组合系统更加优化
4月11日，北京发布了住房和城乡建设部的一个科技项目成果，即“空气源热泵+太阳能利用系统+低温热水地暖组合建筑采暖系统的节能能效研究”。据介绍，这种采暖系统中的空气源热泵，可从室外空气中获取大量大自然的免费能源，并通过电能将其转移到室内。它的节能原理是，使用一份电能，可以同时从室外空气中获取2份以上免费的空气能，同时产生3份以上的热能。在欧盟，空气源热泵和太阳能一样被指定为可再生能源。
据了解，空气源热泵技术在国内的最新进展是：采用高压腔直流变速压缩机或喷气增焓技术等，这些技术的采用可使低温启动更佳，使运行范围扩大到-20℃，根据室外气温自动调节，可使舒适性和节能性****化。低温热水地面辐射采暖技术的最新进展是：散热效率提高，热媒水温可低于50℃，进回水温差可控制在5℃以内；升温响应时间快，可控性高。如预制沟槽薄型地面辐射采暖，其进水温度35℃，回水温度31.12℃，在空气基准温度20℃的条件下，实验室检测散热量值，可达每平方米100瓦。通过缩小加热管管径，增大加热管网敷设密度。以大流量、小温差、低水温进行辐射供暖。测试数据表明散热末端温度越低，系统供热效率越高，热损失越小。因此，用该技术与空气源热泵组成采暖系统，是确保该系统技术节能能效比高的关键技术之一。另外，太阳能热水技术在国内外也取得了新的进展。专家介绍说，以往这些技术通常是各自在建筑节能中发挥作用，互不关联，所以，未能发挥综合效益。现将空气源热泵技术、低温热水辐射地暖、太阳能热水等技术有机的组合起来，优化组合成一个新的建筑采暖（生活热水）系统集成。
据悉，此系统在北京、秦皇岛、青岛、上海、重庆和长沙等地的房屋建筑（13项工程）中进行了重点测试。空气源热泵与低温热水地暖的组合系统冬季采暖平均能效比均超过3.0。具有运行能效高，运行费低的特点。它们完全可以满足华北等寒冷地区，室外最低气温高于-17℃，建筑采暖室内平均温度保持18℃的需求，以及华中、华东等冬冷夏热地区冬季采暖的需求。
初期投资稍大但回本快
据介绍，此空气源热泵采暖费用低于壁挂炉散热器采暖运行费用。北京南四环鸿博家园小区测试项目，在2011~2012年采暖季，室内整个冬季平均温度保持在20℃~22℃,地板采暖供水温度35℃。按采暖季125天，每户建筑面积平均82平方米计算，采暖总耗电量不超过2000度，约为33度/平方米。空气源热泵能效比在3.2以上。采暖季电费15元/平方米左右，低于同期同户型壁挂炉散热器采暖运行费用。另外，一个别墅项目冬季室外平均温度-6.2℃，最低温度-18.8℃，室内平均温度保持在20℃，空气源热泵的能效比值可达3以上。冬季采暖加生活热水所用电费为19.7元/平方米。低于北京市燃气锅炉采暖费。
我国大部分地区冬季寒冷，太阳光照资源较丰富。据了解，太阳能供热主要用于生活热水。因受技术的限制，还不能依靠太阳能单独解决采暖问题。往往采用太阳能+电锅炉辅助，尤其是采暖实际上还是以耗电为主。采用太阳能和空气源复合热源解决冬季采暖和生活热水供应，是一个节能减排的措施，尤其是对于没有集中供热条件和燃气管网的郊区村镇。但是，使用这一技术的初期投资较大一些，但运行费用较低，几年内可以收回成本。
综合各种供热方式运行费用比较如下：（按建筑面积100平方米计算）
|
采暖方式
|
初投资
|
采暖费用
|
|
太阳能（采暖、生活热水）电辅助
|
16700
|
2860
|
|
太阳能（采暖、生活热水）燃气壁挂炉
|
23700
|
1680
|
|
太阳能（采暖、生活热水）空气源热泵
|
25200
|
1550
|
有助于“碧水蓝天”
据悉，通过对住宅建筑不同供热方式的二氧化碳排放量计算结果显示，空气源热泵是二氧化碳排放量最低的供热方式之一。目前我国相当多的中小城市、村镇，解决采暖和生活热水仍以燃煤为主，污染严重。此项技术如果在国内有条件的地区推广，将会大大减少二氧化碳排放量，为我国的“节能减排战略目标做出重要贡献”。以北京郊区农村为例，据今年京郊新农村规划调查中统计，京郊农村一个采暖季需要煤347万吨，排放900万吨二氧化碳，8675吨二氧化硫，8443吨煤烟粉尘。如果一个农村家庭安装此空气源热泵（太阳能）组合系统，在能解决3~5口之家一年的正常生活取暖和热水需求之外，每年还可节约燃煤3吨左右；节电230度（或少燃2吨薪柴秸秆，相当于3.5亩林地的年生物储蓄量）；减少二氧化碳排放量5~6吨；减少烟粉尘排放72公斤；减少二氧化硫75公斤。据统计，京郊有110万户需要节能改造的农村住宅，如有三分之一采用这项供热技术，即可减排二氧化碳296万吨，二氧化硫2775吨，烟粉尘2664吨。这将在北京地区的“碧水蓝天工程”中发挥重要作用。
据了解，目前该项采暖技术已在北京及周边地区的民用建筑项目中得到应用。为了更好的规范和推广该项建筑节能采暖技术，北京市建设工程物资协会与北京建筑设计研究院为主编单位，组织生产厂家及建设单位等共同编制了《住宅户式空气源热泵和太阳能生活热水系统技术导则》。该导则的主要内容包括空气源、太阳能和地暖（生活热水）组合系统的设计、施工和应用。技术导则将提供该系统的性能参数、应用条件、系统的优化组合及选配方案。
空气源热泵、太阳能与高效的低温热水地面辐射采暖技术结合，可形成较好的低碳、节能、舒适环保的采暖与生活热水技术。它作为我国节能减排的供暖与生活热水模式加以推广，具有非常重要的工程应用价值与现实应用意义。
有望解决南方冬季采暖
2012年冬天，“南方供暖”问题一度成为全民热议的焦点话题。中国工程院院士、清华大学教授江亿在关于“南方供暖”问题上指出，目前，需要思考的不是南方地区需不需要供暖，而是需要何种供暖方式的问题。“南方地区应该根据其自身气候特点，建筑特点等采用分散的采暖方式，例如，空气源热泵制热水、地源泵采暖、空气源热泵、燃气壁挂炉等等”， 江亿对“南方”供暖给出了这样的建议。
“南方地区”尤其是长江流域地区，冬冷夏热，冬季长江流域地区目前室内大多处于较低温度水平，室内温度只有10℃左右，室内外温差较小。
空气源热泵+太阳能利用系统+低温热水地暖组合建筑采暖系统是专门为北京及其周边华北地区而研发应用。该系统的运行环境是室外最低气温高于-17℃，由此可见，该系统虽不能在东北等特寒冷地区使用，但却满足华中、华东等南方地区的使用条件。如果该组合采暖系统在我国广大南方地区进行推广，那将有着巨大的市场。
据介绍，此太阳能（采暖、生活用水）空气源热泵系统投资成本为25200元（建筑面积100平方米计算），如果在南方地区进行推广时给予一定的财政补贴，将比较容易实现大面积推广。