空气源热泵冷暖两联供舒适节能白皮书（内附文件）

发布时间：2023-06-13 18:40:04

党的十九大报告指出，中国特色社会主义进入新时代，我国社会的主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展

党的十九大报告指出，中国特色社会主义进入新时代，我国社会的主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。绝大部分的夏热冬冷地区没有北方城市的集中供暖设施，但这一地区冬天气候潮湿阴冷，人民的美好生活呼唤舒适供暖。空气源热泵冷暖两联供系统具有突出的节能、舒适的技术特点，它为南方冬季舒适供暖和夏季舒适供冷提供了可行的普及方案。

为了进一步提升空气源热泵冷暖两联供系统在南方地区的市场认知和普及，促进这一技术的广泛应用，中国节能协会热泵专委会联合同济大学暖通空调研究所、上海交通大学溧阳研究院和艾默生环境优化技术有限公司等单位一起编撰此空气源热泵冷暖两联供舒适节能白皮书。白皮书系统介绍了空气源热泵冷暖两联供系统的构成、主要特点及优势，白皮书分为技术篇、价值篇、市场篇和应用篇四个篇章。

空气源热泵冷暖两联供系统是指以空气源热泵机组作为冷热源，供暖采用热水的辐射末端为主，供冷采用冷水或冷媒的对流末端为主，为单独用户提供供暖和供冷的联合系统。常见的空气源热泵冷暖两联供系统包括空气源热泵水系统和空气源热泵水氟系统（俗称天氟地水）。两种系统都使用水作为输配介质为地暖末端或低温散热器供暖。

空气源热泵冷暖两联供系统，相对于传统的制冷供暖方式，具有突出的节能性和舒适性的优势。根据夏热冬冷地区的实际测试数据，在地面辐射供暖应用中，作为热源空气源热泵相比燃气壁挂炉能节约50%以上的能源费用开支，同时还能减少二氧化碳等温室气体排放，减缓气候变暖和防治大气污染。空气源热泵冷暖两联供系统结合地面辐射供暖，通过热水管路加热混凝土和地板面层，再通过对流和辐射方式加热房间空气和壁面，房间的温度均匀性好，供暖的舒适度要明显高于一般的分体空调。

近两年，空气源热泵冷暖两联供系统发展较快，但相对于传统的供暖供冷产品，其市场份额有待提升，还有很大的发展空间。希望本白皮书的发布，能够引导“南方舒适供暖”健康快速发展，在满足广大夏热冬冷地区及更大范围地区的人民美好生活需求的同时，也能够促进空气源热泵采暖技术进步和产业发展，为我国节能减排和生态文明建设发挥更大价值。

背景

一、我国夏热冬冷地区的供暖需求
夏热冬冷地区位于陇海线以南，南岭以北，四川盆地以东。如图1所示，其范围涉16个省市，其中6个省市与北方地区重叠，3个地区和夏热冬暖地区重叠，还有1个省市和温和地区重叠。夏热冬冷地区面积约171万平方公里，约占全国面积的18%。

夏热冬冷地区的气候属于夏季炎热高温，冬季潮湿阴冷，年降水量高、冬季日照率低，其人口密集、经济发达，建筑室内制冷、供热、除湿及通风的需求并存。

图1 集中供暖南北区域划分

为全面了解夏热冬冷地区城镇住宅冬季采暖基本现状，清华大学、上海市建筑科学研究院(集团)有限公司、深圳市建筑科学研究院股份有限公司和浙江大学等多个单位联合，于2013年开始在该地区展开了大规模的综合调研活动，调查结果在《中国建筑节能年度发展研究报告2017》中发表[1]。结果表明，该地区住宅绝大部分为分散采暖。热泵型房间分体空调是该地区拥有率最高的采暖设备，58%的居民采用热泵型房间分体空调加局部采暖电器，14%的居民仅采用热泵型房间分体空调作为冬季供暖的主要设备，如图2所示。

图2 夏热冬冷地区城镇住宅冬季采暖基本现状

夏热冬冷地区住宅的供暖能耗整体处于较低水平，这与采暖设备的间歇运行以及冬季室内环境整体偏离了舒适区间是密切相关的，如图3所示。但这部分采暖能耗增量大，增长快，是城镇住宅用能领域中增长最快的分项，也是城镇建筑节能工作面临的挑战。夏热冬冷地区选择节能的采暖技术路线，对于整体节能工作具有重要意义。

