随着暖通(tōng)技(jì)術(shù)的發展，地暖作(zuò)為(wèi)較高(gāo)舒适度、安全性、美觀、兼具隔音(yīn)等特點，越來(lái)越受到人(rén)們的喜愛(ài)，特别是長江以南地區(qū)，更是成為(wèi)了一種時(shí)尚。進入地暖行(xíng)業的企業也越來(lái)越多(duō)，地暖公司數(shù)量呈倍增趨勢，如上(shàng)海市有(yǒu)地暖公司1000多(duō)家(jiā)、南京有(yǒu)近600家(jiā)地暖公司，2010年較2008年增長了50%。在此市場(chǎng)背景下，諸多(duō)空(kōng)調企業也紛紛涉足地暖市場(chǎng)。從全國各地的大(dà)金PROSHOP店(diàn)、美的、約克空(kōng)調銷售安裝等企業來(lái)看，大(dà)約60%以上(shàng)的空(kōng)調安裝企業進入了地暖市場(chǎng)。
    一、空(kōng)調+地暖模式正逐漸成為(wèi)一種趨勢。
    随着熱泵企業清華索蘭、約克、東芝、特靈用于供暖方面的成功案例大(dà)量湧現，知名空(kōng)調企業：格力、大(dà)金、美的也紛紛進入了這個(gè)領域。如大(dà)金2009年推出VRV機組，采用大(dà)金直流變頻技(jì)術(shù)，渦旋式壓縮機，利用空(kōng)氣為(wèi)熱源，R410A新冷媒為(wèi)制(zhì)冷劑，新型熱回收技(jì)術(shù)，大(dà)大(dà)的節省了能耗。随即，格力、美的也推出了美的空(kōng)氣能熱泵熱水(shuǐ)機。
    高(gāo)效末端技(jì)術(shù)的發展，促使供暖出水(shuǐ)溫度低(dī)于40℃成為(wèi)了現實，實現了供暖低(dī)溫化，空(kōng)調加地暖的機組使用更加穩定，極大(dà)地延長了機組的使用壽命。另外，同高(gāo)效末端薄型地暖模塊相結合，該機組具有(yǒu)高(gāo)效的節能性能是其成為(wèi)趨勢的第二大(dà)原因。
    空(kōng)氣源熱泵由于空(kōng)氣側的換熱器(qì)體(tǐ)積相對龐大(dà)，故供熱規模較小(xiǎo)，一般單台在7kw-70kw範圍內(nèi)，但(dàn)是有(yǒu)趨勢為(wèi)利用螺杆機，單台可(kě)達到700kw。所以空(kōng)氣源熱泵有(yǒu)特别适應中小(xiǎo)型公建的優點。
    （一）空(kōng)氣源熱泵的優勢
    1、空(kōng)氣是可(kě)再生(shēng)的清潔能源，唾手可(kě)得(de)，免費使用。與水(shuǐ)源、土壤源相比，不涉及地質資源限制(zhì)，也不污染地下水(shuǐ)。
    2、無需特設機房(fáng)，安裝方便，大(dà)型可(kě)裝在屋頂節省占地。
    3、初投資相對于水(shuǐ)源、土壤源低(dī)。
    4、類似普通(tōng)空(kōng)調機，操作(zuò)方便，無需專管技(jì)術(shù)人(rén)員。
    5、可(kě)按戶計(jì)量，收費方便，用戶使用自主性強。适宜用在小(xiǎo)型用戶。
    （二）空(kōng)氣源熱泵技(jì)術(shù)發展曆程
    在上(shàng)世紀七十年代，空(kōng)氣源熱泵技(jì)術(shù)已經初步成熟，80年代開(kāi)始大(dà)量進入我國市場(chǎng)的是所謂“空(kōng)氣-空(kōng)氣”式的，或者說其機組的蒸發器(qì)（吸熱端換熱器(qì)）和(hé)冷凝器(qì)（放熱端換熱器(qì)）都是以制(zhì)冷劑與空(kōng)氣進行(xíng)熱交換。如當時(shí)的窗式、分體(tǐ)式，及“一拖多(duō)”等。這種機組的供熱範圍不能太大(dà)，如果構造中央空(kōng)調系統，則必須以熱風為(wèi)輸送介質。熱風的輸送體(tǐ)積大(dà)，噪音(yīn)大(dà)，且輸送動力大(dà)，輸送半徑小(xiǎo)，更不能形成區(qū)域供應。後來(lái)大(dà)金的VRV系統在一定程度上(shàng)解決了這一問題，但(dàn)相對來(lái)說，技(jì)術(shù)、構造較複雜，且造價偏高(gāo)。
    最先興起的用“戶式中央（熱泵）空(kōng)調”，它以水(shuǐ)為(wèi)供熱介質。擴大(dà)了供熱範圍，多(duō)用于大(dà)面積的住宅，不過它的供暖末端裝置是“熱風”。由于多(duō)級的熱交換，又由于熱風供暖要求的水(shuǐ)溫不宜低(dī)于40-42℃，所以這種熱泵裝置在室外大(dà)氣溫度低(dī)于-5℃時(shí)，必須加電(diàn)補熱才能應用。此外，熱風供暖的室內(nèi)溫度場(chǎng)上(shàng)高(gāo)下低(dī)，不但(dàn)人(rén)體(tǐ)不舒适，而且能耗較大(dà)。
    之後，2002年經我國建設部鑒定的國內(nèi)首創技(jì)術(shù)是空(kōng)氣源熱泵地闆采暖。使空(kōng)氣源熱泵采暖技(jì)術(shù)從隻能适應長江流域擴大(dà)到黃河(hé)流域，并獲得(de)冬季采暖節能60%的可(kě)喜結果。
    （三）高(gāo)效末端技(jì)術(shù)的發展
高(gāo)效末端技(jì)術(shù)源自德國，由安貞暖通(tōng)、圖博節能科技(jì)引入我國，并根據我國的氣候、地域特點改變其結構，使之具有(yǒu)節熱效率高(gāo)、散熱均勻、整體(tǐ)薄、最安全的鋪設方式和(hé)運行(xíng)費用低(dī)等特點。它的核心是通(tōng)過提高(gāo)單位散熱面積最大(dà)化來(lái)滿足“供熱低(dī)溫化、制(zhì)冷高(gāo)溫化”的散熱制(zhì)冷末端，經過實測供熱溫度隻需35℃以下就可(kě)滿足室內(nèi)20℃的溫度需要，設計(jì)匹配溫差是3～5℃。從而使空(kōng)氣源熱泵采暖難度大(dà)大(dà)降低(dī)，真正實現了普及化。市場(chǎng)上(shàng)這類産品的品牌有(yǒu)安貞、圖博、愛(ài)迪生(shēng)等，在南方和(hé)北方市場(chǎng)已進行(xíng)大(dà)面積施工應用。
 

