在滴水成冰的氣溫狀況下，只需借助少量電能就能從空氣中提取熱量，并為低溫熱水地面輻射供暖（簡稱“水地暖”）系統制取30℃ 40℃的熱水，可使室內溫度達到20℃以上……
上述不可思議的供暖過程，因為一種優質供暖設備的存在而成為現實。這種供暖設備就是空氣源熱泵。近年來，隨著水地暖系統的大面積推廣以及公眾節能減排意識的提高，空氣源熱泵越來越受到地暖行業的追捧。然而，由于該產品與其他熱源設備相比進入地暖行業的時間較晚，因此有關該產品的生產和應用標準至今沒有完善，從而給投機者提供了可乘之機，進而導致了目前地暖市場上空氣源熱泵產品魚龍混雜、真假難辨的局面。

為便于相關技術人員和消費者深入了解這一產品，本報記者近日采訪了“空氣源熱泵地板采暖技術”的專利擁有企業、2008年度 2009年度中國地暖行業領軍品牌企業――北京清華索蘭環能技術研究所的總工程師許杰。

■對話實錄

記者：近年來，空氣源熱泵越來越被暖通界專業人士和普通百姓所認知，空氣源熱泵用于低溫熱水地面輻射采暖系統有何優勢？

許杰：空氣源熱泵和地源熱泵、水源熱泵一樣，是熱泵的一種，可以從低溫介質中提取熱量并將這些熱量輸送到溫度較高的介質中，以滿足人們生產生活的需要。這3種熱泵的區別在于，空氣源熱泵是從空氣中提取熱量，而水源熱泵和地源熱泵是分別從水和土壤中提取熱量。從上世紀五六十年代起，空氣源熱泵技術的研究與應用就開始了，只是由于有些技術尚未完善，一開始空氣源熱泵主要用于大型公共建筑工程，與普通百姓的生活關系不大，因此大多數人對空氣源熱泵比較陌生。上世紀末以來，隨著低溫熱水地面輻射供暖（簡稱“水地暖”）系統在我國北方地區的大量應用，再加上空氣源熱泵生產企業在除霜、低溫運行等技術方面取得了突破，國內出現了一股開發應用空氣源熱泵技術的高潮。

那么，空氣源熱泵有哪些突出的優勢呢？第一，空氣源熱泵可以從溫度較低的空氣中提取熱量。例如，在室外氣溫接近0℃的冬季，空氣源熱泵可從室外空氣中提取熱量，為水地暖系統制取熱水，可使室溫達到20℃以上。第二，采用空氣源熱泵 水地暖系統供暖，在華北地區大部或與之氣候接近的地區,冬季平均每投入1千瓦電功率平均可得到3千瓦的熱功率，在此過程中空氣源熱泵的性能系數（COP）為3，節能效果非常明顯。而且，在滿足設計室溫的前提下，空氣源熱泵所供熱水的溫度越低，性能系數就越高。以北京為例，如果采用空氣源熱泵 水地暖系統供暖，室溫達到20℃左右時，水地暖系統所需要的熱水只需達到35℃，這與在同等條件下采用普通散熱器或風盤供暖所需要的熱水至少低15℃。第三，空氣中的熱量絕大部分來自太陽，空氣源熱泵提取空氣中的熱量，事實上是間接和深層次地利用太陽能。第四，與水源熱泵、地源熱泵相比，空氣源熱泵無需打深井、不需要開挖地面，特別適用于城市居民密集區、遠離中央熱力站的居民區或獨棟建筑，使用極其方便。

記者：企業進入空氣源熱泵的生產領域乃至地暖市場之前，需具備那些必要的技術條件？

許杰：第一，企業應具備較強的應用技術和產品的研發能力。空氣源熱泵的生產企業（簡稱“空氣源熱泵企業”），要在兩個專業領域都具有實力，一是熱泵技術，也就是空調用制冷（熱）技術。空氣源熱泵企業不僅要確保機組在寒冷的氣候條件下可靠穩定地工作，而且要使空氣源熱泵與水地暖系統很好地結合，要將熱泵機組制取的熱水高效地輸送到地暖管中，這就要求空氣源熱泵企業必須解決空氣源熱泵 水地暖系統的一二次工質回路換熱、局部熱量分配和各種工作狀態下的控制等技術問題。空氣源熱泵企業的研發能力還體現在能夠瞄準本行業所需的前沿技術，有針對性地開發和改良產品、改進工藝、吸收和消化行業內的先進技術、先進工藝，從而使自己的產品具有優勢。比如，在能耗與售價相同的情況下，本企業的產品供熱（制冷）出力更大、噪音更低、體積更小；在售價和性能相同的情況下，本企業的產品生產成本更低。

第二，企業要有很強的自我裝備能力。空氣源熱泵企業除了應配備從市場上采購的通用裝備、專業的儀器儀表外，還應有自建的專用設備設施，例如模擬自然狀態的人工氣候室、恒溫恒濕間以及試驗臺、控制檢測臺、可供檢測試驗和可到現場體驗的實體建筑等。

