摘要：最低气温-36℃，年平均无霜期128天，土壤结冻期230天左右，位于黑龙江省东部的七台河市，冬季漫长，寒冷干燥。恶劣的气象条件，无疑为空气源热泵的稳定性和高效使用形成了巨大考验。而七台河市铁山林场的1500㎡办公楼，采用四季通双级耦合热泵采暖系统，不仅整个冬季平稳运行，-36℃环境中出水水温55℃时，其能效仍能达到1.38。

　　-36℃下正常工作，冬季室温不低于20℃

　　该建筑位于黑龙江省七台河市铁山林场，为办公楼性质，面积1500㎡，设计采暖负荷为51W/㎡，保温良好。电容量需求为：单台最大输入功率24kw，需用电最大功率48kw。甲方要求：热能机组须采用环保制冷剂，机组采用室外露天安装，能够制热，要具有不依靠电铺的自动除霜机能，有国家权威的认定文件，热能机组在室外-36℃下可以正常工作，冬季室内温度不低于20℃。

　　据北京四季通能源科技有限公司相关负责人介绍：“本次采用的设备与环境温度息息相关，因当地冬季气温极寒，单一空气源热泵不能满足采暖需要，根据该建筑物的使用功能及建筑物特点，综合考虑业主的需要，依据国家暖通空调设计规范并结合黑龙江七台河的气候特点，以及我公司产品规格，故选择2台四季通AS-YT-35（40）II型双级严寒耦合热泵采暖一体机，该机组在-20℃条件下单机制热功率为40KW。”

（系统安装原理图）

　　该负责人同时表示：“项目选用的双级严寒耦合热泵一体机，其优势在于，即使环境温度低至-36℃，通过智能控制自动调控一二级运行参数，再利用缓冲水箱的蓄热作用，使系统两级压缩机的压缩比始终控制在9以内，从而可以确保系统在极寒环境中提供充沛热量，并保持长期稳定运行。”

　　据悉，该工程于2019年10月开始系统设计，10月中旬竣工、调试，正常运行至今。

　　双级耦合热泵系统，耦合供热、傲视严冬

　　根据介绍，双级严寒耦合热泵系列一体机是将初级(R410A)、次级(R134a)热泵氟循环系统和缓冲水箱、水泵系统、管路系统、控制系统高度集成在保温设备壳体内的集成系统设备，是针对10000㎡以下建筑供暖需求而开发的一款紧凑式、标准化的冷热源系统设备。经国家权威机构检测:在-30℃环境中出水水温55℃时，其能效达到1.6；在-36℃环境中出水水温55℃时，其能效仍能达到1.38。四季通双级耦合热泵供暖系统还具有以下优势：

　　耦合供热，确保供热量稳定：双级耦合热泵一体机系统运行时，空气源作为一级热源从空气中吸收热量，给分层缓冲水箱加热，产生20-30℃低温水；水源作为二级热源，吸收分层缓冲水箱内低温水的热量，经过二级压缩为末端系统提供高达60-70℃高温热水。一级空气源热泵和二级水源热泵通过分层缓冲水箱耦合运行，实现热泵的"双级压缩"，提高了系统整个冬季的供热能力、稳定性和系统能效。

　　两组冷媒供高温：双级耦合热泵一级冷媒采用高效超低温环保制冷剂R410A，即使环温达到-40℃，也可轻松为二级提供20-25℃的低温水；二级冷媒采用可以产生高温水的环保冷媒R134a，利用一级提供的低温水，保证其蒸发温度不低于10℃，从而实现供热温度可以达到70℃。通过两级压缩循环两种冷媒温区接力，解决了在超低温环境下依然能够高温供热的行业技术难题。

　　汉化PLC智能彩屏控制系统：四季通双级耦合热泵一体机系统采用PLC全自动智能控制，根据环境温度以及回水温度的不同，对系统进行单双级自动切换，从而实现高环温时与单空气源热泵系统一样单级运行，极寒条件下双级运行能效比单空气源热泵提高35%，这样整个采暖季综合能效提高约20%，从而实现在整个采暖季更节电省钱。