图3 夏热冬冷地区城镇住宅采暖一次能耗的增长

二、空气源热泵技术发展与舒适性空调和采暖需求的兴起
党的十九大报告指出，经过长期努力，中国特色社会主义进入了新时代。我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。夏热冬冷地区是我国经济最发达的地区之一，随着人们生活水平的提高，该地区住宅建筑蓬勃发展，与之而来的是住宅空调、采暖设备、新风系统等的多元化发展。2013年，人民日报微博开展的一项约2万人参与的网络调查，结果显示，高达83%的居民支持南方供暖。

如图4所示，同济大学研究团队在2011至2013年测试了上海地区居民住宅冬季室内热环境状况。当住宅未开启空调时，住宅冬季室内温度基本低于18℃的采暖设计温度下限，有超过半数的时间低于卫生学要求的12℃的下限。在住宅开启空调后，由于室内空气和家具、围护结构的热惯性，仍有大量时间房间温度低于18℃[2]。与北方集中供暖的住宅环境相比，上海地区住宅冬季整体温度偏低。

图4 非供暖区无采暖家庭室内温度[2]

近年来同济大学[3]、湖南大学[4]等研究团队采用环境测试、主观问卷和能耗模拟等研究方法，研究了夏热冬冷地区地面辐射供暖人体热舒适和运行能耗。结果显示，地面辐射供暖室内的均匀性、稳定性好，能显著提升人体的热舒适，并具有显著的节能效果。目前，随着该地区生活水平的提高，居民对冬季室内舒适度的需求日益增加，人们要求采暖满足温度梯度均匀合理、不干燥以及无风感等，房间分体空调等已不能完全满足要求，采暖形式开始倾向更加舒适的辐射末端，如地板采暖等。同时，由于整个采暖季的总运行小时数不断攀升，居民对节能性的要求也日益突出。

我国空气源热泵的发展从20世纪80年代起步，90年代国家积极引进国外热泵技术和先进生产线，开始大力开发适合国情的热泵装置和热泵系统。到21世纪，中国已经形成完整热泵工业体系，技术不断创新发展，热泵迈入市场规模应用阶段。2010年，GB/T 25127《低环境温度空气源热泵(冷水)机组》[5]发布实施，对空气源热泵技术在北方采暖的应用提供了技术标准，随着技术发展，该标准目前正在新一轮修订完善中。2013年，北京农村开始试点“煤改电”，使用空气源热泵等清洁取暖设备取代传统燃煤锅炉等供暖设备。目前低温型空气源热泵在北方“煤改电”中得到超过百万户的大量应用，已成为了北方清洁取暖的主要技术途径之一。借鉴北方的经验，在广大的夏热冬冷地区及更大范围的“南方供暖”地区，空气源热泵冷暖两联供系统也正式成为市场上更舒适、更节能的空调和供暖新技术。

三、空气源热泵冷暖两联供系统满足我国能源结构要求
夏热冬冷地区及更大范围的“南方供暖”地区属于我国经济发达地区，该地区夏季炎热高温，冬季潮湿阴冷，对夏季空调和冬季采暖的能源需求量大且增长速度快。由于我国资源赋存与能源消费的地域矛盾突出，形成了目前大规模、长距离的北煤南运、北油南运、西气东输、西电东送的能源流向格局。从我国能源结构来看，在相当长的时间里，煤炭和火力发电仍将是中国的主要能源形态，电能作为清洁能源，能有效改善区域的环境污染和雾霾问题。当前，夏热冬冷地区使用燃气壁挂炉供暖方式受到天然气供应条件的制约，直接电加热设备如电暖气和加热电缆地面辐射供暖等耗电较高，同时对家庭的电力负荷要求也高。综合来看，具有高效率、低功耗特性的空气源热泵冷暖两联供系统，是相对更适宜“南方供暖”的舒适采暖方式。

