隨著清潔能源政策的推進和節能技術的成熟，低溫空氣源熱泵作為一種高效節能的供暖設備，在北方寒冷地區及南方部分冬季寒冷區域的應用日益廣泛。將低溫空氣源熱泵與傳統的暖氣片系統相結合，既利用了熱泵的高效特性，又兼顧了現有末端設備的利用，成為舊房供暖改造和新建筑供暖設計的重要選項。然而，這一組合并非簡單的設備拼接，其系統性能高度依賴于合理的設計。本文重點探討低溫空氣源熱泵搭配暖氣片系統的幾個關鍵設計要點。
一、 熱泵選型：低溫性能是核心
區別于常規熱泵，用于驅動暖氣片系統的空氣源熱泵必須具備優異的低溫制熱性能。設計時需重點關注：
- 額定制熱量與低溫制熱量：不能僅根據機組名義工況（如室外7℃/室內20℃）下的額定制熱量選型。必須核查產品在項目所在地冬季供暖設計計算溫度（如北京-7.6℃）下的實測制熱量和COP值。該數值才是設備在最冷天氣下真實能力的體現。
- 壓縮機類型：優選采用噴氣增焓或變頻等強化低溫制熱技術的壓縮機。這類技術能有效拓寬熱泵的工作溫度范圍，保障在-25℃甚至更低的極端氣溫下仍能穩定運行并提供足夠的熱量。
- 融霜能力：冬季運行時，室外機結霜會極大影響換熱效率。應選擇智能、高效且能耗低的融霜策略的熱泵，最大限度減少融霜過程對室內供暖溫度的波動影響。
二、 末端暖氣片：“低溫化”與“大量化”改造
傳統暖氣片系統（如95/70℃或75/50℃）設計基于高溫熱媒，與低溫熱泵（輸出水溫通常在55℃以下）直接匹配存在輸出熱量不足的固有矛盾。因此，末端改造是關鍵：
- 熱負荷復核與散熱器擴容：首先必須對建筑進行精準的熱負荷計算。由于供水溫度降低，暖氣片的散熱量會大幅下降（平均水溫降低10℃，散熱量減少約30%-40%）。為保證室溫達標，通常需要通過增加暖氣片組數或更換為更大尺寸、更高效率的板型散熱器來增加總散熱面積，彌補水溫下降帶來的出力損失。
- 選用低溫散熱器：市場上已有專為低水溫供暖系統設計的散熱器，其在55/45℃或50/40℃工況下的散熱量遠高于傳統鑄鐵或鋼制柱型散熱器。優先采用此類產品，可以減少末端改造的工程量。
三、 系統設計與水力平衡
- 最佳供回水溫差設計：低溫空氣源熱泵在較小的供回水溫差（如5℃-8℃）下通常具有更高的能效比（COP）。這與暖氣片系統傳統的大溫差（如20℃）設計理念不同。系統設計應優先采用小流量、小溫差的運行策略，這要求水泵選型與管路設計與之適配。
- 水力平衡與變頻控制：由于末端散熱器數量可能增加，系統環路更為復雜，必須通過安裝手動調節閥或自力式壓差平衡閥等措施，確保各環路水力平衡，避免近端過熱而遠端不熱。推薦采用變頻水泵，根據末端實際需求調節流量，顯著降低輸配電耗。
- 緩沖水箱的設置：在系統中增設一個適當容積的緩沖水箱（蓄能水箱）十分必要。其作用包括：減少熱泵啟停頻率，延長壽命；為融霜期間提供備用熱源，保證室內供暖不間斷；促進系統水力分離，運行更穩定。
四、 智能控制系統
一個智能的控制系統是協調熱泵、末端和用戶需求的大腦。
- 水溫曲線控制：系統應具備根據室外天氣溫度變化，自動調節熱泵供水溫度的功能（即供暖水溫曲線）。天氣更冷時，自動提高出水溫度以補償建筑更大的熱損失；天氣回暖時，則降低水溫，以提升熱泵能效和運行經濟性。
- 分室分區控制：為暖氣片安裝恒溫控制閥，實現分室溫度調控，并結合房間定時或場景編程，避免無人房間過度供暖，進一步節約能源。
總結
低溫空氣源熱泵與暖氣片系統的結合是一項技術性很強的系統工程。成功的關鍵在于摒棄“高溫系統”的傳統思維，緊緊圍繞“低溫供暖”這一核心，從熱泵的低溫性能、末端的匹配改造、水力系統的精細化設計以及智能控制四個維度進行一體化設計和優化。唯有如此，才能充分發揮這一組合“節能省電、溫暖舒適”的優勢，使其成為既有建筑供暖改造和高品質新建住宅的理想選擇。
