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空气源热泵在寒冷地区节能效降低

空气源热泵在寒冷地区节能效降低

文字:[大][中][小] 2019-01-06     浏览次数:610    
  记者:有人称,空气源热泵适用于以长江流域为主的冬冷夏热区域,而在北方冰冷区域则不适用。由于空气源热泵受室外气温的影响较大,尤其是在低温环境下,其压缩机功能将会遭到很大影响,运用起来就不节能。这种说法正确吗?

      李元哲:事实上,实践已证明,空气源热泵在北方冰冷区域是能够运用的。关键是要选对机组、装备合理的结尾体系,再加以正确的运用方法,空气源热泵的运转状况将十分杰出。

      记者:以何种结尾体系与空气源热泵配套比较适合?

      李元哲:应选用何种结尾体系,首要要看其舒适度怎么。在现有的采暖方法中,地上低温热水辐射采暖(简称“水地暖”)体系是舒适度比较理想的一种。

      人体的热舒适度与室内空气温度、围住人体的围护结构内外表的均匀温度成正比。当选用水地暖体系供暖时,围住人体的围护结构内外表的均匀温度会提高,相应地,人体热舒适度也会提高。试验证明,在人体热舒适范围内,人体热舒适度的等效温度能够比室内空气温度低2℃~3℃并维持人体的热平衡,加之以水地暖体系供暖时,热量自下而上传递,契合人体生理需求,因此这种供暖方法近年来在我国推行较快。它与空气源热泵相配套也最相宜。

      记者:水地暖结尾体系与空气源热泵组合体系的舒适性有多高?

      李元哲:在设计整个采暖体系时,首要要确保体系在不同室温和不同供暖负荷下,能使室内空气由下向上构成对流,以供应房间满足的散热量,坚持室内舒适。

      核算水地暖结尾体系与空气源热泵组合体系的舒适性,首要需要测量地板上外表温度和非加热外表的均匀温度,以便核算地板外表向上的对流量和辐射散热量。

      以1996年建造部颁布的《民用建筑节能设计规范》中给出的民用多层住宅中地暖体系的运转参数为参照规范,针对以空气源热泵为热源设备、具有不同地板结构的水地暖体系,咱们进行过具体的有关人体舒适度的核算。

      通过核算可知,当室内空气温度为18℃时,人体热舒适度等效温度为17.76℃;当外温为-9℃时,室内人体热舒适度等效温度为17.47℃,皆满足舒适性要求。地板外表的均匀温度最高为25.22℃,契合有关规范中地表温度小于26℃~28℃的要求。

      整体来说,选用水地暖体系采暖期间,地板外表所需到达的温度都不高。需要阐明的是,由于房子的热惰性及地板的蓄热性比较大,以某阶段均匀室外温度为准来评论热泵的运转工况也具有参考价值。

      记者:空气源热泵的供水温度应该设多高才能使室内坚持杰出的舒适性?

      李元哲:水地暖体系以水盘管为放热部件,其供水温度与地板外表温度,水至地板外表的热阻及盘管向下的热阻有关,一般取向下的传热为水盘管散热量的10%~15%设置其下部的热阻,而向上的热阻又与水盘管内的流量、直径、材料、壁厚、距离、覆盖层厚度及装修面层的物性有关。

      为核算水地暖体系所需供水温度,咱们也针对三种具有不同的典型地板条件的地暖体系进行了具体核算。

      这三种地板条件为:陶瓷面砖厚8mm、豆石混凝土填充层厚5cm,d20/16(外直径/内直径,单位毫米)PEX水盘管、距离200mm,称Ⅰ型(当无面砖时为Ⅱ型),装配式薄型地板,d10/8的PE-RT管,距离5cm,填充水泥砂浆厚15mm,上铺15mm实木地板,称Ⅲ型。依据相应的公式核算可知,由水至地上的温差最大是Ⅰ型,即有陶瓷砖的地暖体系。其次是Ⅲ型,即无表层的厚型地暖体系,而Ⅱ型最小。在采暖设计温度下,Ⅰ型地暖体系的供回水均匀温度不过32℃。如果供回水温差为5℃,则供水温度不超越35℃。所以,运用空气源热泵为热源的水地暖体系时,供水温度可设置在30℃~35℃之间。而水量则以供回水温差小于5℃为宜,以使地外表温度均匀。

      记者:空气源热泵在北京等冰冷区域的实际运用作用究竟怎么呢?

      李元哲:空气源热泵在北京等冰冷区域的运转状况十分好,这从它与中央空调的比照中就能够看出。空气源热泵与中央空调的作业原理相同,但是中央空调(这儿指以风机盘管为结尾设备的中央空调)是以外温5℃~7℃,供水温度42℃~45℃为规范工况。一些中央空调产品还要求其作业外温最低为-5℃。由于如果外温再低,压缩机的作业压差就会超越规范值(14kg/c㎡)。而空气源热泵不同,当北京区域最冷月均匀温度为-4.6℃,采暖负荷为54w/㎡时,在契合相关规范的节能建筑中,若选用空气源热泵为热源的水地暖体系,其均匀供水温度只要33℃~34℃就能够确保室内的舒适度。

      更多的人可能比较关心在北京区域均匀气温最冷的阶段(均匀气温-15℃),空气源热泵的运转状况怎样的问题。其实,由中国家电所在2002年给出的测验成果现已证明,空气源热泵在此环境下的运转状况杰出。

      记者:空气源热泵在北京等冰冷区域运用时,它的能效比有多大?

      李元哲:2005年颁布的《公共建筑节能设计规范》(DBJ01-621-2005)提出,冬天温度到达空调设计最低温度(北京区域为-9.8℃),若热泵的能效比低于1.8时,则不宜选用。但是,在北京区域,空气源热泵整个采暖季的能效比都远远高于这个最低能效值。这现已在2002年被国家权威组织检测证实。

      2002年,该组织对北京市天鸿集团建造的曙光花园甲区11号405室住宅进行了采样测验。该住宅建筑面积为88㎡,西南向中间层,外墙200mm混凝土内5cm聚苯板保温板、单框双安外窗,地暖体系选用PB管、距离200mm、采暖设计负荷3101W。实铺水地暖体系面积约为60㎡,在西向窗下装置2.5HP空气源热泵热水机组为热源。

      测验从1月23日开端,至2月6日完毕,测验期间室外温度稳定。从所得数据剖析机组的运转工况:该15天日均匀室外气温为3℃左右,室温为20℃左右。采暖负荷约为27W/㎡~28W/㎡,每平方米地板向上散热量为40W左右,总耗电量为260.5KWh,供热量总计6615KWh,折合核算,每平方米一个采暖季耗电29.4KWh。其间,热泵供暖体系的能效比为2.53,供水温度最高33℃。如果仅计空气源热泵,则其COP(能量与热量之间的转换比率,简称能效比)在2.6~2.7之间。

      这次测验相当准确地证明了有关组织2007年给出的结论,即上铺有陶瓷砖的水地暖体系与空气源热泵组合体系,其全冬天能效比大于2.2,可节电60%。

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