参考文献：
[1] 清华大学建筑节能研究中心. 中国建筑节能年度发展研究报告. 北京: 中国建筑工业出版社, 2009

[2] 周翔, 张淇淇, 张静思等. 上海地区住宅冬季室内环境调研及热需求分析, 暖通空调, 2013, 43(6), 64-67
[3] 隋学敏, 张旭, 韩星. 户式地板辐射采暖+新风系统冬季工况运行性能与分析. 流体机械. 2009, 37(3): 53-55
[4] 谭畅, 李念平, 何颖东等. 南方地区局部地面供暖舒适性及节能性研究. 大连理工大学学报. 2018, 58 (3): 277-284
[5] GB/T 25127.2-2010. 低环境温度空气源热泵（冷水）机组. 北京: 中国标准出版社, 2010

技术篇

1.1 空气源热泵冷暖两联供介绍

1.1.1 什么是空气源热泵冷暖两联供系统
空气源热泵冷暖两联供系统指以空气源热泵机组作为冷热源，供暖采用热水的辐射末端为主，供冷采用冷水或冷媒的对流末端为主，为单独用户提供供暖和供冷的联合系统。冷热源包括空气源热泵冷热水机组或空气源多联式空调（热泵）热水机组，通常单台额定制冷量不大于50kW。
常见的空气源热泵冷暖两联供系统包括空气源热泵水系统和空气源热泵水氟系统（俗称天氟地水）。两种系统都使用水作为输配介质，为地暖末端或低温散热器供暖。区别在于使用水作为输配介质为风机盘管末端供冷的称之为空气源热泵水系统，使用制冷剂作为输配介质为空调室内机供冷的称之为空气源热泵水氟系统。其冬季供暖工作原理如图1.1所示，夏季空调工作原理如图1.2所示。

图1.1 空气源热泵两联供系统冬季供暖运行

图1.2 空气源热泵两联供系统夏季供冷运行

1.1.2 空气源热泵冷暖两联供的系统组成
空气源热泵冷暖两联供系统由冷热源主机、末端（辐射供暖末端、对流空调末端）、输配系统及附件、控制系统等部件组成。空气源热泵水系统组成如图1.3所示，空气源热泵水氟系统组成如图1.4所示。

图1.3 空气源热泵水系统组成

图1.4 空气源热泵水氟系统组成

1.2 空气源热泵冷暖两联供的主要组成部件
空气源热泵冷暖两联供系统集成了对流空调供冷与地板辐射供暖的优点，夏季快速供冷，冬季舒适供暖。与传统的多联机加燃气壁挂炉的配置相比，系统实现了供冷供暖的集成控制，一个控制器可同时控制室内风机盘管和地暖，可调节设定室内温度，冷热源主机的开关由室内制冷/制热的需求自动调节，操作方式更加简便。

1.2.1 冷热源主机
冷热源主机是空气源热泵冷暖两联供系统的核心装置，不同企业生产的产品具有不同的产品结构。按照产品的结构划分，冷热源主机可分为整体机（也叫一体机）和分体机。整体机和分体机产品的结构不同，各有优缺点。一般而言，由于分体机的水系统部分全部集中到室内机中，其防冻性相对更好一些。分体机的运输、安装也较一体机更为方便。同时，由于分体机室内机部分需要现场安装，安装过程中出现安装质量问题的几率也较整体机稍大。整体机和分体机的选择一般根据现场的安装条件确定。

图1.5 冷热源主机示意图（分体机）

1.2.2 末端
空气源热泵冷暖两联供系统的末端分为辐射供暖末端、供暖散热器末端和对流空调末端（风机盘管、空调室内机）。地面辐射供暖末端如图1.6所示，通过敷设在地面中的散热盘管向房间供暖。以低温辐射的方式向室内供热，非常适合与热泵等提供低温热水的热源相匹配，舒适性高、节能效果好、美化居室。

图1.6 地面辐射供暖末端

如图1.7所示，散热器采暖是我国北方地区最广泛应用的采暖方式，安装方便。很多北京农村煤改清洁能源项目是在原有散热器采暖系统基础上进行的。由于空气源热泵冷暖两联供系统的供暖水温较常规集中供暖系统低，需要通过强化传热或增加散热器散热面积的方法进一步提升散热器产品的性能，如使用低温热水作为供水的新型散热器，也称低温采暖散热器。散热器可配置温控阀，有利于行为节能。

