate zones in China[J]. Energy and Buildings, 2016, 133: 469-477.

[6]中國氣象局氣象信息中心氣象資料室.中國建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2005.

[7]DING Y J,MA G Y,CHAI QH,et al.Experiment investigation of reverse cycle defrosting methods on air source heat pump with TXV as the throttle regulator[J].International Journal of Refrigeration,2004,27(6):671-678.

[8]張川,陳金峰,王如竹.上海地區(qū)空氣源熱泵結(jié)合小溫差換熱風(fēng)機盤管末端的供暖空調(diào)系統(tǒng)性能的實驗研究[J].制冷技術(shù), 2014, 34(1): 1-5.

[9]靳成成,王如竹,翟曉強,金哲權(quán).空氣源熱泵結(jié)合小溫差風(fēng)機盤管在高效舒適供熱中的應(yīng)用[J].化工學(xué)報,2016, 67(s2): 51-57.

[10]王如竹,張川,翟曉強.關(guān)于住宅用空氣源熱泵空調(diào)、供暖與熱水設(shè)計要素的思考[J].制冷技術(shù), 2014, 34(1):32-41.

[11]WANG X, HWAG Y, RADERMACHER R. Two-stage heat pump system with vapor-injected scroll compressor using R410A as a refrigerant[J]. International Journal of Refrigeration, 2009, 32(6): 1442-1451.

[12]ZHANG D,LI J, NAN J,et al.Thermal performance prediction and analysis on the economized vapor injection air-source heat pump in cold climate region of China[J].SustainableEnergy Technologiesand Assessments, 2016, 18: 127-133.

[13]MARQUEZ A A, LOPEZ J M C, HERNANDEZ F F, et al. A comparison of heating terminal units: fan-coil versus radiant floor, and the combination of both[J]. Energy and Buildings, 2016, 138: 621-629.

[14]張巖松.準(zhǔn)三級壓縮空氣源熱泵技術(shù)[J].科技資訊,2014(31): 72-73.

[15]郭春雷.低溫高濕環(huán)境下空氣源熱泵系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D].重慶:重慶大學(xué), 2013.

[16]傅明星,張興群.雙級復(fù)疊式空氣源熱泵冷熱水機組的應(yīng)用研究[J].流體機械, 2008, 36(10): 82-85.

[17]丁雨晴,鄒聲華,李永存,等.R134a/R134a復(fù)疊式空氣源熱泵系統(tǒng)性能分析[J].發(fā)電與空調(diào),2015(4):48-51.

[18]YANG D F, SONG Y L, CAO F, et al. Theoretical and experimental investigation of a combined R134a and transcritical CO2heat pumpfor spaceheating[J].International Journal of Refrigeration, 2016, 72: 156-170.

[19]SONG Y L, LI D Z, CAO F, et al. Investigation of the optimal intermediate water temperaturein a combined R134a and transcritical CO2heat pumpfor space heating[J].International Journalof Refrigeration,2017,79: 10-24.

Present Situation, Technology and Policy of Air Source Heat Pump Heating in China

WU Di1, HU Bin1, WANG Ruzhu*1, YANG Guozhong2, LUO Mingwen2
(1-Institute of Refrigeration and Cryogenics, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;2-Guangdong Midea Refrigeration Equipment Co., Ltd., Foshan, Guangdong, 528311, China)

With the more severe haze in winter in northern China, the “coal to electricity” project for heating is getting more and more attention. After the use of direct electric heating facilities, the “coal to electricity” project has now turned to clean and energy-saving air source heat pump heating. Due to the diverse weather features, the heat pump systems and terminals for heating could be with various forms. For the hot-summer and cold-winter zones, the conventional heat pump can meet the requirement of heating in winter and small temperature difference fan-coil units are selected as the suitable terminals. Vapor injection heat pump and radiant floor heating are recommended as the best heating combination in cold regions. Meanwhile in severe cold regions, the multi-stage compression heat pump, cascade heat pump and combined transcritical CO2and R134a heat pump systems are considered as the most favorable systems. New bimetal radiator, radiant floor heating and small temperature differencefan-coil unit may be the promising heating methodsfor severe cold regions.Theabove suitable technologies integrated with the proper policy may help to promote the development of clean heating in China.

“Coal to electricity”; Air source heat pump; Small temperature difference fan-coil unit; Cascade heat pump; Radiant floor heating; Radiator

10.3969/j.issn.2095-4468.2017.05.001

*王如竹（1964-），男，教授。研究方向：熱泵技術(shù)。聯(lián)系地址：上海市閔行區(qū)東川路800號，郵編：200240，聯(lián)系電話：15800967634。E-mail：rzwang@sjtu.edu.cn。

國家重點研發(fā)計劃（No.2016YFB0601200）。