么立申

（河北省農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所有限公司 河北 石家莊 050051）

為了改善大氣環(huán)境、減少霧霾天氣發(fā)生，按照“宜氣則氣、宜電則電”原則，北方農(nóng)村大規(guī)模開展冬季供暖改用清潔能源工作，其中很多農(nóng)村采用了煤改電方案。

1 農(nóng)村電供暖方式

農(nóng)村電供暖方式主要有蓄熱式電暖器和空氣能熱泵機(jī)組，蓄熱式電暖器成本低，能效比低，舒適性稍差，適用于執(zhí)行峰谷電價的地區(qū)；空氣能熱泵機(jī)組建造成本高，能效比高，舒適性好，夏季還可以供冷，得到了廣泛推廣。雖然采用空氣能熱泵機(jī)組供暖耗電量低于蓄熱式電暖器，但是由于供暖負(fù)荷大，仍然會造成用電量大幅增加，如果供電系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)，會帶來一些消防隱患。

2 采用空氣能熱泵機(jī)組供暖應(yīng)注意的問題

2.1 合理確定用電負(fù)荷，避免變壓器超負(fù)荷運(yùn)行，空氣能熱泵有額定工況和名義工況兩個輸入功率，如某品牌空氣能熱泵機(jī)組額定工況(室外干/濕球溫度7/6℃，出水溫度45℃)制熱量為31kW，輸入功率為8.85 kW；名義工況(室外干/濕球溫度-12/-14℃，出水溫度41℃)制熱量為19.3kW，輸入功率為8.77kW，在確定制熱功率時還需要根據(jù)其在設(shè)計工況下的制熱量確定其輸入功率，如石家莊市冬季供暖室外干/濕球溫度-6.2/-7.9℃，張家口市冬季供暖室外干/濕球溫度-13.6/-15℃，這兩個城市的冬季室外供暖計算溫度均與空氣能熱泵機(jī)組額定工況或名義工況有較大差距，設(shè)備選型時要根據(jù)空氣能熱泵機(jī)組樣本提供的性能曲線或生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)來確定設(shè)計工況下的輸入功率。

2.2 戶內(nèi)配電應(yīng)選用TN-S系統(tǒng)方式敷設(shè)，其優(yōu)點(diǎn)有：①專用的保護(hù)零線在正常工作時，沒有工作電流通過，只有當(dāng)設(shè)備絕緣損壞時，通過故障電流。②正常情況下的三相不平衡電流，不會使保護(hù)零線產(chǎn)生對地電壓。③工作零線和保護(hù)零線分離后，即使工作零線斷線，電氣設(shè)備的金屬外殼對地也不會出現(xiàn)電壓。

2.3 配電線路、設(shè)備均應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，空氣能熱泵機(jī)組主控器應(yīng)加入電源檢測功能。

2.4 應(yīng)采用專用回路為空氣能熱泵機(jī)組供電；導(dǎo)線截面應(yīng)滿足其載流量大于最大工作電流的1.2倍；電纜應(yīng)有阻燃保護(hù)措施；且不應(yīng)敷設(shè)在木質(zhì)或其他可燃材料上。

2.5 配電箱應(yīng)具備短路、過載、防浪涌和接地故障保護(hù)裝置，安裝在室外的配電箱應(yīng)考慮防水，其防護(hù)等級不應(yīng)低于IP54；配電箱安裝位置應(yīng)注意防火，不應(yīng)安裝在木質(zhì)或其他可燃材料上，配電箱下方及周圍50 cm范圍內(nèi)應(yīng)無可燃物；保險絲規(guī)格應(yīng)與電氣設(shè)備的容量匹配，嚴(yán)禁使用銅絲、鐵絲等替代保險絲。

2.6 有條件的村鎮(zhèn)可以利用物聯(lián)網(wǎng)平臺將空氣能熱泵機(jī)組用電回路的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集后集中監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能滿足實(shí)時性、可靠性、可維護(hù)性、人機(jī)交互、通信、信息處理和算法優(yōu)化等要求。發(fā)現(xiàn)異常時及時報警檢修。設(shè)備長期停用時斷開電源。

2.7 加強(qiáng)對農(nóng)村電工或物業(yè)管理人員的專業(yè)知識培訓(xùn)，在供暖期投入使用前，對空氣能熱泵機(jī)組進(jìn)行檢查，確保蒸發(fā)器翅片清潔、無堵塞，保證其換熱良好。

2.8 加強(qiáng)對農(nóng)村居民安全用電的宣傳教育工作，除利用宣傳欄宣講安全用常識外，還可以利用社交軟件發(fā)布關(guān)于正確使用空氣能熱泵機(jī)組的短視頻；培訓(xùn)居民利用空氣能熱泵機(jī)組廠家開發(fā)的手機(jī)APP實(shí)時監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行。

2.9 將嵌入式技術(shù)與智能溫度控制系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用在空氣能熱泵機(jī)組中，根據(jù)農(nóng)村住宅的不同需求，設(shè)計智能控制系統(tǒng)，有效地實(shí)現(xiàn)溫度的精確調(diào)節(jié)，并可以簡化村民操作。

2.10 農(nóng)村住宅采暖應(yīng)具備智能信息集成系統(tǒng)，利用集中收集、全面分析、智能管控及綜合協(xié)調(diào)等手段將各空氣能熱泵機(jī)組的能效充分地發(fā)揮出來。智能信息集成系統(tǒng)主要收集住宅自控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、電源監(jiān)測系統(tǒng)、火災(zāi)監(jiān)控自動報警系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)等子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，通過集成各個子系統(tǒng)，從而有效實(shí)現(xiàn)對農(nóng)村住宅供暖的實(shí)時監(jiān)控與日常管理。還能實(shí)現(xiàn)對子系統(tǒng)日常運(yùn)行狀況與故障報警信號的監(jiān)測與儲存，并按照預(yù)定程序自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的被控參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)村住宅采暖的節(jié)能、減排運(yùn)行。

空氣能熱泵機(jī)組供暖作為農(nóng)村領(lǐng)域新興事物，具有廣闊的發(fā)展前景，需要供電部門、設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)、基層電工共同努力，以改善農(nóng)村居住環(huán)境、提高農(nóng)村居民生活水平為目標(biāo)，真正的造福于民，踐行服務(wù)“三農(nóng)”時代使命。