《熱泵空調(diào)節(jié)能潛力分析報告》：熱泵空調(diào)的節(jié)能潛力究竟如何？

“十四五”期間，“碳中和”和“碳達峰”工作納入到我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的全局規(guī)劃。要實現(xiàn)雙碳發(fā)展目標，應使用“綠電”替代現(xiàn)在的化石能源，“電變熱”是能源變革的大勢所趨。

建筑供熱可采用的熱源多種多樣，包括燃氣鍋爐、燃煤鍋爐、燃油鍋爐、電供暖、熱泵、冷暖空調(diào)等。高效節(jié)能的熱泵技術(shù)契合時代背景與政策導向，切合終端用能電氣化的發(fā)展需求，是采暖領域?qū)崿F(xiàn)零碳排放最好的技術(shù)路徑。為了滿足我國寒冷地區(qū)等北方清潔取暖市場和夏熱冬冷地區(qū)等南方采暖市場的需求，有必要從制熱性能角度出發(fā)，重新設計和定義冷暖空調(diào)產(chǎn)品。

《熱泵空調(diào)節(jié)能潛力分析報告》封面

2023年初，為了讓更多人了解“用熱泵概念重新定義空調(diào)的必要性”以及“強熱（冷）高效型空氣源熱泵（空調(diào)）（以下簡稱‘熱泵空調(diào)’）的節(jié)能潛力”，由中國節(jié)能協(xié)會熱泵專業(yè)委員會主編，上海理工大學、浙江中廣電器集團股份有限公司、上海海立電器有限公司等單位參編的《熱泵空調(diào)節(jié)能潛力分析報告》（以下簡稱“熱泵空調(diào)報告”）正式發(fā)布。該報告從市場需求、熱泵空調(diào)特點、性能對比以及發(fā)展意義等角度具體分析了熱泵空調(diào)。

中國節(jié)能協(xié)會熱泵專委會副理事長高屹峰在作《熱泵空調(diào)標準介紹和節(jié)能潛力分析》

到底什么是熱泵空調(diào)？大眾理解的熱泵空調(diào)多指熱泵，根據(jù)《熱泵助力碳中和白皮書（2022）》，熱泵是一種在高位能（一般為電能、熱能）的驅(qū)動下，將低位熱源（通常是空氣、水或土壤）的熱能轉(zhuǎn)移到高位熱源的裝置，從而為住宅、商業(yè)和工農(nóng)業(yè)供暖、供冷及提供熱水等供熱服務。熱泵系統(tǒng)由熱泵機組、高位能輸配系統(tǒng)、低位熱源采集系統(tǒng)和熱分配系統(tǒng)四部分組成。

低位熱源較普遍，如空氣，在空間上處處存在、在時間上時時可得、在數(shù)量上隨需而取。以室外空氣為熱源（或熱匯）的熱泵機組，稱為空氣源熱泵機組，整套系統(tǒng)又可稱為空氣源熱泵（空調(diào)）系統(tǒng)。

空氣源熱泵（空調(diào)）系統(tǒng)，是以室外環(huán)境空氣為冷熱源進行制冷和供熱的空調(diào)形式，它通過消耗少量電能把空氣中的低位熱能提升成高位熱能加以利用，這種環(huán)保、高效的能量供給方式在低位能源利用方面具有明顯的競爭優(yōu)勢。

根據(jù)國家節(jié)能協(xié)會熱泵專業(yè)委員會2022年底全新發(fā)布實施的《強熱（冷）高效型空氣源熱泵（空調(diào)）技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱《熱泵空調(diào)》標準），規(guī)定強熱（冷）高效型空氣源熱泵（空調(diào)）是以空氣為熱（冷）源，采用電動機驅(qū)動的蒸氣壓縮制冷循環(huán)，并能在不低于-30℃～47℃的環(huán)境溫度里制取熱（冷）量，且能效等級滿足國家能效標準2級及以上的熱泵（空調(diào)）。

目前，標準里列出了強熱（冷）高效型空氣源熱泵（空調(diào)）包括低環(huán)境溫度空氣源熱泵（冷水）機組、蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機組、低環(huán)境溫度空氣源熱泵熱風機、房間空氣調(diào)節(jié)器、風管送風式空調(diào)（熱泵）機組、單元式空氣調(diào)節(jié)機、低環(huán)境溫度空氣源多聯(lián)式熱泵（空調(diào)）機組和多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機組。

