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空气源热泵（ASHP）采暖市场发展迅猛，在供暖设备中的占比也是节节攀升，随着应用区域越来越广，面临的挑战也越来越大。

空气源热泵在高寒地区面临哪些挑战?

• 亲和力挑战。空气源热泵多被用于无法连接市政供热管网的区域，用户放弃了烧煤、烧柴等传统供暖方式后，完全依赖电力驱动的空气源热泵进行采暖。由于对空气源热泵理解不深入、不信任、电费恐慌，从而深刻影响了设备选型、系统安装，以及后期运行方式等多方面。设备分散使用，维护修理难度加大，对于持续的运维保障、长期和谐的客商关系是一大挑战。

• 满意度挑战。高寒地区传统上供暖末端多采用水暖散热器，这是北方居民长期生活经验的总结，相对一般寒冷地区，对于水温的要求、供热的平稳性要求极高。映射到空气源热泵机组上，拉大的蒸发冷凝温差，化霜过程影响，等等，都成为影响供暖满意度的掣肘。

• 安全性挑战。极度严寒对主机及管道的保护要求更高，且不得不采用一些主动式防冻措施，例如：电伴热、电热化冰、维持关键部位热态。这些主动式防冻措施依赖于电力的稳定供应，需要用户方运行人员的理解和密切关注，否则一次错误断电导致机组宕机。

• 耐候性挑战。昼夜温差大，紫外线强烈，对设备外表涂层、管道保温、线缆外皮、采用错误塑料件……造成极大的伤害，加速老化。以管道保温为例，在不考虑外观的情况下，内地安装商可能用黑色的橡塑保温，再缠上胶带即可，但在高纬度、高海拔地区，过不了多久材料就会老化开裂，必须加强防护措施，比如外护采用金属蒙皮。

• 雨雪风霜的挑战。空气源热泵主要热量取自室外寒冷的空气，化霜和化雪是无法绕过的难题，到了高寒地区这道难题愈发难解。入冬的大风裹挟着作物纤絮，突发的冻雨和冰雹……随时可能造成机组瘫痪。

在高寒地区推广使用空气源热泵，需要注意以下细节：

• 低温工况适应性：在高寒地区，供暖需求大，因此空气源热泵的制热能力需要足够强大，能够满足当地的供暖需求。产品设计和系统设计应充分考虑这一点，确保热泵能够在低温下高效运行。对于大概率会出现的极端低温环境，产品设计和系统设计应备有预案，确保具备复杂工况的适应性，能够在低温下保持自身稳定的同时提供足够的供暖能力。

• 防冻措施：在寒冷地区，空气源热泵的室外机运行效果容易受到冰冻的影响。因此，需要强化防冻措施，而且优先采用被动防冻措施或多重措施，如：采用分体式热泵，避免水路管道暴露在室外；使用发热带与相变储热相结合的关键部位热态保持措施；热媒流体选用防冻液，等等。确保热泵在最严苛情况下运行安全。

• 绝热保护：极低温度环境下，系统热损失对供暖能力的影响会愈突出。热泵系统的管道、水箱等部件容易发生冻结造成系统故障。因此，反复强调系统绝热保护、强化系统保温措施、保持保温绝热系统的完好至关重要。

• 加湿功能：对于采用了风盘、热风机作为末端散热设备的用户，由于高寒地区的空气湿度较低，可能会导致室内较为干燥。因此，产品设计或系统设计不应遗漏了加湿功能，使室内环境更为舒适。

适合在高寒地区使用的空气源热泵，应具备的性能特点：

• 高效喷气增焓技术

  迭代改进，充分挖掘喷气增焓技术的潜力，采用新的增焓支路设计，保证超低环温时机组增焓支路多点汲取到液相冷媒，才能进一步突破超低温运行极限，稳定制热。

• 新一代蒸发器

  需要进一步强化耐高寒空气源热泵的内部换热，缩小应传热推动力不足而扩大的冷凝温度与蒸发温度的差值，提高主机的㶲效率。由于更低环温对应更低的冷媒蒸汽压，相应造成气相部分在蒸发器管道内的流速增加，但同时又受到摩擦阻力和声速限制，更会造成蒸发器管道内壁的换热效能未被充分发挥。因此，需要为蒸发器选择新型的管材，比传统带梯形槽的强化换热管或者更早期采用的光管，更有利于在高寒地区工作。

