冯晓娟

（中国城市建设研究院有限公司 建筑所，北京 100120）

目前，我国北方铁路站段热水的制取仍主要依靠燃煤锅炉。燃煤锅炉的使用会造成污染气体的排放，进而引发环境问题[1]。根据国家《大气污染防治行动计划》[2]中取缔燃煤锅炉的政策要求，找寻新型热源替代传统燃煤锅炉势在必行。空气源热泵作为一种新型热源技术，只需消耗少量电能，即可从低品位的空气热源中获得大量热能，具有节能环保、制热高效的特点[3]。然而，常规空气源热泵的制热性能受环境温度的影响较大，在低环境温度下制热性能会迅速下降[4]，影响了利用空气源热泵技术替代我国北方铁路站段既有燃煤锅炉的可行性。针对这一问题，铁路科研院所结合我国北方铁路沿线的气候特点及压缩机中间补气技术、压缩机喷液技术等低环境温度热泵新技术[5-6]，研发了适用于北方铁路沿线高寒地区的新型CO2空气源热泵机组，并在我国多个北方铁路站点建立了示范工程。在此，以位于内蒙古北部某铁路站段的热水项目为例，对CO2空气源热泵的应用效果进行分析。

1 CO2空气源热泵热水系统

CO2空气源热泵是以CO2作为制冷剂的新型空气源热泵，与传统的R410a和R407c等常规制冷剂相比，CO2具有极大优势。一方面，CO2是天然工质，具有良好的化学稳定性和安全性，并且不会造成污染，同时利用CO2作为制冷剂实现了CO2的资源化利用，有助于减少CO2排放、缓解温室效应等环境问题。另一方面，CO2具有良好的热物性，在跨临界循环工况下可以生产较高温度的热水[7-8]，作为热泵热水器使用时，具有比常规热泵更高的能效比和更高的出水温度。……