
近年来,随着我国北方地区清洁取暖改造工作的持续推进,以及南方地区冬季采暖需求的不断增长,空气源热泵作为一种高效、节能、环保的供暖方式,得到了广泛应用。然而,在低温环境下,传统空气源热泵往往面临制热效率下降、结霜严重、运行不稳定等问题,制约了其在严寒地区的推广。为规范低温空气源热泵采暖系统的设计与应用,提升系统性能与可靠性,国家相关部门正式发布了《低温空气源热泵采暖系统设计规范》,标志着我国在清洁供暖技术标准化建设方面迈出了关键一步。
该规范的发布,填补了此前在低温环境下空气源热泵系统设计标准缺失的空白。规范明确界定了“低温空气源热泵”的定义,即能够在环境温度低至-25℃甚至更低条件下稳定运行,并保持较高制热性能的热泵设备。同时,对系统的选型、配置、安装、控制策略及能效评估等方面提出了系统性要求,确保在极端气候条件下仍能实现安全、高效、稳定的供热服务。
在系统设计方面,规范强调应根据建筑类型、气候分区、热负荷特性及用户使用习惯进行精细化设计。例如,在严寒地区(如东北、内蒙古等地),应优先选用具备喷气增焓或双级压缩技术的低温热泵机组,以提升低温工况下的制热能力和能效比(COP)。同时,规范要求设计单位在进行热负荷计算时,必须采用动态负荷分析方法,充分考虑围护结构保温性能、间歇供暖模式及室外气象参数波动等因素,避免因负荷估算偏差导致设备选型过大或过小。
针对热泵在低温环境下易结霜的问题,规范提出了优化的除霜控制策略。要求设备具备智能除霜功能,能够根据蒸发器表面温度、压差、运行时间等多参数综合判断结霜程度,避免频繁或无效除霜,减少热量损失和电耗。此外,系统应配备合理的水路循环设计,推荐采用变流量水泵与气候补偿控制相结合的方式,实现按需供热,进一步提升整体能效。
在末端系统匹配方面,规范指出,低温热泵宜与散热面积较大的末端设备配合使用,如地暖、风机盘管或低温 radiators(低温散热器),以适应其出水温度相对较低的特点(通常为35–45℃)。对于既有建筑改造项目,若原有末端为高温散热器,应进行水力平衡核算和末端适应性评估,必要时应同步实施末端系统升级,确保供热效果达标。
电气与控制系统的设计也被纳入规范重点内容。系统应具备远程监控、故障报警、数据记录等功能,支持与建筑能源管理系统(BEMS)对接,实现智能化运行管理。同时,强调电气安全防护措施,特别是在户外安装机组时,应满足防雷、接地、防水等要求,保障系统长期稳定运行。
值得一提的是,该规范还首次引入了“全生命周期能效评估”理念,鼓励设计单位在方案阶段就综合考虑设备初投资、运行能耗、维护成本及碳排放等因素,推动行业从“重设备”向“重系统”转变。同时,规范附录中提供了典型气候区的设计案例和技术参数参考,为工程实践提供了有力支撑。
该规范的实施,不仅有助于提升低温空气源热泵系统的工程质量与用户体验,还将促进相关产业链的技术升级与产品创新。设备制造商将更加注重低温性能优化与智能化控制研发;设计院所将逐步建立专业化、标准化的设计流程;施工与运维单位也将依据规范开展规范化作业,形成良性发展闭环。
可以预见,随着《低温空气源热泵采暖系统设计规范》的全面推广与落实,低温空气源热泵将在我国清洁供暖体系中扮演更加重要的角色。它不仅能够有效替代燃煤锅炉,减少大气污染,还能显著降低居民采暖费用,提升居住舒适度。尤其是在“双碳”目标背景下,该技术的规模化应用将为建筑领域节能减排提供强有力的支撑。
未来,相关部门还需加强规范的宣贯培训、工程监管与效果评估,确保标准落地见效。同时,应结合实际运行数据,持续完善和修订技术要求,推动我国清洁供暖技术向更高水平迈进。低温空气源热泵,正从“能用”走向“好用”,从“试点”迈向“普及”,成为温暖千家万户的绿色力量。
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