图1.7 散热器采暖

1.2.3 输配系统及附件
输配系统及附件包括系统配管、水泵、缓冲水箱及分集水器等辅件辅材。

1）系统配管
系统配管的主要功能是将冷热水或者冷媒输送到各末端设备。两联供系统各类型的管道材质、管径的选择要同时考虑制冷和采暖两项功能的负荷需求，同时要兼顾系统阻力，尤其是管道管径的选择直接决定了材料成本和系统能耗。科学选择输配系统的管道产品对于优化系统至关重要。
2）水泵
水泵或混水泵站提供整个循环系统的动力，市场上目前已应用的一些空气源热泵采暖项目或空气源热泵冷暖两联供项目，屏蔽泵和离心泵都有一定量的应用。泵的类型选择根据项目水质情况和空气源热泵设备的水侧换热器类型确定。
水泵扬程选择关系到系统能耗、系统噪音、用户使用费用、使用的舒适性等各方面，要根据系统冷热负荷需求科学合理的确定水泵扬程。扬程过大对于保障供冷供暖效果有一定的益处，但同时会造成系统能耗过高、水流噪音过大、使用费用过高等问题。目前在空气源热泵冷暖两联供项目中，高效水泵正越来越多的被选择使用，有利于降低系统能耗和提升系统舒适性。
比如威乐MHI/MHIL系列卧式多级离心泵，广泛配套于中高端品牌热泵两联供主机中。

3）缓冲水箱
空气源热泵冷暖两联供系统中缓冲水箱为可选附件，目前在工程项目中使用率较高。缓冲水箱安装在输配系统中，外部设有绝热层，能够增加输配系统的水容量，起到降低主机启停次数、热泵机组除霜时保持水温等作用，通常设置排气、定压装置。缓冲水箱在系统中示意如图1.8所示。

图1.8 缓冲水箱系统示意图

两联供系统中配置缓冲水箱，具备以下特点：
①储热：保证末端热能的持续性；
②缓冲：保证了系统管路内水力均衡、供热温度持续且均衡，延长了机组的使用寿命；
③稳定节能：系统中的热惯性增大，系统在运行过程中不会出现忽冷忽热的现象。机组避免了使用过程中的长期频繁启停状态，机组使用寿命得到延长；
④舒适：机组在化霜功能启动时，末端的供热效果不会因为化霜停机过程而衰弱，提高用户使用舒适性；
⑤安装形式多样，能为两联供市场获得更大的发展空间：缓冲水箱有落地式和壁挂式两种安装方式，比如光芒最新推出的壁挂式缓冲水箱，可以作为两联供系统向小户型和房产工程配套系统的助推剂，两联供系统中采用缓冲水箱，可以使两联供系统的应用范围和运用空间更广泛，让两联供系统的推广更具潜力。

4）分、集水器
分集水器是连接地面辐射供暖末端和供回水干管的附件，起到由干管向各个支路供水分流、由各个支路向干管回水汇流及调节各支路流量的作用，目前市场上常见的有不锈钢分集水器、铜质分集水器和塑料分集水器等，也可集成温度、压力显示、自动混水、热计量等功能。通过调节分集水器，可实现地暖的分室分时控制。

1.2.4 控制系统
空气源热泵冷暖两联供的控制系统最基本的功能是通过对室内温度的监测，实现对热泵主机以及末端启停的控制，除了开关功能，还包括运行模式、参数设置等功能，一般通过温控器（也叫控制面板）外接装置来实现。

相对于分体空调，空气源热泵冷暖两联供系统的舒适性程度高但系统相对复杂。为实现其集成化和远程控制，需要系统能自我感知室内实际负荷变化，自动调节系统中主机和末端的运行状态。主机、水泵和末端设备等各子系统之间逻辑互连、信息共享、协同工作，如图1.9所示。同时，系统可实现互联网控制，用户可远程查看及操作供冷、供暖、空调和通风等功能，并联入第三方专业智能家居系统，通过APP实现手机远程操控；系统可连续存储主机相关各项数据，后台检测、监控设备运行状态及运行数据等，实现售后的精准维护。