　　蓄能除霜，彻底节能更精确：双级耦合热泵系统中,一级空气源热泵化霜的热量来自缓冲水箱。由于缓冲水箱具有热流密度较大的供热能力，可使空气源热泵在短时间内彻底化霜。当一级空气源热泵化霜时，室内供热热量仍可由二级的水源热泵提供，可以做到化霜、供暖互不影响，彻底解决了单一空气源热泵系统化霜时室内温度忽冷忽热的问题。

　　定时功能，实现灵活供暖：四季通双级耦合热泵一体机使用时只需要提前设置好，就会按照设置好的数据自动开机、关机。全天可设置5个不同时间段，不同温度，保证随时都有暖气供应，实现灵活供暖。

　　安装简便，现场更美观：双级耦合热泵一体机采用集成设计，机组外无需另行安装循环水泵、水箱等部件，现场更整洁，实现与建筑完美结合，而且其末端无论采用暖气片还是地暖或是风机盘管，连接管路是隐蔽起来的，也不影响房子装修的整体美观。

　　丹佛斯全配置系统，品质保障，寿命更长

　　可靠部件的选用是系统质量的强有力保障，据了解，为确保双级耦合热泵供暖系统的品质，使之能够长期在严寒恶劣环境中稳定工作，北京四季通能源科技有限公司与国际知名制冷企业--丹佛斯（Danfoss）公司开展合作，打造丹佛斯全配置双级耦合热泵系统，确保系统使用寿命。

　　比如，在黑龙江七台河市铁山林场办公楼供暖项目中采用的AS-YT-35（40）II型双级严寒耦合热泵采暖一体机，采用了丹佛斯PSH039压缩机、SZ147压缩机、ETS6电子膨胀阀、全封闭干燥过滤器DML、单向阀CCV等。

　　PSH压缩机：该系列压缩机具有简单、紧凑、高能效、经济实用等特点，适用于R404A商用热泵，能提高系统可靠性、减少系统零部件数量、减少停机时间，独特的喷液设计，使压缩机能在恶劣工作环境下保持正常运转，同时降低能耗与系统安装成本。

　　SZ147压缩机：该系列压缩机最高运行温度可达40℃蒸发温度, 85℃冷凝温度，采用专利的DTS10轴承，润滑优良，能效提高，并延长使用寿命。Tip-seal技术保证低压比运行的稳定。该压缩机特有的电机罩可以更好冷却电机，高温更有保障，更加从容面对频繁启停，优化冷媒流路，提升抗液能力，闭式低温运行更可靠。

　　ETS6电子膨胀阀：该系列电子膨胀阀，结构紧凑、质量轻，可以满足不同的能力要求，并适用于常用制冷剂 (R410A, R407C, R404A, R134a, R22)，对于热泵系统，可用于双向流运行。

　　全封闭干燥过滤器DML：其高干燥能力避免制冷系统中形成酸性物质，采用固体阀芯，高吸附、低磨损。吸水能力快，过滤效率高。耐腐蚀，杂质和水分无处可逃。

　　单向阀CCV：该产品适用于HCFC及非可燃的HFC制冷剂、全密闭结构、磁性阀片设计、 100%紫铜管利于焊接、 特殊柔性内密封工艺。

　　用户评价：“与传统燃煤锅炉采暖相比较，我们今年使用的空气源热泵采暖的效果是很好的，室温一直在20℃以上，非常暖和。即便是今年最冷的时候，当地气温已经降到了零下20多度，快30度，空气能热泵依旧能够稳定运行、稳定制热。而且，黑龙江这边冬天冷的比较早，在采暖季开始与结束的前后，我们还可以随意使用。机组装在室外，有自动除霜功能，整个冬天一直都正常工作。”