热泵两联供：现阶段该不该鼓吹“地冷”？

▲ 带“地冷”的“热泵两联供”只是"两联供"诸多系统型式之一 。 

• 为避免误解，写这篇文章之前，我首先要阐明对辐射末端的态度。

  常常有人会问辐射供冷好吗？

  我的回答通常都是辐射供冷很好。

• 这不仅是我的观点，2012年8月住建部发布的行业标准《辐射供暖供暖技术规程》（JGJ142-2012）也提出：实践证实，辐射供冷室内温度采用高于对流方式的供冷系统0.5-1.5℃，可达到同样舒适度。这种好体现在，在冷源能耗相同的前提下，与对流供冷方式相比，辐射供冷末端可以做到更舒适和节能。

讨论“地冷”之前，我们先要搞明白啥是“热泵两联供”。

众所周知，空气源热泵可实现“三联供”功能，即一台设备可满足用户采暖、制冷和生活热水三方面需求，但是限于性价比等诸多因素的制约，在当下技术和市场环境下，“两联供”显然更有实际应用意义。那什么是“热泵两联供”呢？其实“两联供”这个概念是为了便于普及技术和推广产品，从业者给的一种商业推广叫法，至今为止并没有任何一本已经发布实施的官方标准对“两联供”给出过完整而准确定义。但是在业内，诸多机构或者个人对“两联供”都给出了定义，而且诸多定义之间还存在一定的差异性，主要是因为各个机构或者个人的利益诉求点不同，所以给出的定义必然也是千差万别。

笔者认为，采暖+生活热水、采暖+制冷、制冷+生活热水，任何两种功能的组合都可以称为“热泵两联供”，但是目前从业者所说的“两联供”，绝大部分指的都是可实现冷暖功能的“两联供”，这种“两联供”是当下“热泵两联供”中一种最主流的应用型式，笔者姑且将其称为“热泵冷暖两联供”，而冷热源为空气源热泵的系统型式可以将其称之为“空气源热泵冷暖两联供”。

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  “空气源热泵冷暖两联供”的系统型式

由于空气源热泵产品的品类和空气源热泵与不同末端搭配型式的不同，“空气源热泵冷暖两联供”系统型式又可以被进一步划分成若干种。在空气源热泵冷暖两联供系统中，正在编制的住建部《户式空气源热泵冷暖两联供工程技术导则》（征求意见稿）将两联供用空气源热泵产品的品类主要归为两种：一种是空气源热泵冷热水机组（GB/T 18430.2和GB/T 25127.2），市场俗称“户式水机”，通常集成商会根据产品应用的地区的不同选择常温机型还是低温机型。第二种是空气源多联式空调（热泵）热水机组（JB/T 11966 -2014），该机组应用端，夏季采用直接蒸发式室内机制冷，冬季采用地面辐射供暖或散热器供暖。

其次，再介绍末端型式，末端型式主要有三大类：一是辐射末端，辐射末端又分为地面、墙面和顶棚，同一辐射末端既可用于供冷，又可用作采暖。二是采暖散热器末端，一般仅用于采暖。三是风机盘管末端，对流式的风机盘管末端同样既可用于采暖系统的末端，又可当做制冷系统的末端，又分为氟机风机盘管（直接蒸发式室内机）和水机风机盘管。

“空气源热泵冷暖两联供系统” 由冷热源、输配系统、电气与控制系统、末端等部分组成，下面简单介绍下当前市场中比较常见几种“空气源热能冷暖两联供”的系统型式。

系统型式一： 空气源热泵冷热水机组+辐射末端和水机风盘。空气源热泵冷热水机组作为冬季热源夏季冷源，辐射末端和水机风盘分别为采暖和制冷系统的末端，且辐射末端（一般为地面辐射供暖）的功能仅用于冬季采暖，风机盘管的功能仅限于夏季制冷，二者互不补充，互不影响。如果辐射末端仅为地暖，这种系统型式有个通俗叫法叫“天水地水”。

系统型式二： 空气源热泵冷热水机组+采暖散热器和水机风盘。空气源热泵冷热水机组作为冬季热源夏季冷源，冬季使用散热器作为采暖系统的末端，夏季使用风机盘管作为制冷系统的末端，采暖散热器只用于采暖，风机盘管只用于制冷。

