重庆地区近年来经济的飞速增长，大大改善了人们的居住条件，重庆市的各类空调拥有率不断上升，结果造成了夏季城市高峰期电力的短缺。如何解决高峰期电力紧张和合理利用城市能源，已成为重庆地区面临的一个紧迫而又棘手的问题。

作为空调动力源第二大能源的热能，燃气可以作为一种缓解电力供应不足的补充能源。在能源要求多样化、均衡化的背景条件下，早在上世纪 80 年代初，日本三洋公司运用其成熟的燃气技术，在世界上最先开始了燃气热泵新技术的研制，经过20多年的发展，燃气热泵空调以其成熟可靠的技术已达到业界公认的领先水平。燃气热泵空调，简称GHP（Gas Heat Pump），主要以天然气为燃料，以发动机为动力源，利用压缩式制冷原理，完成夏季供冷、冬季供热的一种空调装置。燃气空调是一种稳定的天然气消耗设备，既可以缓解高峰期的电力紧张，又可以改善城市的能源结构。重庆地区天然气资源丰富，天然气价格相对于其他地区较便宜，再加上重庆地区夏热冬冷的气候特点，燃气热泵空调在重庆地区的应用具有巨大的市场潜力。

GHP系统共分为燃气机循环部分（提供动力）、热泵循环部分（通过制冷剂循环实现制冷/热）、控制系统三大部分。其工作原理如图 1 所示。

由燃气发动机驱动压缩机运转，夏季，吸收室内热量并排出室外，完成制冷循环；冬季，吸收室外空气热量和燃气发动机排出的冷却水、尾气热量，并送入室内，完成制热循环。

GHP 系统的技术特点主要体现在四个方面：

1、一次能源利用率高

燃气热泵运转具有较高的一次能源利用系数，在相同的供热量条件下，GHP系统的一次能源利用系数比EHP系统高出47.7%。

2、环保性能好

燃气热泵以天然气、人工煤气、液化石油气等燃气作为能源，燃烧后几乎不产生 SO₂、灰渣及悬浮颗粒物，且其燃烧充分，可大大减少CO₂的排放，环保性能好，比燃煤减少40%。

CO₂的排放量，比燃油减少20%，对抑制地球变暖起到积极的作用。燃气热泵空调燃烧方式采用稀薄燃烧技术，加大空燃比，并对空燃比进行反馈控制，采用数字点火控制达到最佳点火时间，相比传统的燃烧方式，大幅度地减少了 NO_x的排放量，大大降低酸雨的发生。

3、节能性

燃气制冷可降低城市电网夏季高峰负荷，填补燃气夏季用气量低谷，缓解夏季用电高峰，提高燃气管网利用率，实现社会资源的充分和均衡利用。

燃气热泵空调系统可根据建筑的不同规模和功能灵活搭配室外机和室内机，按不同功能区域构成相互独立又相互联系的系统，满足不同的负荷需求，各个子系统按需启动，避免了无谓的能源浪费。

4、推动城市乃至国家对能源结构的调整

我国用电量的变化主要受季节和气候的影响，由于市场经济的发展，使全国各地电网均出现用电负荷率下降，峰谷差逐年增大的趋势，空调用电高峰时各电网被迫拉闸限电，低谷时又缺乏用电市场。空调用电负荷是造成峰谷差增大的主要原因之一，如果能将夏季空调用电负荷减少的话，将对平衡电力负荷，保障电网安全运行起着重要而积极的作用。发展燃气空调不仅能够削减夏季电力高峰，也对燃气起到填谷作用，这对提高输气管网利用率、降低燃气成本、实现能源的均衡利用起到积极的作用，也为推广燃气热泵空调提供了广阔的市场。

GHP系统在重庆地区的运行经济性分析

以某工程为例：本工程位于重庆地区，属于公共建筑，为综合办公楼。建筑总高度19.8m，共有7层，总建筑面积约为13410.3m²，空调面积约为5099.3m²。利用负荷计算软件计算得出该工程夏季空调总负荷为770kW，冷负荷指标151W/m²；冬季空调热负荷为273kW，热负荷指标54W/m²。以下是采用冷水机组+燃气锅炉和燃气热泵两种冷热源方案时主要的设备选型：（1）冷水机组型号：RSW-110N-1LW（2台），制冷量386.1kW，制冷输入功率76kW。燃气锅炉型号：JR0.29-65/55-Y(C)，制热量290kW，电功率0.76kW，耗气量67.6Nm³/h。

冷却塔型号：TCC-115R（2台），循环水量87.8m³/h，额定功率6.5kW。

（2）蓝焰高科燃气热泵室外机型号：GARC-KFX71CH-80（11台）制冷量71.0kW，制

冷耗气量5.45Nm³/h，制冷输入功率1.33kW, 制热量80.0kW，制热耗气量4.75Nm³/h，制热输入功率0.83kW。

本工程空调系统的运行时间为：夏季供冷从5月15日到9月15日，共124天，每天10小时；冬季供暖季从12月15日到2月28日，共76天，每天10小时。表1是两种冷热源方案的年运行费用计算表。

表1

由表1可以看出：本工程采用燃气热泵的冷热源方案，年运行费用为21.53万元，每平米年运行费为16.06元；采用冷水机组+燃气锅炉的冷热源方案，年运行费用为29.77万元，每平米年运行费为22.20元。可见采用燃气热泵空调系统可以明显节约运行费用，经济效益明显，适合在重庆地区推广使用。

GHP技术在一次能源利用、 优化城市能源结构、环保性以及节能性等方面有着诸多优点。在重庆地区采用燃气热泵，相比于冷水机组+燃气锅炉，可以明显节省运行费用；另外，重庆地区属于夏热冬冷地区，夏季需要供冷，冬季需要采暖；再加上重庆地区天然气资源丰富，而煤炭和电力资源相对匮乏，所以在重庆推广使用燃气热泵空调很有必要。

参考文献：

李坷桐,等.燃气热泵空调技术在重庆的应用分析[J].制冷与空调,2014,04:439-442