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空气源热泵供暖即将迎来一个拥有数百亿商机的新细分市场！那就是我国北方火车站冬季供暖。今天，我们为您分析一下报告——
第一章 政策机遇
燃煤锅炉是我国北方地区铁路车站冬季采暖的主要方式，为响应国家大气污染治理的号召，铁路行业也在积极采用新型清洁能源，替代污染严重的燃煤锅炉。
2020年12月，国务院新闻办公室发布《中国交通运输可持续发展》白皮书并召开新闻发布会。国家铁路局总工程师闫鹤翔表示：铁路绿色发展技术创新不断发展。加强铁路降低温室气体排放技术改造和科研力度，利用直供电技术方便行车替代原有不具备直供电技术的电力机车，节省柴油消耗，逐步利用空气源热泵、太阳能热水器替代现有燃煤、燃油锅炉。
事实上，在各类替代热源中，空气源热泵在北方煤改电中得到广泛应用，其运行过程中无任何污染物排放，在改善大气环境、控制PM2.5指数、治理污染等方面的环境效益已得到广泛验证。
第二章 市场机会
近年来，我国铁路运输发展迅速，2020年，我国铁路旅客发送量达到21.6亿人次，铁路网营业里程达到14万公里，近5年来年均增速接近5%，远期规划是到2035年规模达到20万公里左右。
如何提升铁路信息化、智能化、绿色化水平成为重点发展要求，其中利用空气源热泵这一新型清洁供暖方式实现铁路车站节能减排成为当前趋势。
2.1 节能减排要求分析
节能减排是火车站的迫切需求，根据西南交通大学整理的全国15个火车站年度能耗数据统计，火车站的能耗主要来源于供暖、制冷、照明、电梯等设备能源。
极寒地区和夏热冬冷地区的铁路车站供热能耗约占总能耗的一半以上，其中最高一座车站供热系统单位面积能耗超过/㎡·a。
空气源热泵采用先进的蒸汽压缩供热循环原理，可以吸收并利用室外空气中的免费热量，仅需消耗少量的电能即可为场地提供所需的热量，与传统锅炉相比运行成本大大降低，在实际项目应用中取得了可喜的经济效益。
站点基本信息
站点能源消耗信息
供暖能耗
数据来源：高铁客运站建筑能耗现状分析及节能途径研究，西南交通大学，雷波
2.2 供暖舒适性要求分析
铁路客站供暖舒适度也亟待提升。调查报告显示，在目前铁路客运站冬季供暖状况中，大部分客运站冬季平均气温低于设计要求18℃，且受建筑渗透风、供暖方式等限制，室内温度均匀性较差。
向乘客发放问卷的结果显示，乘客对车站热环境总体满意，但也有部分乘客感觉太冷。
测量点选择
温度分布
空气源热泵可与地暖、暖气片、散热器等多种形式结合，项目方可根据场地内部实际情况进行合理的室内环境设计，避免因空间过大而产生的冷热不均、热分层等现象。
此外，系统调节灵活，可根据使用情况实时管理各支路的流量和温度，确保车站乘客舒适的供暖体验。
2.3 油气电等能源供应分析
我国北方沿线铁路车站众多，车站数量多、范围广、地形条件复杂，有的车站位于远离城区的边远地区，西北地区一些车站甚至处于与世隔绝、无人居住的状态，传统市政供热管网难以覆盖，必须采用分布式热源。
天然气管道进入现场成本过高，压缩天然气、燃料油等化石燃料的运输和储存困难。
空气源热泵不受气源或热网限制，安装简便，不占用室内空间，应用条件极其灵活，非常契合火车站的供暖需求。
2.4 安全需求分析
站内人员较多，为避免发生安全事故，对使用过程稳定性要求较高，传统燃煤、燃气锅炉属于压力容器，使用时炉膛要保持高温高压状态，输送介质温度也很高，存在一定的安全隐患。
空气源热泵是一种安全稳定的新型热源，通过闭式循环吸收并利用室外空气的热量，使用时无需燃煤或燃气，内部水电分离，安全性高。
2.5 加热稳定性要求分析
车站特别是候车室需要24小时供暖，这就要求系统能够长时间稳定运行，否则一旦出现故障，维护人员很难及时赶来维修，影响车站的正常运行。
