隨著我國經濟社會的快速發展，我國社會能源消耗保持了快速增長的勢頭。根據中國產業信息報道顯示，2015年我國能源消費總量折合標準煤數量已達到43億噸，較2000年增長近2倍。龐大的能源消耗既給我國能源供給和經濟穩定發展帶來了巨大壓力，同時也間接造成了環境污染加劇等嚴重的社會問題。建筑能耗是社會能源消費的重要組成部分。2015年我國建筑的總能耗約為8.64億噸標準煤，約占我國社會能源消費總量的20%，減少建筑能耗對于國家的節能減排戰略具有重大意義。

空氣能作為一種新型清潔能源，對其開發利用越來越受到人們關注，空氣源熱泵作為一項新型節能環保技術，已被廣泛應用于供暖領域，以空氣源熱泵機組為熱源站進行集中供暖的應用案例目前還很少，但從現有的空氣源熱泵集中供暖項目來看，也有非常優秀的表現。

本文將以《山西忻州忻府區空氣能熱泵區域集中清潔取暖BOT改造項目》為例，介紹空氣源熱泵集中供暖的應用優勢，項目熱源建設單位江蘇雙志集團，該項目在2020“節能杯”第五屆空氣源熱泵系統設計大賽中榮獲“空氣源熱泵集中供暖最佳應用獎”。

8800多戶民宅煤改空氣能熱泵集中供暖，年節約標準煤約3.27萬噸

項目建筑物概況和用途簡介

該項目位于山西忻州忻府區，煤改電項目涉及到的民宅8800多戶，建筑面積累計108.9萬㎡，單個民宅采暖面積在20㎡-80㎡之間。居民區房屋布局基本整齊，房屋間距不大，住宅群相對較分散。絕大多數是房齡在十五年內的磚瓦房，主要是主房加耳房結構，室內高度在3.2-3.6米之間，墻體以37磚混結構、木窗和鋁合金單層窗戶為主，建筑圍護結構保溫質量較差，四面八方散熱。沒有改造以前，以燃煤采暖爐為主，末端有小煤爐、暖氣片、少量地暖和風機盤管，絕大多數是暖氣片。未改造之前，采暖季室內平均溫度約12℃左右，供暖質量x較差。一般農戶每年燒煤費用約1500-2300元。

項目實施整體情況

山西省忻州市忻府區農村“煤改電”空氣能熱泵區域集中清潔取暖項目，由忻府區京電雙志能源科技有限責任公司承擔，采用超低溫空氣能熱泵清潔能源集中供熱BOT運營方式。項目覆蓋了忻州市忻府區14個行政村集中供暖，完成空氣能區域集中供暖面積108.9萬㎡，覆蓋三個鄉鎮區域范圍內用暖戶8800多戶，項目總投入2.34億元。設備出水溫度50℃-52℃，回水溫度45℃-47℃，維持用戶室內溫度17±2℃。為實現忻府區禁煤區減少煤炭污染、實現“煤改電”清潔采暖提供了強有力的支持。

設備配置概況和用途簡介

項目共安裝江蘇雙志50P-RF130IID(額定制熱量140KW)空氣能供熱機組近600臺，分布在32個熱源機房站點。新建供暖管網36.0萬米，建設費包含機房機電設備安裝、供暖管網建設等。每個機房站點根據散戶的密度、供電情況、熱負荷等合理規劃供熱半徑，分別配套十幾臺到幾十臺規模不等空氣能熱泵供熱站，不同容量的緩沖水箱、根據流量合理匹配供暖管網、一次/二次水泵、配電柜、控制柜、電纜、機房、各供熱站主機智能遠程監控系統、各戶安裝的電動閥、以及對各戶采暖溫度、使用情況的采集及遠程監控等。

設計方案

1、根據農村散戶住宅非節能建筑、大多數用戶末端為暖氣片為主的實際情況，以及采暖時間、當地的氣候特點(平均溫度-10℃，最低溫度-25℃)。根據采暖面積冷負荷取值60W/㎡，總供暖負荷約：49880.0KW。選用型號為50P-RF130IID(額定制熱量140K，額定輸入功率40.0KW)雙志超低溫商用空氣能熱泵580臺.采暖能耗約35-40kW.H/㎡/采暖期。

2、空氣能集中式區域供暖系統流程：

供熱站布局：根據經濟供暖半徑、投資最小化、技術可行性、住戶的密度、范圍、配電投資和村民住宅的實際情況因地制宜統籌規劃供熱站布局。就本項目而言約合200-350戶集中建設一個供熱站。累計建設供熱站36個，供暖管網36萬米。

3、供熱站運行原理 ：

空氣能直接換熱：用戶采暖末端循環水和空氣能熱泵主機直接換熱，換熱站主機管網同程連接，以確保空氣能熱泵主機換熱水流量一致。供水管和回水管大同程，局部異程。根據換熱站的規模循環水泵采用1用1備或者2用1備，每臺主機均安裝檢修閥門和過濾器，單臺損壞不影響其他主機運行。主機采用殼管式換熱器，循環水不容易堵塞，換熱效率高。采暖熱水經過水泵加壓后，分別通過供熱干管網、主管網和支管網輸配到最終用戶管路。供水溫度不低于50℃-52℃，回水水溫不低于48-50℃。

4、空氣能集中式區域供暖系統流程：

各級干管、支管均采取流量調節閥門，均衡流量。

各戶末端安裝電動閥，以便于節能運行。

5、遠程監控，通過實時對機組運行狀態、負荷、制熱量、耗電量、能效、室內溫度、供水溫度、回水溫度、終端用戶的采暖溫度控制、遠程診斷等技術措施，實現系統智能化運行。

6、結合壓差閥，根據實際熱負荷變化情況，水泵變頻節能運行。

實際使用效果

節能與環保

供暖建筑總面積108.9萬㎡，建筑面積采暖熱指標平均60.0W/㎡，總供暖負荷約：9824.8883萬KWH。實際耗電量約35.18Kwh/㎡/150天。項目采暖季總共耗電35180.9萬Kwh。總耗電費：1415.23萬元/采暖期。

環保效益：總熱負荷 9824.8883萬Kwh，相當于標準煤約3.27萬噸(發電量3000Kwh/噸煤)。

舒適性

維持室內最低氣溫不低于16℃，最高室內溫度達20℃。供水溫度50℃-52℃，回水溫度45℃-47℃。舒適性良好。

用戶評價高

A:政府補助和居民自付相結合的采暖費收取方式， 用戶自付采暖費1500元/100㎡/采暖期，對采暖費用普遍能接受。

B:采暖溫度，極端氣溫短時間維持室內16℃，采暖初期和末期維持20℃;平均采暖溫度18℃，用戶滿意。

C:不需要半夜起來添煤、運煤渣等工作，讓用戶真正體驗到空氣能熱泵“干凈”“買得起”、“好用”、“用得起”。

由此可見，空氣源熱泵集中供暖具有節能高效、運行費低、舒適性好、智能化程度高等優勢，隨著我國節能環保事業的發展和人們對高質量生活需求的日益增加，空氣源熱泵集中供暖將迎來廣闊的市場前景。