在西北、东北等寒冷地区，空气源热泵供暖面临着低温的考验，那么，空气源热泵在寒冷地区运行效果究竟如何？运行费用怎样？稳定性能不能得到保障……
近两年，在产品和技术升级的情况下，很多企业的热泵采暖机组已经实现了-30℃甚至-35℃等更低工况下的稳定供热。
下面来看一个案例，包头一别墅采暖面积456㎡，安装一台15P的超低温采暖机组，6个月采暖季的运行总能耗为21732度电，总费用为7177.115元(综合电价约0.33元/度)，折合每平米采暖季仅15.74元！
一、项目概况
该项目为内蒙古包头市青山区笸箩铺村正大休闲农庄别墅，建筑物地上两层，地下一层，总采暖面积456㎡，为新建建筑，有外墙保温，室内未端为地暖。其中，地下层为棋牌室、健身房和影音室，采暖需求同地上两层。
据了解，该村共建有休闲农庄216栋，单栋面积为260～460㎡，已经完成装修约100栋。
由于没有市政集中供热管网，用户供暖只能选择天然气壁挂炉或者空气源热泵。目前1/3的业主选择安装超低温空气源热泵，来满足冬季采暖和夏季制冷需求。
二、设计参数
包头地理坐标为东经109度50分至111度25分、北纬41度20分至42度40分，属半干旱中温带大陆性季风气候。全年平均气温为7.2℃，最冷月1月份平均气温为﹣16～﹣12℃，冬季历史最低气温﹣29℃。
室外环境计算参数表(包头市，严寒地区A区)
室内设计参数表
三、负荷计算和机组选项
供暖系统的设计热负荷是指在某设计室外温度下，为达到要求的室内温度，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
采暖热负荷采用面积热指标法进行估算。根据项目的实际情况，采暖热负荷取值40W/㎡。
可得，项目的采暖总负荷为：QA=S×Q’=456㎡×0.04KW/㎡=18.24kW。
根据本项目上述计算所得的采暖热负荷，可知本项目热泵机组实际需要投入的名义制热量为：
P=QA/K，
式中：P——热泵机组名义制热量，kW；QA——系统采暖计算热负荷，kW；K——热泵制热量修正系数。
机组随环境温度及出水温度的制热性能变化表：
根据实验室测得的数据可知，单台机组在该项目所在地冬季采暖室外计算干球温度﹣20℃环境条件下，出水温度为40℃时，机组的制热量修正系数为0.56；出水温度为45℃时，机组的制热量修正系数为0.53。
P=QA/L=18.24÷0.53=34kW(干球温度﹣20℃环境条件下，出水温度为45℃时)。
该项目选择的15匹空气源热泵机组单台额定制热量为43kW(A7/W45℃)，能够满足制热的需求。
四、产品优势
1.该项目选用的机组采用喷液冷却/EVR喷气增焓压缩机，采用二次冷却 喷液冷却，﹣30℃极端温度下，机组能保证稳定运行。
2.采用新一代高效换热器、高精度电子膨胀阀等名优零部件，大幅度提升换热效率，制热能效COP较之普通机型也有了很大提升。
3.采用先进的梯形内螺纹管和亲水铝箔设计，换热效率提升30%，在保证运行可靠稳定的基础上，提升运行效率。
4.通过CFD优化设计，改善空气侧换热效果，使机组在单位时间内有更多的空气与换热器进行热量交换，保证换热效率。
5.运用高精度电子膨胀阀作为冷媒精细控制部件，电子膨胀阀从全封闭到全开状态其用时仅需几秒钟，反应和动作速度快，不存在静态过热现象，可实现轻载启动，提高机组稳定可靠性，降低机组运行费用。
五、安装施工
根据项目的实际情况，主机安装在别墅的楼顶，做了约40公分高的不锈钢底座。室外管道采用PPR材质，外包5公分厚的保温棉。为了防止冬季极端天气下管道结冻，全部加装了伴热带。
冷凝水处理方面，用管道全部接到下水道排出，防止流到地面结冰后影响主机的运行效果和稳定性。
六、运行情况
为了获得峰谷电价的优惠，该项目安装了单独的电表计量，由供电局统一控制供暖时间，因此实际供暖时间为六个月，从2020年10月16日开始运行，到2021年4月16日结束。
因为用户家里有老人和小孩，因此系统设计24小时供暖。设计出水温度为40～55℃，实际使用中，由于室内末端为地暖且建筑保温效果较好，因此客户设置的出水温度在30～45℃，室内即可达到20～24℃。
2020年至2021年采暖季，室外最低气温﹣25℃，2021年1月平均气温为﹣16℃，系统稳定运行，实现了零故障，效果得到了用户的高度认可。
七、费用分析
根据用户提供的缴费清单，采暖季6个月的总耗电量为21732度电，总费用为7177.0115元，折合每平米采暖季仅约15.74元。
运行能耗统计
据用户介绍，采暖季前已经申请了峰谷电价，但是前两个月实际缴费还是按照0.415元/度的电价计算。后四个月享受了峰谷电价的优惠，综合电价约0.287元/度。
包头市居民集中供热的收费标准为21元/平米，热泵采暖的费用相比大暖节省了25%左右，用户对于空气源热泵的节能性十分认可。
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