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空气源热泵采暖技术在寒冷地区的应用

研究

摘要：随着科技与时代的发展，当前国际社会经济发展趋势已然朝着低

碳环保发展。近年来，我国确立了3060双碳目标，对高效、清洁能源的需求与

日俱增。这也对我国现代化城市楼宇建设提出了更高的要求，尤其是在寒冷地区

楼房供暖方面。而空气源热泵采暖技术，这一种高效、清洁的新供暖方式开始逐

渐进入了公众的视野。

关键词：空气源热泵；热源；采暖技术；寒冷地区

随着热泵技术不断发展，空气源热泵采暖技术不仅可以提升建筑供暖系统的整体性能，

还更加的环保与节能。尤其是在寒冷地区空气源热泵采暖技术的建筑供暖成本将比新型中央

集中供暖系统更高效、更具性价比。

一．我国背景介绍

1.1能源现状

改革开放以来，我国社会经济飞速发展，成为全球最大的能源消费国以及能源消耗国之

一。近年来，我国不断促进水电、风电等可再生清洁能源的开发建设与发展利用，成为了全

球最大的能源生产国。虽然，我国极力推动低碳能源替代高碳能源，可再生能源替代化石能

源，但仍然大规模的使用煤炭等化石能源。同时，在能源的高效利用方面仍然存在不足。

1.2寒冷地区供暖现状

我国寒冷地区多采用集中供暖系统，能源主要为煤炭、天然气和电力等。在整个

供暖系统的热源结构中，煤炭仍然是最主要的供暖能源，燃煤锅炉是最普遍的采暖方式。采

用大规模的燃煤供暖，通过燃煤锅炉进行供暖，虽然成本相对较低，但增加碳排放对环境照

成严重污染，而且燃煤锅炉对于能源利用效率非常低。

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同时，采用天然气作为供暖能源的燃气锅炉，虽然相比于燃煤锅炉对环境的污染

小以及能源利用率较高。但天然气价格要远高于煤炭，这也导致燃气锅炉在供暖成本控制上

不及燃煤锅炉，无法做到全国大规模应用。

而采用电力作为供暖能源的热泵，则成为了符合低碳环保、高效的最佳清洁采暖

方式。

二．热泵

热泵是一种可从土壤、空气和水中吸取热量，并将其传递给需加热对象进行热量交换的

高效、环保、节能的采暖技术。也可说是一种从低档热能向高档传递的提升装置。近年来，

常见的节能清洁采暖技术有地源热泵系统、水源热泵系统、蓄热电锅炉系统、空气源热泵系

统等。

2.1地源热泵

地源热泵是利用地面常温下相对稳定的土壤温度，输入少量电能，利用埋于地下的管道

系统或地下水与建筑物内部交换热量，实现低档热能向高档传递的装置。地源热泵运行过程

中，不消耗或污染水，不需要冷却塔或场所堆放燃料废弃物，具有显著的环境效益。此外，

地源热泵比传统供暖系统的运动部件更少，从而减少了维护。

当然，地源热泵系统存在很多限制。地源热泵的抽热过程是在地下完成的，因此在使用

地源热泵时需要钻井，这不仅将加大施工难度，且整个热泵需要较大的空间。如果场地较小，

则无法满足设备安装要求。其次，长期使用地源热泵会导致地下热量的过度弱化，导致恒温

层的冷堆积，最终降低热泵的加热性能。

2.2水源热泵

水源热泵是利用地球表面的水资源，例如太阳能、地热能被地下水、河流、湖泊吸收后，

形成一种低品位热能资源。它采用热泵的原理，通过消耗少量的电能，将低品位热能转化为

高品位热能。水源热泵采用储存在水体中的太阳能或地热能作为热源，地下水、河流、湖泊、

海洋均可作为水源热泵的热源。尤其是地下水，其热量波动范围远小于暴露与空气的水源，

是热泵的良好冷热源。水源热泵可靠、稳定且节能，运行过程中无燃烧、排烟、污染等。

水源热泵从