系统型式三： 空气源热泵冷热水机组+辐射末端和水机风盘。这种系统型式中主机和末端的搭配与系统型式一完全一致，只是末端的功能与系统型式一不相同。同一辐射末端冬季供暖夏季供冷，风机盘管末端也在冬季供暖和夏季制冷过程中都有使用。如果辐射供冷末端仅局限于地面，那么这套系统就是现在“空气源热泵冷暖两联供系统”中炒得非常热的“地冷”。

系统型式三： 空气源多联式空调（热泵）热水机组+地面辐射供暖和氟机风机盘管。这种系统型式夏季采用氟机风机盘管制冷，冬季采用地面辐射供暖或散热器供暖，过渡季节或间歇供暖时，氟机风机盘管可辅助供暖。这种系统被相关厂家俗称为“天氟地水”。

系统型式四： 这一系统型式较为特殊，与上述几种系统型式有着本质上的区别，所以先给这种系统型式起个不科学的名字——“直接膨胀式空气源热泵冷暖两联供系统”，有企业也称其为“变频多联式地暖空调系统”。

主机+铜管辐射末端和氟机风机盘管。这一系统型式的辐射末端的工艺比较特殊，一般选用4mm的管径，0.5mm壁厚，无氧铜材质的毛细铜管，毛细铜管通过现场施工的方式铺设在地面或者墙面，并与主机设备连接。辐射末端如果只铺设地面，这一系统型式就是业内俗称的“无水地暖”。“主机+地面辐射和氟机风机盘管”是这一系统型式中的最主流的一种技术路线。冬季使用无氧铜材质的毛细铜管地暖采暖，且地暖仅用于采暖，夏季使用氟机风机盘管制冷，且风机盘管只用于夏季制冷。目前芬尼、河南恒天润、海信等企业都有相关的产品问世。该系统的主机既不是前文提到的“空气源热泵冷热水机组”，也不是“空气源多联式空调（热泵）热水机组”，该产品的制热模式、运行末端型式等与上述两个品类的空气源热泵产品有着本质的区别，这种产品之所以被称之为空气源热泵是因为它符合空气源热泵制热的原理，当前尚没有相关的产品标准可执行。

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  备受争议的地面辐射供冷

“地冷”是地面辐射供冷的俗称，它并不是一种新兴的空调供冷技术，早在2004年南京师范大学的王子介老师就出版过专著《低温辐射供暖及辐射供冷》，系统的介绍和推广过“地冷”，但是一直以来，“地冷”技术成熟度在国内一直饱受质疑，关于“地冷”是否值得推广这一问题争议性也比较大，所以“地冷”一直在国内的暖通空调行业未形成较大的市场规模。

近两年，空气源热泵在历经北方“煤改电”的市场爆发期后，市场萎缩，生存重压下，不少热泵整机企业将产品推广精力放了非政府采购项目，在非政府采购项目中，户式机的推广以“两联供”市场形式逐渐兴起，“地面辐射末端实现夏季供冷和冬季采暖”这种技术型式成为了“两联供”诸多系统型式中较为活跃的一个，令不少人为之疯狂，在业内暖通吧成为这种技术型式最具狂热的拥簇者，通过开展技术培训和发展实体加盟店的方式进行这种技术路线的普及和推广。尽管不少人对“地冷”的热情如此高涨，但是对“地冷”的技术成熟度与系统供冷效果的质疑声却从未间断过，“地冷”一直在掌声和质疑声中成长。

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  推崇“地冷”的N个理由

理由一：“ 地冷”舒适、节能。2012年8月住建部发布的行业标准《辐射供暖供暖技术规程》（JGJ142-2012）将辐射供冷供暖分为：地面、墙面和顶棚，“地冷”就是地面辐射供冷。同时《技术规程》还提出：实践证实，辐射供冷室内温度采用高于对流方式的供冷系统0.5-1.5℃，可达到同样舒适度。这意味着在冷源能耗相同的前提下，与对流供冷方式相比，辐射供冷末端可以做到更舒适和节能。

理由二： “地冷”技术在欧洲已相当成熟，国内也应紧随其后。“地冷”的拥簇者普遍认为辐射冷暖源于欧洲，而且技术和市场应用的成熟度要远远高于国内，国内应该向欧洲看齐，大力普及和发展“地冷”。

理由三： 夏季使用“地冷”，减少风机盘管制冷能耗。热泵+地面辐射供冷和风机盘管这种系统型式，夏季供暖期间，风机盘管和地面辐射制冷末端同时开启，能有效减少风机盘管的运行时间，减少室内供冷系统能耗。

