前沿
近二三十年来，北京郊区以简易煤炉散热器取暖的农宅日益增多，以本文介绍的住户为例，据统计，以往每冬烧煤两吨，煤费近1600元，合48.48元/m2，其热效率仅20%左右，其有害气体排放十分严重。2013年末，本村对居住房屋做了保温，2014年1月，由北京清华索兰环能技术研究所，将炉子改造为空气源热地暖泵，实测结果表明效果良好，值得借鉴。
一 示范地点
北京市通州区张家湾镇张辛庄村
二 示范建筑
南向平房建筑面积33㎡，后加封闭阳台12.5㎡，单层窗，该房2013年秋改造为节能房，北、西两侧外墙370mm，加50mm保温，东墙与邻房毗邻。
三 原采暖设备
原采暖设备为小型热水取暖炉，采暖末端为散热器片，利用高差自然循环供热，白天烧煤或木柴供暖，副产热水，夜间压火，屋内温度下降，冷、热不均，清晨很冷，使人感觉不舒服，不利于健康。
四 建筑与供暖系统布局
建筑面积：7.82m×5.8m=45.6㎡
层高：2.7m
南窗面积：9.72㎡
南门：1m×2m有上亮
暖廊南窗面积：9.72㎡（有一扇涂漆、且装有厚的窗帘）
南阳台门：1m×2m有上亮
五 供暖负荷计算与校核
供暖负荷计算：
设计室温16～18℃，设计室外温度-7.5℃
见公式表。
列热平衡方程，求南向围护结构热损失：令
75.62（17-tx）+19882/24=70.5（tx+7.5）
75.6×17-75.6tx+19882/24=70.5tx+799.5
1285.2+828.4-799.5=1314.1
2113.6-799.5=1314.1=146tx tx=9℃
则南向热负荷：75.6（17-19）=604.8W
南阳台热负荷为：70.5（9+7.5）=1163W
不含阳台的设计负荷为：
1680.6W+393W+604.8W=2678.4W
按室内面积折合：2678.4W/33㎡=81.6W㎡
体积V：7.82×3×4.24=99.4m3
外包面积：2×23.46+12.72+33=92.46㎡
体形系数：92.64/97.4=0.95
体形系数过大，超过了50%节能限值（屋顶传热系数0.8W/㎡.℃）
设计负荷的校核：
该住宅室内装有扁管式暖气片六组，共10㎡，标准传热系数为K=3.983〖（△tρ）〗^0.23 [1]，△tρ=（82.5-18）℃，由于暖气系统为热水，以自然对流循环，热源是热水炉，而压头并不大，系统中的水量较小，而温差较大，据用户说平均水温为40～45℃，所以，要对传热系数进行修正，修正后的散热器在设计工况下的散热量：
Q=10㎡×11.13×0.78×25.5℃=2213.7W
与计算负荷相差不多。
在设计工况下的耗电量见下表中的2月9日～12日，该时段的外气温平均-7.5℃，平均日耗电量33kWh左右，则设计工况下热泵的cop≌2678×24/33000=1.94。
六 测试数据分析
本采暖装置于2014年1月14日完成，1月27日用户开始正式纪录，至2月12日，由于用户提出要修建小锅炉房，以便出租，因而，终止热泵供暖。
兹摘录1月27日～2月6日共11天连续供暖并记录的数据，分析如下：
该时段室外平均气温为0.343℃，接近北京地区南郊全冬季平均外气温；
该时段室温由控制器控制水泵起停，室温始终保持在17±1℃，室内外温差为17-0.344=16.67℃。
将设计负荷2678W下的设计室内外温差25℃与采暖季日平均温差16.67℃，按温差线性关系推算至全冬季，耗热量为2678W×（16.67/25）×120天×24时/日=1785.6×120×24=5142.788kWh。
由表二可见，该时段空气源热地暖泵总耗电量为240kWh，推算至全冬季为240×120=2618kWh。
以电价0.5元/kWh计算，电费为1309元/季，合每平米建筑面积电费为：
（1）仅按17℃室温的室内面积计算为39.66元/㎡。空气源热地暖泵的能效比为：5142kWh/2618kWh=1.964，节电0.964/1.964=49%；
（2）按包括阳光间的户内面积计算为1309/45=29元，热泵的COP是6815/2618=2.6，节电1.6/2.6=61.5%。
结论
1、本农宅采用空气源热地暖泵暖气系统，采用了北京清华索兰环能技术研究所的特有技术，在最高供水温度40℃，温差3～5℃强迫循环，无辅助热的情况下，达到节电50%以上，是成功的。
2、用户反映，此前冬季烧煤或柴时，夜间压火，清晨室内很冷，很容易感冒，用空气源热地暖泵，最低温度16℃，舒适多了。全冬季电价1300多元是可以接受的。
3、本农宅的建筑体形系数较大，在对外围护结构进行保温后，尚未达到1996年我国的建筑节能标准，今后，要进一步加强阳光间的顶、墙、门的保温，降低单位面积的能耗，可进一步提高能效比。
参考文献
[1]哈尔滨建筑工程学院等.供热工程第二版 中国建筑工业出版社 1985年12月