第三，企業應該具備對產品和配套件進行檢測的能力，且這一能力要貫穿生產全過程：配套部件進廠前要進行檢測，以防不合格配件進入生產線；生產過程中的關鍵步驟要進行檢測，以防不合格的在線產品進入下一道工序；成品出廠前要進行檢測，以防不合格產品出廠。此外，系統的聯動試車檢測也必不可少。

第四，企業還應具備設備的生產裝配能力。這就要求企業要有廠房、場地、專門的工藝裝備以及產能達到一定經濟規模的生產線。

記者：上述技術條件，有可供參照的標準嗎？國外同類產品的標準狀況如何？貴公司的地暖用空氣源熱泵參照的是哪些標準？

許杰：應該說，空氣源熱泵大規模應用于民用建筑市場較晚，大多數空氣源熱泵企業的生產資質、生產核準手續、施工安裝資質等都不太健全。我國空氣源熱泵行業中首個也是目前惟一一項通過原建設部、住房和城鄉建設部鑒定的空氣源熱泵地暖技術（技術所有人為北京清華索蘭環能技術研究所）產生于2002年，比上世紀80年代水源熱泵技術的鑒定晚了近20年。在一些建筑和暖通產品的標準中，部分標準涉及水源熱泵和地源熱泵產品，涉及空氣源熱泵的則很少。不過近年來，國家陸續在空調和家電行業出臺的相關標準對空氣源熱泵行業具有一定的參考意義。例如，電冰箱的能效標準（GB12021.2－2003）、房間空氣調節器能效限定值及能效等級（GB12021.3－2010）以及熱泵熱水器的相關標準。這些標準都把能效限定值、節能評價值、能效等級列在重要地位。空氣源熱泵采暖設備的相關標準也在醞釀、制定中。

本人認為，地暖用的空氣源熱泵遲早會有標準出臺，并且這些標準必然會首先符合國家的節能減排政策。如前所述的標準中，房間空調器的能效標準已經由前些年的5級變為3級，能效比最低標準也已由2.6提高到3.2，最高標準已經升至3.6。這樣的節能標準已接近或達到了歐洲國家和日本同類產品的現行標準。這對空氣源熱泵生產企業無疑是一種提醒與鞭策，它至少說明：將出臺的空氣源熱泵標準不會低于這些標準所規定的范圍。北京清華索蘭環能技術研究所（簡稱“清華索蘭”）和其他生產空氣源熱泵的企業一樣，根據行業發展趨勢，參照相近、相類產品的標準制定了自己的企業標準并嚴格執行。

由于空氣源熱泵跨建筑安裝（暖通）和家電兩個行業，因此，國家對這種產品有強制性的管理要求，比如，這類產品必須通過“3C”認證。另外，這種產品還應該通過中國家用電器研究所的權威檢測，以保證產品的使用功能和節能要求。

記者：請以貴公司的產品為例，說明地暖用空氣源熱泵從立項到投產應該經過哪些流程？

許杰：清華索蘭有關空氣源熱泵的研發工作始于上世紀末。大體程序是：從借鑒國內外空調采暖行業前沿技術和市場調研入手，確定了在北方寒冷地區將空氣源熱泵應用于冬季地板采暖（水地暖――本報注）的課題。以前，空氣源熱泵在北方用于采暖時，氣溫低于 5℃時就無法工作，即使能工作，效率也非常低或嚴重降低供熱出力。清華索蘭在研發過程中重點攻克了空氣源熱泵在低溫條件下結霜和降低供熱出力、降低效率兩大難題。在人工模擬環境的實驗室中初步解決了上述難題后，在2000年 2001年兩個完整采暖季中，在我公司員工的住宅、合作企業開發的商品住宅以及自愿試用的用戶的多套住宅中，安裝了試制成功的“空氣源熱泵―地板采暖中央空調系統”。清華索蘭根據這些住宅室外氣溫的變化狀況，按日、按小時做了實時監測記錄，并由中國家用電器研究所檢測所對這一系統進行了檢測。通過對實驗室和住宅中“空氣源熱泵―地板采暖中央空調系統”應用過程的追蹤和分析，清華索蘭建立了熱泵的冷凝溫度與蒸發溫度降低對應關系的數學模型，對空氣源熱泵 水地暖系統的構造、水溫、室溫進行了預測與驗證。在此過程中得到了如下準確的數據：北京地區冬季采暖負荷為55瓦/平方米、室溫達到20℃時，空氣源熱泵制取的熱水平均溫度為35℃；如果采暖建筑的圍護結構符合高標準的節能要求，當該建筑的采暖負荷為35瓦/平方米時，空氣源熱泵制取的熱水平均只需30℃。上述成果在當時的國際同類技術中處于先進地位。2002年3月28日，原建設部科技司組織專家對該技術進行鑒定，認為該技術“具有明顯的節能環保效果，屬國內首創，具有國際先進水平”。此后，該項技術獲得了國家專利，清華索蘭遂以此技術為基礎，使該產品逐步標準化、系列化，并建立了生產線，進行了包括“3C”認證在內的相關認證。