二、空(kōng)氣源熱泵地闆采暖應用的技(jì)術(shù)分析
    如前所述，目前空(kōng)氣源熱泵有(yǒu)兩種可(kě)在寒冷地區(qū)供暖，一是空(kōng)氣-空(kōng)氣系統，另一種是空(kōng)氣源熱泵地闆采暖系統，後者構造較簡單舒适并節能。但(dàn)衆多(duō)的人(rén)對它的技(jì)術(shù)可(kě)行(xíng)性存在疑慮，集中起來(lái)有(yǒu)三點，以下提出并進行(xíng)分析。
    （1）在寒冷地區(qū)，或者說大(dà)氣溫度低(dī)于-5℃後，供水(shuǐ)溫度就要降低(dī)。其實在壓縮機允許的運行(xíng)工況範圍內(nèi)，當機組的出力與供暖負荷平衡時(shí)，供水(shuǐ)溫度不會(huì)下降。
    （2）壓縮機允許的運行(xíng)工況見表1
    （表1 全封閉渦旋壓縮機的使用範圍）

類型	蒸發溫度℃	冷凝溫度℃	壓縮比
高(gāo)溫型	-23.3～12.5	27～60	＜6
中溫型	-23.3～0	27～60
低(dī)溫型	-40～-12.5	27～60

（表2活塞式壓縮機的使用條件）

項目	制(zhì)冷工質
	R12	R22	R717
最高(gāo)冷凝溫度℃	50	40	40
相應表壓力Mpa	≤1.14	≤1.48	≤1.49
蒸發溫度範圍℃	-30～10	-40～5	-30～5
相應壓力表	0.0025～0.33	0.0076～0.5	0.22～0.43
吸氣溫度℃	15	15	T0+(5～8)
活塞最大(dà)壓力差Mpa	1.2	1.4	1.2
最高(gāo)排氣溫度℃	130	150	150
油壓Mpa	比曲軸箱壓力高(gāo)0.15～0.3
最高(gāo)油溫℃	70

    地闆采暖所需供水(shuǐ)溫度；我國2007年制(zhì)定的關于低(dī)溫輻射地闆采暖的标準中列出的在不同水(shuǐ)溫下，不同地闆結構，地闆提供熱的有(yǒu)效散熱量。見表3