理由四：“ 地冷”吸收阳光辐射的效果更好，更适合在机场、博物馆、汽车4S店等有高大玻璃幕墙且人员不长期停留的建筑类型中使用，有助于消除阳光热量，从而提升室内环境的舒适度。

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  反对“地冷”的N个理由

理由一：“ 地冷”不符合头冷脚热的人体舒适性需求。有人认为，地面辐射供冷系统的“冷”是从脚下往上传递，这有悖中医“脚暖头凉”的健康理论，使用“地冷”会因为脚冷致使腿部不舒服，甚至导致疾病缠身，特别是办公室等区域，人员腿部长期与地面近距离接触，会影响人的健康。

理由二： 保障舒适度前提且精准将室内温度控制“露点”以下并不容易。“地冷”建筑供水温度确定时，需要考虑防结露、舒适性及控制方面的因素，防结露和舒适度可通过控制末端水温、控制地面温度实现，同时为了防止地面结露，增加室内环境的舒适度，地冷建筑需要增通风除湿系统，通风系统不仅要考虑室内冷负荷，同时还要考虑室内卫生和除湿需求，室内环境的控制系统同时做到全面控制并不容易。所以，地冷和辐射供冷系统施工集成工艺比较繁琐复杂，失败案例也时常出现。

理由三： “地冷”仅能作为辅助冷源，并不是主要冷源。在空气源热泵冷热水机组+地面辐射末端和风机盘管末端这种系统型式的两联供项目中，夏季采用地面辐射末端和风机盘管末端同时供冷，实际上“地冷”起到的供冷作用杯水车薪，只起辅助供冷的作用。《辐射供暖供暖技术规程》（JGJ142-2012）参照欧洲标准（EN15377-1：2005）对地面温度的下限值提出了严格要求：辐射供冷系统供水温度应保证表面温度高于室内空气露点温度1℃-2℃。地面辐射供冷表面平均温度人员经常停留区和人员短暂停留区平均温度下限值均为19℃。人员长时间坐卧的房间地面温度下限为20℃，人员活动频繁的房间地面温度下限为18℃。这必然会导致“地冷”的供冷量不足，因此大部分情况下仅靠“地冷”并不能满足室内的供冷需求，必须结合风机盘管末端制冷。一旦住宅或者办公室的地面加了地毯、文件柜、家具等覆盖物，供冷效果更会大打折扣。

理由四： 欧洲与中国的气候差异巨大，即便欧洲辐射冷暖已相当普及，由于中国气候特征，辐射冷暖这一技术类型也不一定适合中国。欧洲大部分为温带海洋性气候，欧洲大陆东边降雨量很少，相对湿度低，冬季多雨，夏季则干旱，挪威、丹麦与德国夏季干旱少雨的特点尤为明显。相关资料显示，欧洲夏季最高温是在地中海区。雅典7月的平均气温是27℃，西班牙格拉纳达为25℃，而意大利的都灵为23.5℃。夏季平均温度向北方及沿海地区逐渐下降，挪威的特浪索和瓦尔多7月平均气温约为11℃和9℃。我国的气候呈现出气候类型复杂多样，大陆性季风气候显著，特别是亚热带季风和温带季风气候，夏季高温多雨、冬季寒冷少雨、雨热同期、湿热气候。我国的夏热冬冷地区和夏热冬暖地区是未来“两联供”市场潜力最大的地区，但是这些地区基本都是夏季高温多雨的季风气候区，但是欧洲地区夏季温度并不高，湿度也不大，所以根本不能把人家的经验照搬到中国的气候条件下使用。

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 寄语“热泵两联供”

推崇“地冷”的人推崇它有N多个理由，反对“地冷”的人反对它也有N多个理由，大家说的似乎都有道理，毕竟市场不是靠理论理出来的，但是在“热泵冷暖两联供”这个细分市场发展初期，行业有责任和义务把运行最稳定和效果最让人满意的“两联供”系统型式推荐给房地产商和用户，毕竟这更有利于行业长足发展。当前空气源热泵作为冷热源实现辐射冷暖，也包括地面辐射供冷，确实存在一些技术难度，当前也只是一小部分企业在从事相关业务，但是相信在不久的将来，随着暖通控制技术的进步，辐射供冷供暖在国内遇到的诸多问题也会被彻底解决，就像空气源热泵能越过长江，又越过黄河，在北方的广大农村地区遍地花开一样。

注：文章仅代表作者个人之观点。感谢无锡科希家室内环境科技有限公司、河南恒天润景环境科技有限公司、 浙江众力暖通设备工程有限公司在文章写作过程中提供帮助。

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