空气源热泵在严寒地区采暖可行性分析

前几年伴随着雾霾天的肆虐及节能减排的目标，国家在北方采暖中推进煤改清洁能源，空气源热泵因其节能、环保等优点，在北方“煤改电”项目中起到了中坚力量。随着“京、津、冀”等地区“煤改电”的趋近尾声，北方寒冷地区采暖项目日趋减少，同时伴随着“3060双碳目标”，很多空气源热泵厂家把“煤改电”的号角吹向了气候更寒冷的东三省！
今天就来给大家分析一下在严寒地区（吉林长春）空气源热泵采暖的可行性！

目前长春地区常用采暖设备为燃煤锅炉、燃油锅炉、电蓄热锅炉或大网集中供暖进行采暖。长春市为风、光等可再生资源丰富，尽量采取风、光发电本地消化，采取移谷填峰、错峰用电，实现清洁取暖。

考虑当地为严寒地区，零下25度以下环境温度较为多发，所以之前在“京津冀”煤改电中常用的超低温空气源热泵就不能满足这些严寒地区的使用。在这种条件下，只能是二氧化碳热泵供暖机组和超低温变频复叠高温热泵机组等。以下我们选取长春地区10000平方米的一栋建筑来做相关分析比较。

位置境域

长春市位于北纬43°05’～45°15’；东经124°18’～127°05’，居北半球中纬度北温带，其中主城区位于松辽平原腹地的伊通河台地之上。西北与松原市毗邻，西南和四平市相连，东南与吉林市相依，东北同黑龙江省接壤，市域界周长约3298.97公里。

长春地处欧亚大陆东岸的中国东北平原腹地松辽平原，是东北地区天然地理中心，东北亚几何中心，东北亚十字经济走廊核心。总面积20565平方公里，其中市区面积7557平方公里，2014年建成区面积452平方公里。

地形

长春到四平深断裂是一条分割山地与平原的主要构造线，以东为隆起区，以西为沉降区，长春地区位于隆起区与沉隆区之间。地质构造的过渡性决定了长春地貌类型的多样性，形成了东高西低的地貌特征。

松辽平原地貌由山地、台地和平原组成，形成了“一山四岗五分川”的地貌格局。长春山地面积不大，约占长春地区土地总面积的9%。其中，低山占2.56%，丘陵占6.44%。主要有大黑山和吉林哈达岭。长春台地面积较大，约占土地总面积的41%。其中，平缓台地占35.23%，高台地占5.77%。主要有榆树台地、长春台地、双阳台地和优龙泉台地。长春平原面积最大，约占土地总面积的50%。其中，河谷平原占39.4%，低阶地占7.5%，湖积平原占3.1%。主要有双阳盆地、松花江河谷平原、拉林河河谷平原、饮马河河谷平原和农安湖积平原。

长春城区位于松辽平原东部山地向西部平原过渡的伊通河台地上。地势东高西低，地貌由台地和平原组成。其中，台地占70%、平原占30%。不同的地貌类型对城市建设起着不同的制约作用。

气候

长春市地处中国东北平原腹地，市区海拔在250--350米之间，地势平坦开阔。属北温带大陆性季风气候区，在全国干湿气候分区中，地处湿润区向亚干旱区的过渡地带。气温自东向西递增，降水自东向西递减。春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷漫长，具有四季分明，雨热同季，干湿适中的气候特征。

长春市年平均气温4.8°C，最高温度39.5°C，最低温度-39.8°C，日照时间2，688小时。夏季，东南风盛行，也有渤海补充的湿气过境。年平均降水量522至615毫米，夏季降水量占全年降水量的60%以上；最热月（7月）平均气温23℃。秋季，可形成持续数日的晴朗而温暖的天气，温差较大，风速也较春季小。

热负荷

我们先来看一下以下两个表格

表一:长春地区冬季采暖室外气候条件
表二:全国主要城市采暖期耗热量指标和采暖设计热负荷指标
综上按节能建筑设计，热负荷指标按33.83W/㎡，耗热量指标选21.7W/㎡。设计总热负荷为：33.83W/㎡*10000㎡=338.3KW

选用某品牌二氧化碳热泵采暖机组型号为SJKRF-120II/C 5台;

初投资成本预计（含辅材、安装等）：250万元

或者选某品牌超低温变频复叠高温热泵机组SJK-40G/IIBF 7台；

初投资成本预计（含辅材、安装等）：150万元

年耗热量：21.7W/㎡*168*24*10000㎡=874944KW

二氧化碳热泵采暖机组介绍
超低温变频复叠高温热泵机组介绍
运行费用分析

室内散热末端为暖气片，供回水温度为：70℃/60℃

年耗热量：21.7W/㎡*168*24*10000㎡=874944KW=752451840kcal

各种采暖方式运行费用对比如下：
可行性结论

1、项目利用空气源热泵为主为各个建筑提供冬季采暖热源，节省能耗，减少污染物排放，调整优化供热结构，符合国家提倡的节能减排、保护生态环境的总体目标。该项目的实施，有利于进一步保护长春市的生态环境，提升公共基础设施条件，同时还可以提高能源利用效率，减少污染物排放，提高供热质量。从环境保护及供热质量看，项目建设是可行的，必要的。

2、项目建设内容主要包括空气能热泵机组及配套水力循环设施，对接系统主管道。供暖建筑主要包括学校、政府及事业单位等，提供供暖建筑所需的冬季采暖需求。从项目可实施性来看，项目建设简单可靠，实施起来比较便捷。

3、项目初投资和电蓄热等供暖方式相当，而运行成本比电蓄热及市政供暖节约40%以上！从经济性来看项目可行性很强！

建议

1、建议先做试点，尤其是学校、政府等间歇性供暖的公共建筑节能性更明显，以点带面，因地制宜、逐步推进。

2、建议政府相关职能部门积极推进空气源热泵在分布式供暖中应用，落实相关优惠政策、配合电力实施整改。