       空(kōng)氣源熱泵在低(dī)溫下工作(zuò)時(shí)，蒸發壓力很(hěn)低(dī)，對一般的制(zhì)冷劑來(lái)說其比容會(huì)大(dà)幅度下降，因此返回壓縮機的質量流率就大(dà)大(dà)下降。因而不但(dàn)使壓縮機的出力下降，而且，制(zhì)冷劑攜帶的潤滑油也少(shǎo)了，緻使壓縮過程潤滑惡化，摩擦損失加大(dà)，排氣溫度升高(gāo)，會(huì)導緻潤滑油碳化，電(diàn)機工況惡化，以緻燒毀。圖2表示出一種簡單的增補回氣的辦法，即在氣液分離器(qì)中加裝一套盤管，使夾雜液滴的回汽與冷凝器(qì)出口的液體(tǐ)在圖2所示的盤管上(shàng)進行(xíng)熱交換，從而一方面使冷凝器(qì)過冷，增加放熱量，另一方面回汽中的液體(tǐ)在蒸發，增加壓縮機的回汽量，這是一種簡單而又增效的方法。
    （7）其他技(jì)術(shù)進展：為(wèi)适應或擴大(dà)空(kōng)氣源熱泵在寒冷地區(qū)的應用，目前還(hái)有(yǒu)以下的技(jì)術(shù)。
    ①制(zhì)冷劑的進一步研制(zhì)：目前我國廣泛使用的R22制(zhì)冷劑存在着冷凝壓力高(gāo)，排汽溫度高(gāo)，因而限制(zhì)了熱泵供水(shuǐ)溫度的缺點。近期國內(nèi)也研制(zhì)出了不少(shǎo)新的工質，如HFC123、HFC134A等。相同的冷凝溫度下，溫度可(kě)以降低(dī)30%，而排汽溫度也下降，換句話(huà)說，在相同的壓縮機使用條件下，其供熱溫度可(kě)以提高(gāo)許多(duō)。但(dàn)它們的比熱小(xiǎo)、比容大(dà)，而且HFC134A有(yǒu)室溫效應。因而壓縮機及熱泵系統體(tǐ)積龐大(dà)，且能效比較低(dī)。其他如410、407、415、418等混合工質雙組分的，也是不破壞大(dà)氣的環保工質。由于熱泵在熱水(shuǐ)供應和(hé)空(kōng)調除濕用需要更高(gāo)的供水(shuǐ)溫度，最近還(hái)研制(zhì)出一些(xiē)高(gāo)溫工質，如DY5，正在被研究機構試用。
    ②壓縮機變頻技(jì)術(shù)
    ③對壓縮機的低(dī)壓回汽進行(xíng)補氣
    ④對壓縮機的電(diàn)機進行(xíng)冷卻，或油路的冷卻。
    三、空(kōng)氣源熱泵地闆采暖的工程實例
    案例一、天鴻集團建設的曙光花(huā)園
    室內(nèi)于2001-2002冬季安裝了空(kōng)氣源熱泵地闆采暖，地面為(wèi)陶瓷磚。經中國家(jiā)電(diàn)所提供的電(diàn)功率表及鉑電(diàn)阻測溫儀，天鴻集團監測，全冬季逐日記錄，結果為(wèi)：熱泵地暖的耗電(diàn)量為(wèi)20-30度/m2，比燃氣爐節省58%的采暖費。案例二、2004年國家(jiā)發改委信息傳播中心再次指定由黑(hēi)龍江節能監測中心對推廣的典型工程案例進行(xíng)實地測試，統計(jì)分析對其技(jì)術(shù)原理(lǐ)、節能指标、經濟效益、市場(chǎng)能力等進行(xíng)綜合分析得(de)出的結論是：該系統結合了地闆采暖和(hé)熱泵的節能優勢以第82個(gè)“最佳節能産品”案例向全國推廣。
    案例三、09-10年冬季，北京地區(qū)經受曆史罕見的寒冬，元月6日，地闆協會(huì)邀請(qǐng)河(hé)北、山(shān)東等關注這項采暖技(jì)術(shù)的人(rén)員組成一個(gè)參觀團，對世界公園、頤西山(shān)莊、清華陽光生(shēng)産基地等諸多(duō)用戶進行(xíng)考察，詳細描述見《中國建設報》2010年1月14日第七版《品質，在低(dī)溫天氣中閃光》
    案例四、2012年1月北京鴻博家(jiā)園經濟适用房(fáng)應用，位于北京南四環十八裏店(diàn)南橋以東，小(xiǎo)區(qū)內(nèi)樓房(fáng)均為(wèi)17-22層闆樓。本樣闆房(fáng)位于8層中，房(fáng)型屬南北通(tōng)透戶型。本棟樓外圍護結構為(wèi)鋼筋混凝土外牆加外保溫做(zuò)法，整體(tǐ)厚度為(wèi)30cm，其中保溫層厚度為(wèi)5cm。外窗為(wèi)塑鋼窗，玻璃均為(wèi)中空(kōng)玻璃。本房(fáng)建築面積為(wèi)82平方米。戶內(nèi)為(wèi)59㎡。詳情參見《高(gāo)效末端技(jì)術(shù)在建築節能中的實踐與應用》
    四、結論
    空(kōng)調制(zhì)冷+地面供暖（即空(kōng)氣源熱泵地闆采暖）在我國黃河(hé)，長江流域推廣技(jì)術(shù)成熟，節能減排效益顯著，對于用戶來(lái)說節省成本；而且不影(yǐng)響水(shuǐ)文地質、無煙塵排放屬于綠色節能型系統，符合國情和(hé)人(rén)們的需要，因此推廣潛力巨大(dà)。