空气源热泵热风机标准化发展现状与方向

1.1  热泵热风机产品标准

作为我国首部以制热为主、可兼顾制冷的热风型空气源热泵取暖设备行业标准JB/T 13573—2018《低环境温度空气源热泵热风机》突破传统空气—空气热泵标准以制冷为主的限制，考虑到北方冬季气候条件下设备必须能可靠运行并满足用户取暖需求，将设备工作环境温度下限由传统空气—空气热泵标准的-7℃拓宽至-25℃，使热泵热风机制热适用范围拓展到华北寒冷地区。

同时，该标准破解了传统空气—空气热泵室内机高挂壁送风，制热时热空气主要集中在房间中上部、直吹人体、“头热脚凉”、垂直方向温差大等舒适性问题，首次提出了热泵热风机制热均匀性与稳定性技术要求，并确定了其具体技术指标及试验方法，同时为方便设备设计和安装使用，标准给出了适合居住建筑取暖的送风方式优选建议和安装方法。

此外，为满足用户冬季取暖的实际需求，在综合考虑国内行业技术积累和产品的节能效益，在规定名义制热（-12℃工况）、低温制热（-20℃工况）和制热季节性能系数的限定值的基础上，还考虑了北方农村电网实际并降低产品对用户外电源容量的需求，给出了低温制热量相对于名义制热量的最小限值，为推广高效节能产品奠定了基础。该标准的研制，规范了该类型产品的性能要求、试验方法和技术评价依据，促进了热泵热风机取暖技术的发展和规模化应用，填补了热风型空气源热泵取暖设备产品标准的空白，对北方地区高效清洁取暖工作以及空气源热泵产业健康、有序发展起到了重要的推进作用。目前该标准已成为热泵热风机产品市场准入的基础标准。

1.2  热泵热风机智能化运行标准

在北方地区冬季清洁取暖工作中，各类电采暖设备的大量应用导致多地冬季用电负荷屡创新高。以北京电网为例，2021年1月6日，日最大用电负荷达到了2 451万千瓦，超过了2018年夏季2 356万千瓦的历史最大纪录，其中，电采暖的负荷占比高达48.2%，这无疑给电网的安全、平稳、高效运行带来了巨大挑战。与其他电采暖技术不同，利用建筑围护结构热惰性大及其自然蓄放热特性潜力和热泵热风机的灵活调节能力及其高效制热性能，可以实现利用热泵热风机取暖所新增的灵活性用电负荷对现有电网负荷进行实时削峰填谷的全新智能化应用模式。

基于此模式，笔者所在课题组提出了实现该模式的热泵热风机智能化运行技术支持系统，即利用计算机控制、网络通信和传感等技术，将分散的热泵热风机设备有机地整合到一起，实现对热泵热风机设备的信息采集与分析，同时还可以通过与电网进行信息交换，实现与电网双向互动，对热泵热风机进行远程调控与管理等应用的系统。该系统通过集中监管平台，规模化激活并释放取暖热负荷的灵活性，通过优化组织分散在各地的海量热泵热风机根据可再生电力发电状况和电网实时负载情况运行，就可以保证居住建筑在满足室内舒适性要求的前提下最大限度地发挥热泵热风机的优势，有效地对现有电网负荷进行主动式削峰填谷同时消纳可再生电力。

该项工作的开展具有显著的社会效益、环境效益和经济效益，对于推进我国乃至世界空气源热泵行业的健康发展和技术进步具有重要意义。目前，上述内容已经形成了《空气源热泵热风机智能化运行技术支持系统技术条件》和《空气源热泵热风机智能化运行技术支持系统 工程技术规程》两项团体标准，两项标准预计将于年内发布实施，为可再生能源电力的高效利用和建筑低碳供热提供重要的技术规范。

1.3  其他相关标准

热泵热风机产品行业标准JB/T 13573—2018《低环境温度空气源热泵热风机》中规定了名义制热、低温制热和整个制热季节的性能系数的限值要求，其能效管理已纳入2019年发布的国家标准GB 21455—2019《房间空气调节器能效限定值及能效等级》，该标准依据产品名义制热量进行分段和能效分级。该能效标准的实施，将对热泵热风机的技术发展和高效节能产品的推广应用都将起到积极的推动作用。

为方便设备设计和安装使用，在热泵热风机产品行业标准JB/T 13573—2018《低环境温度空气源热泵热风机》中，给出了适合居住建筑取暖的送风方式优选建议和安装方法。在此基础上，2020年发布的能源行业标准NB/T 10417—2020《低环境温度空气源热泵热风机安装验收规范》进一步对热泵热风机的安装位置，安装操作，试运行和验收检查等进行了细化，为热泵热风机的规范安装和验收提供了标准支持。

1.4  发展现状小结

热泵热风机是在国际上与我国北方（采暖地区）同纬度、具有类似气候的美国、日本及欧洲各国家和地区没有同类（或类似）产品和参考标准的背景下，我国科研人员针对北方农村地区“部分时间、部分空间”的间歇采暖特征，以优化制热性能和热舒适性为重点，满足其采暖实际需求而提出的概念并逐步标准化的。这些工作不仅为促进相关产品的研发、生产和技术进步，推动北方地区冬季清洁取暖进程，实现节能减排，以及推动空气源热泵产业健康、有序发展发挥了重要作用，同时还通过相关产品在蒙古国乌兰巴托的采暖示范，为国际社会冬季清洁取暖提供了中国方案。然而，从用户应用需求的角度出发，目前热泵热风机在其标准实施过程中还发现了一些问题。如：热泵热风机适用范围是否只局限在华北寒冷地区？潮湿地区重霜区间连续运行的除霜性能如何考核？在间歇采暖的预热阶段是否可以加大送风量同时放宽噪声的限值？这些都将是未来急需解决的问题。; 空气源热泵热风机标准化发展方向