從空氣中獲取能源 讓供暖製冷零污染

　　進入夏季，很多地方已經顯現出了高溫過夏季的苗頭，連續的30+℃讓人們進入了酷暑狀態。另一方面，原“計劃”會在夏季消失的霧霾並沒有聽話，依然時不常的前來騷擾一下，讓人煩不勝煩。5月20日，北京最高氣溫升至30℃，空氣品質卻變為四級中度污染。想要安心又安全地度過夏季，製冷強勁的空調少不了，而乾淨的空氣卻更為重要……

　　跨臨界二氧化碳超低環溫空氣源熱泵系統，不但保證了製冷的功效，同時沒有污染物排放，兼顧了節能環保。北京嘉孚科技有限公司董事長陶傑説，北京嘉孚科技有限公司與國內頂尖的製冷與低溫工程學科專家組成研發團隊，自主投入研發，針對我國北方寒冷地區建築不同的供暖、製冷、制熱水需求，研發了包括兩大系列6個産品的超低環溫空氣源熱泵系列産品，其中跨臨界二氧化碳超低環溫空氣源熱泵，突破了高回水溫度時制熱能效低等關鍵技術瓶頸，在-35℃條件下供熱穩定，屬國內首創，國際領先；與電供暖相比，用電量僅為前者的1/3；較之普通空調，製冷要節能40%以上。而且，還能直接“對接”現有的空調設備或暖氣片，方便且零污染。

　　用好“大自然能量的搬運工”

　　空氣源熱泵有“大自然能量的搬運工”的美譽。不需要燃煤或燃油，利用蒸汽壓縮製冷迴圈工作原理，以空氣中無處不在的低溫熱源為主動力，通過少量電能驅動壓縮機運轉，實現能量的轉移，制暖或製冷。不但保證採暖和製冷的功效，同時沒有污染物排放，兼顧了節能環保，屬清潔的可再生能源。

　　西安交通大學教授曹峰介紹，跨臨界二氧化碳空氣源熱泵，利用二氧化碳的超臨界特殊物性可以把水溫加熱到70℃以上，這是普通空氣源熱泵無法企及的；但高回水溫度工況下性能差是跨臨界二氧化碳空氣源熱泵需要克服的短板。北京嘉孚科技有限公司開發的跨臨界二氧化碳空氣源熱泵技術，採用能量平衡等方式有效解決了該“短板”。高水溫出水、低溫度回水使北京嘉孚跨臨界二氧化碳熱泵系統供暖效果大幅提升。同時，由於採用二氧化碳作為製冷劑，獲得方便、對環境無污染。跨臨界二氧化碳空氣源熱泵在集中供熱網和天然氣管道不能覆蓋地區建築的供暖、供冷及生活熱水領域具有巨大發展空間，便於分戶管理，更容易實現行為節能，屬於可再生能源的範疇。

　　陶傑説，傳統空調系統可以在-5℃以上的環境供暖；由於嚴寒地區空氣中熱量較難提取，現有的低溫空氣源熱泵能在-15℃以上的環境供暖；嘉孚跨臨界二氧化碳超低環溫空氣源熱泵系統，實現了在-35℃以上環境的穩定供暖。

　　據統計，全世界目前約有350萬台熱泵熱水器採用二氧化碳作為製冷劑，其中日本作為主要消費國佔據了新生産的家庭用熱泵熱水器98%市場份額，其每年的産量約為50萬台。在國內，近年來，浙江、上海、廣東、江蘇、北京等地方均已出臺相應的鼓勵和補貼政策，把空氣源熱泵産業列入清潔可再生節能産業規劃，作為節能減排的重要推廣項目等。

　　裝備不一樣的冬奧會賽場

　　6月13日，北京中軸線上246.8米高的標誌性建築被正式命名為北京奧林匹克塔，並懸挂起永久性奧運五環標誌。國際奧會主席托馬斯·巴赫在見證北京奧林匹克塔落成的致辭中説，他堅信，中國將在2022年舉辦一屆卓越的冬奧會。2022年冬奧會“日漸升溫”，舉辦地北京和河北張家口則正在積極籌備場館建設。

