王 维，吴建泽，金盈利，李炳锐，李炳熙

(1.哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001;2.中国船舶集团公司第703研究所，黑龙江 哈尔滨 150078)

随着社会的发展，环境问题日趋严峻。传统的燃煤供暖会导致大量的污染物排放。目前，国家发改委、各省、市均提出了加快推进电能清洁供暖的实施意见和办法。其中的延长谷期电价时长，协商电价、以及相关补贴政策更是大大提升了用电供暖的经济性。

目前现有的电力供暖大多是采用蓄热电锅炉[1-2]的形式，但电锅炉的热效率永远是小于1的。本课题提出将热效率大于1的热泵与电锅炉相结合进行电力供暖，不仅可利用周围环境的低品位能源，而且大大提高经济效益和减少排放。本文以东北某10万m2供暖需求的小镇为样板，针对采用河水源热泵[3-5]和蓄热电锅炉联合供暖系统[6]进行了供暖方案设计，并对其经济效益、环境效益和系统参数优化进行了研究。

1 热泵联合供暖方案和运行策略

由于穿过小镇的河水上游有水力发电站，冬季河水水温仍可达到6～8 ℃，存在大量的低品位能源可以利用。小镇供暖季为11月至次年4月，小镇供暖面积为10万m2，每m2供热负荷取70 W，最大供热热负荷为7 MW。河水流量为12 m3/s，可换热至4 ℃，则可取热量100～200 MW，远高于供暖所需热量。根据该地的气象温度变化和实际供暖需求，设计各月供暖热负荷为：次年4月3.3 MW，11月与次年3月4.7 MW，12月至次年2月6.5 MW。

拟选用某品牌螺杆压缩机与蒸汽相变蓄热电锅炉串联工作。螺杆压缩机输入功率w=218 kW，制热量为wh=704 kW，COP为3.21，热泵蒸发温度t0=-2 ℃，压缩机指示效率ηi=0.866，冷凝温度tK=60 ℃。……