图1.9 空气源热泵冷暖两联供的智能控制监测系统

价值篇

2.1 空气源热泵冷暖两联供系统的节能性

2.1.1 空气源热泵原理
空气源热泵是通过热泵技术，利用逆卡诺循环原理，用少量电能驱动热泵机组，将热泵设备中的工作介质进行相变循环，把空气中的低温热能吸收升温，供应给室内，满足人们生活和生产中的供热需求。空气热能是指贮存在大气中的热能，主要来自太阳能，是可再生能源的一种形式。欧盟2009年4月23日发布的可再生能源指令（DIRECTIVE 2009/28/EC, Renewable Energy Source Directive）中将“空气热能”（Aerothermal）定义为“在环境空气中存在的能量”，与太阳能（Solar energy）、地热能（Geothermal）等并列，被纳入可再生能源范围。所以空气源热泵设备（产品）是可再生能源产品，其原理可以用下图2.1来表示。

图2.1 热泵技术原理图

2.1.2 可再生能源概念
空气源热泵能将贮存于大气中的热能转化利用，形成高于环境温度以满足供热需求的热源，是一种电能-热能转化效率高的节能方式，被纳入可再生能源的产品清单中。浙江省率先为可再生能源开发利用立法，在2012年5月30日浙江省人大通过的《浙江省可再生能源开发利用促进条例》中明确提出：本条例所称可再生能源，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能、空气热能等非化石能源。山东、广西等省陆续跟进。2015年11月25日，住房和城乡建设部科技发展促进中心正式发布了《空气热能纳入可再生能源范畴的指导手册》。

2.1.3 空气源热泵冷暖两联供采暖的节能性
产生同样热能，空气源热泵所需一次能源更少，因此空气源热泵具有明显的节能减排效果。理论上与电加热相比，空气源热泵降低一次能源消耗约68%；与燃气壁挂炉相比，空气源热泵降低一次能源消耗约36%。

2.2 空气源热泵冷暖两联供系统的舒适性

2.2.1 冬季地面辐射采暖的舒适性
供暖是人类在寒冷气候下生存的基本需求，生活在供暖环境中有利于居民健康。舒适供暖可以使室内温度保持在适宜范围，一般为18~22℃。在非供暖环境下，人体长期处于“受冷”状态，肢体末端血管长期收缩，可能导致血液循环不顺畅，增加心脏输血负担，严重者甚至会影响人体水分和热量的代谢与传递，容易引发头晕眼花、肩膀疼痛，甚至导致头痛、高血压、糖尿病、过敏性鼻炎等病症[1]。新西兰学者对比了采暖形式对居民健康的影响，发现采暖措施可以有效地降低儿童生病率、呼吸道症状报告率，发现在非供暖环境下儿童呼吸道症状报告率较供暖人群高14.0%，如图2.3所示[2]。

图2.3 不利环境因素暴露水平与儿童发病率[2]

由图2.4人体体温分布图可知，人体头部的温度较高，脚部处于肢体末端，温度较低。普通分体空调或者采用风机盘管的中央空调采用顶部对流送风，热空气相对较轻，容易在房间上部聚集，出现“头热脚冷”的现象；地面辐射采暖的热量是由下而上的散发和传递，使人“头凉脚热”，更加舒适。图2.5不同供热方式下室内温度垂直分布曲线也说明了地暖的温度分布较散热器和空调要更为舒适。

图2.5 供热曲线对比图

通过中国节能协会热泵专委会进行的南方多城市消费者调研也发现，用户在选择购买供暖设备的时候，在舒适性、易用性、维修保养方便性、品牌、安装、控制、节能、成本和外观等因素中，舒适性是终端用户最看重的因素。

图2.6 消费者购买供暖设备因素调研

地面辐射供暖通过热水管路加热混凝土和地板面层，再通过对流和辐射方式加热房间空气和壁面，房间的温度均匀性好，在整个供暖季温度稳定。同济大学团队在上海调查得到的地面辐射供暖住户家庭温度分布如图2.7所示，被测房间温度大多数时间处于17-21℃范围内，当房间长时间无人时，居民采用温控器降低室内设定温度以节约采暖费用，这一行为导致了温度区间两端极值，也反映了该地区居民在采暖设备上的行为调节需求[4]。根据CECS564-2018《空气源热泵供暖工程技术规程》[5]，夏热冬冷地区供暖系统供/回水温度设计参数为45℃/40℃，这与空气源热泵冷暖两联供系统的高效率运行区相匹配。