而本文中《熱泵空調(diào)節(jié)能潛力分析報告》所提及的熱泵空調(diào)，均指符合該標準的強熱（冷）高效型空氣源熱泵（空調(diào)）。

報告顯示，課題組按照房間型熱泵空調(diào)和房間型普通空調(diào)（3.5kW 機型）匹配臥室，使用面積按照 18 ㎡計算。多聯(lián)式熱泵空調(diào)和多聯(lián)式普通空調(diào)（16kW 機型）匹配典型大公寓，使用面積按照 200 ㎡計算。熱泵型戶式水機和普通型戶式水機（18kW 機型）匹配典型小別墅，使用面積按照 250 ㎡進行估算。經(jīng)過測試和分析，每個采暖季相對普通冷暖空調(diào)，單臺房間型熱泵空調(diào)節(jié)電率（減碳率）為，南京 4.6%，北京 7.7%，3940沈陽 11.3%，哈爾濱 15.6%；單臺多聯(lián)式熱泵空調(diào)節(jié)電率（減碳率）為，南京 3.8%，北京 5.6%，沈陽 8.0%，哈爾濱 10.7%；單臺熱泵型戶式水機節(jié)電率（減碳率）為，南京 16.1%，北京 20.6%，沈陽 25.5%，哈爾濱 29.4%。

課題結(jié)果顯示，熱泵空調(diào)性能滿足《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB 55015-2021 的規(guī)定，可計入可再生能源。

《報告》中，從熱泵重新定義空調(diào)的理念出發(fā)，熱泵空調(diào)的發(fā)展需要行業(yè)的共同努力?！稄姛?冷)高效型空氣源熱泵(空調(diào))技術(shù)規(guī)范》團體標準已于2022年12月13日正式發(fā)布開始實施。相信在行業(yè)同仁的共同努力下，用熱泵重新定義的空調(diào)將蓬勃發(fā)展。在此基礎上，課題組一起探討了未來熱泵空調(diào)發(fā)展的預測。

預測參考了中國節(jié)能協(xié)會熱泵專業(yè)委員會和產(chǎn)業(yè)在線等共同編寫的《2021年中國熱泵供暖產(chǎn)業(yè)發(fā)展年鑒》數(shù)據(jù)。房間型熱泵空調(diào)按照指數(shù)增長模型；多聯(lián)式熱泵空調(diào)按2017~2021年“天氟地水”的基數(shù)，按線性增長模型；熱泵型戶式水機按2019~2021年的基數(shù)，按線性增長模型；并假設產(chǎn)品在未來都轉(zhuǎn)為熱泵型根據(jù)課題組預測，2023~2027熱泵空調(diào)，包括房間型熱泵空調(diào)、多聯(lián)式熱泵空調(diào)、熱泵型戶式水機在2023~2027 年的總減碳量將達到817,700噸。

參考資料

[1] 中國節(jié)能協(xié)會熱泵專業(yè)委員會，產(chǎn)業(yè)在線 《2021 年中國熱泵供暖產(chǎn)業(yè)發(fā)展年鑒》

[2] 中國節(jié)能協(xié)會熱泵專業(yè)委員會《戶式供暖設備能效標準統(tǒng)一評價的節(jié)能減碳潛力分析報

告》

[3] 落基山研究所《推動長三角地區(qū)居民供暖升級：熱泵開啟供暖零碳轉(zhuǎn)型之路》

[4] 中國節(jié)能協(xié)會團體標準《家用及類似用途供暖設備能效測試計算方法(報批稿)》

[5] 哈爾濱工業(yè)大學建筑學院，寒地城鄉(xiāng)人居環(huán)境科學與技術(shù)工業(yè)和信息化部重點實驗室

《熱泵技術(shù)在中低溫熱能生產(chǎn)中的減碳效益》

《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB 55015-2021 中國節(jié)能協(xié)會熱泵專業(yè)委員會《熱泵助力碳中和白皮書（2022）》