  

   

• 精准化霜、化雪技术

  重新制定适合高寒地区有针对性的化霜、化雪策略，启用新型的视觉传感器和AI智能算法，精准化霜化雪，保证机组高效平稳供热。经验表明，有时候采用电热化霜这种看似过时的技术，在高寒地区可能会是理想的选择。

• 智能控制

     具备对历史运行数据的分析处理能力，对曾经出现的超负荷运行，分析后给出应对方案或提出警示，将机器故障的可能性降到最低。经运行参数和按策略采集的机组震动和声音资料上传，由专业软件进行分析和故障预判，将可能出现的故障智能化解。

​​​​适应高寒地区的空气源热泵供暖系统，其系统设计和安装过程应关注：

• 现阶段，虽然高寒地区的空气源热泵供暖项目正迅速增长，但可借鉴的成功案例总量和选择实践并不能满足多变的应用需求。系统性能、舒适度和能源效率会受到使用场景和系统设计选择不佳的影响。应制定操作指南，指导安装人员合理确定和选择空气源热泵产品及其系统方案，同时兼顾高能源效率、充分发挥机组性能以及客户满意度。

• 对于有采购空气源热泵作为供暖设备的既有建筑，应实地踏勘，充分了解建筑围护结构问题和过往供暖系统遗留问题，比如：建筑实际采暖面积和层高、保温情况、漏气漏风情况、现有管道断开/泄漏等。遗留问题需安装新设备前解决，不仅可以规避项目风险，也减小所需设备的规格，降低加热和冷却成本，发挥热泵性能，提高舒适度。

• 正确计算负载。无论是单个区域还是整套房子，设备体积过大都可能导致过度循环和低效率。除了引用相关暖通标准规范上的数据，对于空气源热泵安装来说，更多时候是采用其它可以被接受的计算加热和冷却负荷的方法。在个别情况下，承包商使用简化的负荷计算方法。而更贴近实际的方法，是现场与客户了解之前的供暖情况作为依据。

• 室外机的选址，应得到客户的应允。出于美观和噪音方面的考虑，室外机应安装在不显眼的地方，例如建筑物的后部。同时，室外机装置应安装在空气自由流动的地方，而且这些被榨取过热量的冷空气，应可以自然的“流淌”到远处。按照制造商的质量标准清除障碍物，包括墙壁、悬垂物、突出物等。确保室外机不会干扰窗户或门的视野或操作。

• 室外机就位应注意左右和前后都是水平，架高到确保在历史平均最大雪深之上。接水盘加热器的价值可能有限，坡度更为重要，接水盘里的水应很容易进入排水系统，防止形成冰的堆积。避免将室外机组直接安装在屋顶或其他悬吊物的滴水线下，以免它们受到融雪、冰层或降雨径流的影响。当室外机安装无法避免且无正常运行的排水沟时，户外设备必须因地制宜采取保护性措施。

• 系统设计师和安装人员应遵循制造商说明书，了解最小和最大管道长度和高度变化，制冷剂充注量应仅在必要时进行调整。测试过程应遵循作业指导书，用干氮和真空泵三次抽空的方式测试管路装置的密封有无泄漏情况。在这里我还要给出一个经验性的建议：除非必要，延长管道不要使用喇叭口配件，尽量使用专为制冷剂和管路类型设计的密封压接进行管路连接。

• 当使用现有管道安装空气源热泵系统时，需确保管道系统的尺寸适合热泵空气流量要求和可用静压。当不得不加大循环水泵的扬程来满足流量需求时，需重新评估旧有管路的承压能力。

• 绝热保温材料必须覆盖整个管线组长度（两根管道），直达管道根部，避免冷凝和能量损失。外部应安装抗紫外线胶带或其他机械保护装置，以确保其他外露的绝缘层受到保护。穿过建筑围护结构的线组必须防啮齿动物啃咬和钻洞(例如，可使用PVC套筒和盖子，或者用金属棉填充物或类似材料进行封堵。)最后，对可见的缝隙进行泡沫密封，杜绝建筑物的密封性能因安装热泵而遭到削弱。

• 温控器必须安装在代表所服务空间舒适温度的位置上，远离阳光直射、电器或通风的干扰。对于有远程监控需求的，需反复测试其无线信号传输的可靠性。