图2.7 使用地面辐射采暖住宅室内热环境状况分布[4]

注，黑色粗实线表示平均值，蓝色方块表示25%~75%分位数区间

2.2.2 夏季风机盘管对流末端的舒适性
空气源热泵冷暖两联供系统在夏季一般使用风机盘管末端进行降温。风机盘管属于对流末端，在夏季使用时，具有温差小、响应快、噪声轻的优势。风机盘管供冷采用7℃进水，出风温度一般大于13℃，不易产生冷吹风感。同时，风机盘管的出风口安装位置相对房间空调器较高，并设置回风口，气流组织好，为夏季室内空调环境提供了更好的舒适环境，如图2.8所示。

图2.8 风机盘管气流组织示意图

参考文献
[1] J. Mercer. Cold – an underrated risk factor for health. Environmental Research. 2003, 92 (1): 8-13.
[2] A. Kelly, G. Kemp, et al. Exposure to harmful housing conditions is common in children admitted to Wellington hospital. The New Zealand Medecal Journal. 2013, 126 (1387): 108-126.
[3] G. Tanda. The use of infrared thermography to detect the skin temperature response to physical activity. Journal of Physics: Conference Series. 655 (2015) 012062.
[4] 周翔, 张淇淇, 张静思等. 上海地区住宅冬季室内环境调研及热需求分析, 暖通空调, 2013, 43(6), 64-67
[5] CECS 564-2018 空气源热泵供暖工程技术规程. 中国工程建设协会标准. 北京, 中国计划出版社, 2018

市场篇

3.1 空气源热泵供暖总体情况
3.1.1 国内市场情况
供暖是社会发展的重要标志，供暖行业的可持续发展是小康社会的内在要求。近年来，随着消费生活水平不断提高，城镇化建设进程加快以及供暖市场“煤改清洁能源”的推进等，供暖行业在中国市场发展迅猛。
根据中国节能协会热泵专委会的统计，空气源热泵采暖市场规模从2015年后步入高速增长阶段，2019年以出厂价格计算，设备产值达到78.5亿元。2018年后由于各地政府补贴“煤改电”项目减少，导致总体市场略有下滑，但是零售市场保持了持续增长。具体如图3.1所示。

空气源热泵采暖主要分集中式和分户式两种形式。近三年，户式采暖市场行业有所调整，究其原因是占据较重份额的户用空气源热泵采暖产品有所回落，有能力提供高补贴地区的需求下降，而其他地区未能延续补贴政策。北方清洁取暖市场出现波动，致使整个采暖行业发展放缓，低于市场预期。具体如图3.2所示。

很多企业在发展“煤改电”市场的同时，加大对空气源热泵北方零售渠道的开发投入，北方渠道零售大幅增长。目前户式空气源热泵采暖市场容量还远远没有饱和。对我国北方区域来说，采暖刚性需求较大，集中采暖无法覆盖的地区，分户独立采暖模式成为主要的取暖方式，具体如图3.3所示。

此外，工程采暖产品表现相对亮眼。在行业的联合推动下，空气源热泵工程采暖产品已经从煤改电区域吹向了西北、东北以及内蒙古地区。尤其是甘肃、宁夏、青海、陕西等西北省份政府的大力推进以及电化新疆的提出，工程采暖在北方地区遍地开花，具体如图3.4所示。

3.1.2 欧洲市场情况

对照欧洲经验，欧洲空气源热泵设备更大的市场是在热水和供暖领域。过去几年，在热泵产品类别中发展最快就是空气源热泵热水器和空气源热泵热水供暖机组产品。2017年，根据德国热泵协会的统计，在新建建筑中，热泵供暖的户数首次超过了燃气供暖，成为最主要的供暖热源。具体如图3.5和图3.6所示。