空气源热泵通过模块化组合，组成区域能源站，模块之间采用并联方式，通过模块轮换等保护机制，保证一台机组出现问题不会影响整个系统的供暖，相比传统锅炉，稳定性大大增强。
凭借以上多重优势，空气源热泵在火车站供暖应用中大放异彩。
第三章 应用案例分析
今天我们来看西北地区一个15000平米的火车站案例，该项目采用邦顿大容量变频空气源热泵和日立压缩机，取得了良好的效果。
3.1 西北站，采用商用逆变器供暖
威远站位于我国西北部甘肃省定西市威远县，是兰渝铁路定西地区最大的火车站，车站于2016年10月开工建设，2017年9月29日投入使用，是该地区首个开通的火车站。
威远站总占地面积40508平方米，站房建筑面积2998.36平方米，候车大厅可容纳600名旅客，为寒冷地区典型的高大空间。
经现场勘察，威远高铁站总供暖面积1.47万平方米，其中站厅及办公室供暖面积5700平方米，单位宿舍供暖面积9000平方米。
该项目响应政府清洁供暖的政策号召，综合考虑热源的环保性、灵活性、节能性、安全性等要求，最终采用邦顿大容量变频空气源热泵，配备日立压缩机，保证强劲供暖功率，末端采用辐射散热器供暖。
3.2 车站供暖解决方案
1）区域供热、节能运行
生活区与站厅所需温度及日使用时间不同，故在热源上采用分区供暖设计。站厅总面积5700平方米，配备3台80马力机组、1台40马力机组；生活区9000平方米，配备5台80马力机组。
根据实际供暖需求及时间，合理设置出水温度及运行时间，达到节能运行的目的。
2）系统配置：商用逆变器+辐射散热器
热源采用商用变频空气源热泵组成的分布式热源站形式，机组布置在室外闲置空地，地面采用水泥硬化加固，槽钢基础垫高，解决除霜水排放、空气短路问题。
机组采用模块并联方式连接，一台机组故障不会影响整站正常供暖。
威远冬季气候极其寒冷，风力极大，为减少热量损失，管道采用泡沫材料保温，并用铝片包裹进行外部保护。
码头采暖采用辐射暖气片，通过辐射热交换对现场进行加热，热量集中在地面附近，充分保证了工作区域的供暖需求，且运行时不产生噪音。
3）变频涡旋电源，打造高效加热核心
项目采用大型商用变频空气源热泵机组，搭载日立变频涡旋压缩机，具有高效节能、制热强劲等多重优势。
定西极端低温接近-24℃，日立采用高压腔体设计，支撑热泵机组在-35℃极端低温下稳定运行，比常规压缩机更加可靠。
针对场地空间大、散热量大、开启制热瞬间热负荷大的特点，日立采用专业设计、动平衡可靠的永磁电机，可支持电机以120Hz运行，迸发出远超常规定速压缩机的热量，快速实现室内制热并持续保温。
针对火车站不同功能区的供热需求，以及天气变化带来的负荷波动，日立通过调节电机转速，实现按需输出，既保证了站场温度适宜恒定，又避免了过多热量的浪费，从而增加了项目的节能潜力。
针对现场交通枢纽的安全稳定性要求，日立采用多项安全防范技术为项目保驾护航，过流保护、过温保护、强抗液击能力、高压差保护等功能可确保系统在极端条件下安全运行。
4）供暖效果突出，夜间室温在20℃以上
项目交付运行以来，供暖效果十分突出，得到了用户一致好评。车站工作人员说：“效果好，站内很温暖。晚上值班的时候，不管外面多冷，站内温度都能达到20℃以上。从外面进站，反差尤为明显。”
据了解，整个系统还采用了智能化管理模式，各个组件、阀门等均可实现自动调节，管理人员只需要在线控制器上设置好参数，系统就能实现正常供暖，使用十分方便。
版权声明：该项目案例由邦顿节能林雄提供，技术支持由邦顿节能林雄、江森自控日立万宝压缩机（广州）有限公司肖昂提供，特别致谢！
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