从空气中获取能源 让供暖制冷零污染

空气源热泵应用工作原理图

空气源热泵机组是依据逆卡诺循环原理，通过少量电能，将空气中的低品位热能提升为可供采暖、空调及生活热水使用的高品位热能的装置。

嘉孚科技空气源热泵的魅力不仅在于节能，更为重要的是消除锅炉烟气对环境的污染，使用起来更加安全，保护和净化人类赖以生存的自然环境。

万龙滑雪场安装了5台嘉孚二氧化碳超低环温空气源热泵设备

进入夏季，很多地方已经显现出了高温过夏季的苗头，连续的30+℃让人们进入了酷暑状态。另一方面，原“计划”会在夏季消失的雾霾并没有听话，依然时不常的前来骚扰一下，让人烦不胜烦。5月20日，北京最高气温升至30℃，空气质量却变为四级中度污染。想要安心又安全地度过夏季，制冷强劲的空调少不了，而干净的空气却更为重要……

跨临界二氧化碳超低环温空气源热泵系统，不但保证了制冷的功效，同时没有污染物排放，兼顾了节能环保。北京嘉孚科技有限公司董事长陶杰说，北京嘉孚科技有限公司与国内顶尖的制冷与低温工程学科专家组成研发团队，自主投入研发，针对我国北方寒冷地区建筑不同的供暖、制冷、制热水需求，研发了包括两大系列6个产品的超低环温空气源热泵系列产品，其中跨临界二氧化碳超低环温空气源热泵，突破了高回水温度时制热能效低等关键技术瓶颈，在-35℃条件下供热稳定，属国内首创，国际领先;与电供暖相比，用电量仅为前者的1/3;较之普通空调，制冷要节能40%以上。而且，还能直接“对接”现有的空调设备或暖气片，方便且零污染。

用好“大自然能量的搬运工”

空气源热泵有“大自然能量的搬运工”的美誉。不需要燃煤或燃油，利用蒸汽压缩制冷循环工作原理，以空气中无处不在的低温热源为主动力，通过少量电能驱动压缩机运转，实现能量的转移，制暖或制冷。不但保证采暖和制冷的功效，同时没有污染物排放，兼顾了节能环保，属清洁的可再生能源。

西安交通大学教授曹峰介绍，跨临界二氧化碳空气源热泵，利用二氧化碳的超临界特殊物性可以把水温加热到70℃以上，这是普通空气源热泵无法企及的;但高回水温度工况下性能差是跨临界二氧化碳空气源热泵需要克服的短板。北京嘉孚科技有限公司开发的跨临界二氧化碳空气源热泵技术，采用能量平衡等方式有效解决了该“短板”。高水温出水、低温度回水使北京嘉孚跨临界二氧化碳热泵系统供暖效果大幅提升。同时，由于采用二氧化碳作为制冷剂，获得方便、对环境无污染。跨临界二氧化碳空气源热泵在集中供热网和天然气管道不能覆盖地区建筑的供暖、供冷及生活热水领域具有巨大发展空间，便于分户管理，更容易实现行为节能，属于可再生能源的范畴。

陶杰说，传统空调系统可以在-5℃以上的环境供暖;由于严寒地区空气中热量较难提取，现有的低温空气源热泵能在-15℃以上的环境供暖;嘉孚跨临界二氧化碳超低环温空气源热泵系统，实现了在-35℃以上环境的稳定供暖。

据统计，全世界目前约有350万台热泵热水器采用二氧化碳作为制冷剂，其中日本作为主要消费国占据了新生产的家庭用热泵热水器98%市场份额，其每年的产量约为50万台。在国内，近年来，浙江、上海、广东、江苏、北京等地方均已出台相应的鼓励和补贴政策，把空气源热泵产业列入清洁可再生节能产业规划，作为节能减排的重要推广项目等。