　　滑雪場是冬奧會比賽最重要的硬體設施之一，“我們感覺非常自豪，因為我們突破技術瓶頸研發的産品，為保障冬季奧林匹克運動會場館的正常、高效、節能運作貢獻了力量，我們通過自己的雙手裝備了與其他國家不一樣的冬奧會滑雪場。”陶傑説。

　　河北張家口市崇禮縣的萬龍滑雪場是2022年冬奧會的場館，冬季最低溫超過-35℃。萬龍滑雪場六索雪具大廳海拔約1600米，建築面積1328.12平米，建築高度9米。由於採光及視野要求，建築外立面80%為普通雙層非斷橋玻璃窗，屋頂材料也均為玻璃，散熱量極大；此外，雪具大廳南側外門採用無門鬥自動門，每次開關門時間約15秒，外門開啟頻繁，冷風侵入耗熱量也是極大。

　　由於萬龍滑雪場周邊建築少，沒有輸氣管道，雪具大廳使用電鍋爐供暖，但熱源配置只能提供建築熱負荷的三分之一，而且耗電量大。特別是當室外溫度低於-10℃時，大廳內的溫度基本僅為1—2℃。下雪天時，還會在大門內側形成積雪，阻礙外門開關。

　　陶傑説，六索雪具大廳安裝了5台嘉孚二氧化碳超低環溫空氣源熱泵設備，在該地區環境溫度下，維持40—45℃的穩定出水，分別負擔地板採暖系統與風機盤管系統；同時該熱泵設備還能提供60—75℃的穩定出水，負擔熱風幕系統的正常運作。經過一年多時間運作，在冬季採暖季該建築室內溫度平均約達22℃；另外，空氣源熱泵機組運作成本低，2.6年就可收回投資成本。

　　萬龍滑雪場有關負責人也表示，在最冷環境下，嘉孚二氧化碳超低環溫空氣源熱泵設備與其他供暖方式相比，節電約2/3。

　　一機兩用冬季供暖夏季製冷

　　運作費用低，節能效果好是超低溫空氣源熱泵的重要特徵，嘉孚超低環溫空氣源熱泵在這方面表現尤為突出。據測算，以內蒙古海拉爾地區一座530平方米建築為例，採用嘉孚空氣源熱泵技術設備投資約38.8萬元，年運作費用（電力消耗）5.04萬元。採用普通供熱/製冷技術，供暖設備投資14萬元，製冷空調投資10萬元，年運作費用（燃料消耗和人工費用）10.68萬元。使用嘉孚超低環溫空氣源熱泵，3年左右就可收回投資。並且，據國家權威機構産品檢測院檢測認證，嘉孚超低環溫空氣源熱泵在-15℃時制熱能效，性能優於日本及歐洲同類産品。

　　而與現有的供暖或製冷系統“對接”的便捷優勢，也是嘉孚超低環溫空氣源熱泵的另一個獨有技術“標簽”，而且，這一優勢讓使用者幾乎無需增加投資，成本很低。

　　不管是集中還是分戶供暖管道是蓋房子時就預埋在建築物裏的，要對之進行改動就需拆墻，影響住戶。嘉孚超低環溫空氣源熱泵可直接“對接”暖氣片，對既有建築供暖管道不需要做任何改動更換，用空氣源熱泵直接替換燃煤或燃油鍋爐即可。北京嘉孚科技公司與西安交通大學等合作，開發了能專業訂制的低成本、高能效的熱/冷能需求整體解決方案。

　　“超低環溫空氣源熱泵可接各式風機盤管、地暖管，既能滿足僅有供暖需求的嚴寒地區穩定、高效、節能的供暖，還能同時解決需要冬季供暖和夏季製冷的地區的用戶，實現一機兩用。”陶傑説。