3.2 空气源热泵两联供市场情况
经过多年的技术积累及北方采暖大规模的工程实践，空气源热泵技术不断丰富和完善。中国节能协会热泵专委会的数据显示，空气源热泵冷暖两联供产品在热泵细分市场中，成为近三年来增长最快的细分产品。高速增长的动力源于夏热冬冷及更大范围的南方地区对冬季舒适采暖的迫切需求，空气源热泵冷暖两联供产品恰恰满足了这一改善需求，一直呈现快速增长的趋势，2019 年市场规模达到20.5亿元，如下图3.7所示。

在区域上，长江流域依然是空气源热泵冷暖两联供的重要市场，华东地区与华中地区由于绝大部分为非集中供暖区，当地冬季气候比较寒冷且潮湿，迫切需要冬季供暖。该地区原来普遍采用的方式为分体式房间空调供暖，但室内的温度场不均匀，同时会有噪音和吹风感。消费者希望采用地暖等更加舒适的供暖方式，空气源热泵冷暖两联供产品形式很好地满足了这种需求。

华东市场中，以江苏和浙江表现最为积极与抢眼。江苏和浙江一直是多联式中央空调的重要市场，近年来，多联式中央空调市场增长有限，空气源热泵两联供节能环保的产品优势吸引着不少经销商的注目，进而加强了相关渠道的培育和建设，众多专业空气源热泵两联供销售门店开花落地，促使市场认知快速成长。

应用篇

4.1 空气源热泵两联供系统的项目实施

4.1.1 空间和电源现场条件
用户选用空气源热泵冷暖两联供系统需要具备现场空间条件。一般室外机安装需一定面积的安装平台，并确保进风与排风通畅，在排出空气与吸入空气之间不发生明显的气流短路。多层、高层住宅各层室外主机如果设置在同一位置的室外阳台上，要考虑排出气流对上下层的影响，室外阳台宜有两个朝向与室外相通。此外，主机应避免受厨房排出的油烟污浊气流影响，并应避免机组噪声对相邻房间的影响。室外主机上部应有遮水、遮雪设施，化霜水应有组织排放，寒冷地区水系统所属设备和管道应有防冻措施。同时，保证机组四周具备足够的维修空间，具有安装排水设施、缓冲水箱、管路及配件、水泵等的空间。

用户选用空气源热泵冷暖两联供系统电源需满足安装要求。机组电源输入分为单相电和三相电两种。当选用的空气源热泵冷暖两联供冷热源主机需要三相电源时，进户线应采用三相电源，并配置按相序计量的三相电能表或一块三相电能表和一块单相电能表。主机由家居配电箱配电时，配电回路应与其它家用电器和照明回路分开，宜设置专用的配电控制箱。当空气源热泵冷暖两联供系统需单独管理、分项计量或单独计费时，应设置独立的专用配电箱及电能表箱。

4.1.2 安装平台的要求
安装平台应有排水设施，确保雨水、制热除霜或冷凝产生的水可以有组织排出；若无排水设施，则应在机组底部设置集水盘并设管道就近引至适合地点排放。室外机基础可采用混凝土或钢结构制作，当采用钢结构基础时，钢构架应采取可靠的防腐措施。当室外机安装固定在外墙上时，应校核墙体的强度，悬臂支架的结构和强度应经设计计算确定。

4.1.3 室内末端的安装要求
室内末端主要分为辐射供暖末端、供暖散热器末端和对流空调末端（风机盘管、空调室内机），均应符合国家相关规定。以下列举室内末端安装的主要规定和要求。

1）地板辐射供暖末端的安装
地板辐射供暖末端的加热供冷部件为隐蔽性施工，施工过程中，埋设于填充层的加热供冷管及输配管不应有接头，当铺设过程中管材出现损坏、渗漏等现象时，应整根更换，不应拼接使用。加热供冷部件敷设区域，严禁穿凿、穿孔或进行射钉作业。管道敷设完成后，应进行系统冲洗和水压试验，确保管路无渗漏。
地板辐射供暖末端面层施工前，填充层应达到面层需要的干燥度和强度，以木地板作为面层时，木材应经过干燥处理，且应在填充层和找平层完全干燥后进行木地板施工。卫生间地面辐射末端需在防水合格地面上铺设。

