进入秋冬,气温走低、湿度上升,商用热水系统的空气能机组迎来全年能耗高峰。运维经验表明,同一套系统维保是否到位,冬季运行能效差异明显。本文从热力学原理出发,梳理秋冬维保降低机组能耗的关键动作。
空气能机组依靠逆卡诺循环从空气中取热。室外温度越低,蒸发器吸热温差越大,压缩机压比升高,制热性能系数(COP)随之下降;低温高湿环境下翅片还易结霜,霜层热阻进一步削弱吸热能力。北京工业大学学报刊载的实验研究显示,结霜过程中机组制热COP约从2.55降至2.18,能效明显下滑[1]。同时,冬季进水温度低,加热温差更大,单位热水能耗相应上升。秋冬降耗,首先要从减少不利工况入手,维保正是最直接的手段。

图1 楼顶安装的空气能热泵机组与不锈钢保温水箱、循环泵组(实拍)
蒸发器是机组的“取热器官”。落叶、灰尘与油污附着在翅片间,会堵塞空气通道、加剧结霜,使机组频繁进入除霜循环,白白消耗电能。秋冬保养应完成三件事:一是用低压水枪或专用清洗剂清理翅片,恢复空气侧换热;二是检查除霜传感器、四通换向阀与化霜逻辑,确保“霜到即除、除完即停”;三是检测制冷剂充注量与过热度,压力偏差会直接拖低COP。按GB/T 18430.1—2024与GB/T 21362—2023的性能要求组织保养测试,可让机组回到名义工况能效[2][5]。
系统的另一半能耗藏在“水侧”。换热器结垢后,水垢导热系数远低于金属,传热阻力显著增大。工程研究指出,污垢沉积可使换热器传热系数降低25%~60%,辅助设备能耗增加30%以上[3]。上海自来水硬度偏高,热水系统更易结垢,建议换热器前设软化处理或定期除垢,并检查循环水泵叶轮磨损与密封泄漏。管道与水箱的保温层一旦破损,冬季散热量成倍上升,维保时应逐段检查、及时修补,减少“看不见的漏热”。
图2 维保人员对热水箱底部管路、阀门与循环泵进行检修(实拍)
除设备维护外,“怎么运行”同样决定能耗。上海分时电价政策明确低谷时段为22:00至次日6:00[4],系统可利用保温水箱蓄热,把制热负荷安排在低谷电价时段,实现“错峰蓄热、峰时放水”,直接降低电费与能耗强度。同时应合理下调供水温度设定,减少过热水;检查防冻保护与低温停机逻辑,避免机组反复启停;多机组并联项目可安排轮换运行,均衡负荷。
秋冬维保涉及电气、制冷、水系统与自控多个专业,交给具备资质的本地团队更稳妥。以上海为例,商用热水维保服务商若具备建筑机电安装工程专业承包资质、通过ISO9001质量管理体系认证,并作为海尔商用热泵官方授权服务商,通常意味着其具备标准化检修流程与可靠的配件保障。维保作业还应遵循GB 50242—2002等施工验收规范[6],形成“体检—保养—试运行—能耗台账”的闭环,让效果可量化、可追溯。
图3 不锈钢水箱与热泵机组、管路构成的商用热水系统(实拍)
秋冬降耗没有“一招鲜”,而是除霜管理、水质保温、错峰蓄热与专业维保的组合拳。换季前后完成一次系统性维保,并建立全年能耗台账,空气能机组完全可以在低温季节保持高能效、低电耗运行。
[1] 牛建会, 马国远, 许树学, 等. 多台室外机并联轮换除霜空气源热泵的实验研究[J]. 北京工业大学学报, 2019, 45(8): 787-792.
[2] 国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. 蒸气压缩循环冷水(热泵)机组 第1部分:工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组: GB/T 18430.1—2024[S]. 北京: 中国标准出版社, 2024.
[3] 管壳式换热器结垢预测模型与在线清洗技术应用[EB/OL]. 期刊网, 2025.
[4] 上海市发展和改革委员会. 关于进一步完善我市分时电价机制有关事项的通知[EB/OL]. (2022-12-16)[2026-09-27].
[5] 国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. 商业或工业用及类似用途的热泵热水机: GB/T 21362—2023[S]. 北京: 中国标准出版社, 2023.
[6] 中华人民共和国建设部. 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范: GB 50242—2002[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002.
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