装备不一样的冬奥会赛场

6月13日，北京中轴线上246.8米高的标志性建筑被正式命名为北京奥林匹克塔，并悬挂起永久性奥运五环标志。国际奥委会主席托马斯·巴赫在见证北京奥林匹克塔落成的致辞中说，他坚信，中国将在2022年举办一届卓越的冬奥会。2022年冬奥会“日渐升温”，举办地北京和河北张家口则正在积极筹备场馆建设。

滑雪场是冬奥会比赛最重要的硬件设施之一，“我们感觉非常自豪，因为我们突破技术瓶颈研发的产品，为保障冬季奥林匹克运动会场馆的正常、高效、节能运行贡献了力量，我们通过自己的双手装备了与其他国家不一样的冬奥会滑雪场。”陶杰说。

河北张家口市崇礼县的万龙滑雪场是2022年冬奥会的场馆，冬季最低温超过-35℃。万龙滑雪场六索雪具大厅海拔约1600米，建筑面积1328.12平米，建筑高度9米。由于采光及视野要求，建筑外立面80%为普通双层非断桥玻璃窗，屋顶材料也均为玻璃，散热量极大;此外，雪具大厅南侧外门采用无门斗自动门，每次开关门时间约15秒，外门开启频繁，冷风侵入耗热量也是极大。

由于万龙滑雪场周边建筑少，没有输气管道，雪具大厅使用电锅炉供暖，但热源配置只能提供建筑热负荷的三分之一，而且耗电量大。特别是当室外温度低于-10℃时，大厅内的温度基本仅为1—2℃。下雪天时，还会在大门内侧形成积雪，阻碍外门开关。

陶杰说，六索雪具大厅安装了5台嘉孚二氧化碳超低环温空气源热泵设备，在该地区环境温度下，维持40—45℃的稳定出水，分别负担地板采暖系统与风机盘管系统;同时该热泵设备还能提供60—75℃的稳定出水，负担热风幕系统的正常运行。经过一年多时间运行，在冬季采暖季该建筑室内温度平均约达22℃;另外，空气源热泵机组运行成本低，2.6年就可收回投资成本。

万龙滑雪场有关负责人也表示，在最冷环境下，嘉孚二氧化碳超低环温空气源热泵设备与其他供暖方式相比，节电约2/3。

一机两用冬季供暖夏季制冷

运行费用低，节能效果好是超低温空气源热泵的重要特征，嘉孚超低环温空气源热泵在这方面表现尤为突出。据测算，以内蒙古海拉尔地区一座530平方米建筑为例，采用嘉孚空气源热泵技术设备投资约38.8万元，年运行费用(电力消耗)5.04万元。采用普通供热/制冷技术，供暖设备投资14万元，制冷空调投资10万元，年运行费用(燃料消耗和人工费用)10.68万元。使用嘉孚超低环温空气源热泵，3年左右就可收回投资。并且，据国家权威机构产品检测院检测认证，嘉孚超低环温空气源热泵在-15℃时制热能效，性能优于日本及欧洲同类产品。

而与现有的供暖或制冷系统“对接”的便捷优势，也是嘉孚超低环温空气源热泵的另一个独有技术“标签”，而且，这一优势让使用者几乎无需增加投资，成本很低。

不管是集中还是分户供暖管道是盖房子时就预埋在建筑物里的，要对之进行改动就需拆墙，影响住户。嘉孚超低环温空气源热泵可直接“对接”暖气片，对既有建筑供暖管道不需要做任何改动更换，用空气源热泵直接替换燃煤或燃油锅炉即可。北京嘉孚科技公司与西安交通大学等合作，开发了能专业订制的低成本、高能效的热/冷能需求整体解决方案。

“超低环温空气源热泵可接各式风机盘管、地暖管，既能满足仅有供暖需求的严寒地区稳定、高效、节能的供暖，还能同时解决需要冬季供暖和夏季制冷的地区的用户，实现一机两用。”陶杰说。