2）供暖散热器末端的安装
散热器的安装必须牢固、平整、美观，支架、托架位置应准确，埋设牢固。支架、托架数量应符合设计或产品说明书要求。挂式散热器距地高度按设计要求确定，设计无要求时，一般不低于150mm，窗下明装的散热器上表面不得高于窗台标高，如有窗台板应距窗台板下皮30mm。散热器背面与装饰后的墙内表面安装距离，应符合设计或产品说明书要求，如未注明应为30mm。
散热器不宜在其外部加设装饰罩。带风机的散热器具有强制对流功能，应可靠接地。

3）对流空调末端的安装
风机盘管的安装位置及标高应符合图纸要求。安装前应进行机组的外观检查、多速运转和水压试验。风机盘管的安装位置应根据用户对供暖和供冷的使用要求确定，两联供系统的风机盘管末端以夏季供冷为主，应采用卧式安装在房间的上部，并预留检修保养空间，在封闭吊顶内安装应预留检修口。凝结水应进行有组织排放，防止溢水、积水。机组参数应满足《风机盘管机组》GB/T19232中有关规定。
空调室内机的安装，除参照风机盘管的安装要求外，还应满足相关标准中制冷剂管路的敷设和支架安装要求。

4.2 案例

4.2.1 案例一：江苏省溧阳市空气源热泵冷暖两联供项目
1) 项目概况 2018年，上海交通大学联合艾默生环境优化技术（苏州）有限公司，在江苏省溧阳市进行空气源热泵冷暖两联供与燃气壁挂炉的现场对比测试。此次实验户型为上下两层结构，下层采用变频空气源热泵采暖，上层采用燃气壁挂炉进行采暖。地暖的敷设按照标准JGJ142-2012进行，户型分为卧室东、客厅、卧室西和餐厅，建筑面积约140平方米。现场如图4.1所示。
在测试期间，分别对供回水温度、水流量、耗电量、实时功率、室内外空气温湿度、室内水平垂直空间温度和围护结构内表面温度进行监测。

2) 测试内容及结果分析
燃气壁挂炉及空气源热泵均采用地暖末端，结合实际案例经验，根据燃气壁挂炉大温差、小流量的特点，地暖采用16mm外径管，200mm间距。空气源热泵连接的地暖管采用20mm外径管， 150mm间距。通过对该小区两个多月的监测，测试结果如下表4.1。空气源热泵的房间平均温度、平均能效要优于燃气壁挂炉。

图4.2及图4.3分别为变频空气源热泵和燃气壁挂炉的逐日制热量、耗电量和能效比。测试期间室外温度范围为-2℃到18℃，空气源热泵机组的逐日制热量范围在30~247kW·h之间，而燃气壁挂炉系统的逐日制热量在112~267kW·h之间。

3）数据对比
冬季系统运行期间，空气源热泵总耗电量为2276kW·h，其中峰时度数为1233kW·h，谷时度数为1043kW·h；燃气壁挂炉耗气量为1445m³。按照常州市物价：峰电单价0.5583元/度，谷电单价0.3583元/度。阶梯电价一档0-230度，电价0.5283元/度，二档231-400度，电价0.5783元/度，三档400 度以上，电价0.8283元/度，天然气费用2.45元/m³。按照先峰谷后阶梯计算原则，空气源热泵的费用为1646元，平均每天费用27元；燃气壁挂炉总费用为3541元，平均每天59元。两者相比，空气源热泵节省费用1894元，减少53%的支出。
经过运行研究发现，变频空气源热泵系统在满足用户供暖需求的同时，可以减少能源的消耗，为用户节省53%的支出。如下图4.4所示。

图4.4 燃气壁挂炉和空气源热泵费用对比图

4.2.2 案例二：杭州某住宅空气源热泵冷暖两联供项目
1）项目概况
项目建筑面积130,000㎡，14栋高层住宅，928户。采用空气源热泵冷暖两联供方案，实现一机（空气源热泵）双末端（地板辐射供暖+风机盘管送风），辐射末端采用120mm埋管间距，实现机组低水温供热下的采暖效果，风机盘管采用柔性水力平衡分配系统连接。如图4.5所示。