發布時間:2017-07-22 09:53:35
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0前言
傳統熱泵空調機在冬季只能采用風機盤管以熱風形式向室內供暖,出風溫度較高,造成室內空氣濕度很低,空氣干燥舒適度下降。室內風機盤管制熱模式運行時,附帶大功率電熱管,耗電量增加。
如今冬季采暖大部分室內末端采用地板低溫輻射采暖,該方式由于要求供暖循環水溫度低,適合采用熱泵技術供暖,對熱泵高效運行有利。一般室內供暖循環水溫度38℃,出水溫度44℃,室內溫度可達到20℃以上。
空氣源熱泵采用直供式無水供暖在持有制冷功能的情況下,較之水循環式地板采暖有以下幾點優勢:
1. 沒有循環水泵功耗;
2. 避免停電或停用會凍壞地下盤管及管道;
3. 可以小型化(100平米以下建筑)安裝節省投資;
4. 熱泵主機由于冷凝溫度更低(介質出口溫度35℃),其能效比得到進一步提升。
1系統運行能效
系統運行能效如圖1所示。紅線為水循環式地板采暖;綠線為毛細管式地板采暖。
該技術采用室內鋪設毛細管(外徑4mm)直接向室內地板加溫達到室內供暖條件。由于地板采暖要求介質溫度較低,傳統水循環系統介質出口溫度約44℃,直供式無水供暖要求介質出口溫度低于35℃。對于熱泵供暖系統而言,降低室內供暖介質溫度就是降低冷凝溫度,減小壓縮機壓差,介質溫度越低其效率越高,即運行費用越少,與水循環式地板采暖相比運行費用可降低約10%。該技術對熱泵耐低溫方面及在北方采暖推廣起著積極影響。
2不同形式的室內末端,直接影響熱泵系統的運行效率
傳統以水作為介質的地板采暖技術,必須配備循環水泵帶動介質循環,而直供式無水地板采暖無需配備水泵,不僅去除了水泵的功耗,而且規避了防凍難題,同時還具備夏季制冷功能。
熱泵采暖系統,冷凝溫度的高低會直接影響運行費用的多少。同樣采用熱泵采暖技術供暖,由于采用室內末端形式的不同,會直接影響熱泵運行效率的高低,導致運行費用的不同。不同的室內末端其供暖介質溫度高低不同(也就是冷凝溫度高低不同),介質溫度越高熱泵效率越低,反之便低。與其它熱泵采暖系統相比,直供式無水采暖技術有效的降低了冷凝溫度,即降低了運行費用。取消了水路循環系統,沒有水泵功耗,能耗更低。
3主要指標對比(如圖2所示)
4系統運行原理(如圖3所示)
冬季采暖模式:熱泵高溫介質通過毛細管均勻的向室內供暖。介質溫度設定回液30℃,室內溫度可達到22℃。
夏季制冷模式:低溫介質通過室內風機盤管吹風制冷。
5系統運行案例
5.1項目概括
北京市平谷區魚子山鎮胡莊村(如圖4所示)采暖項目電價0.5 元/kW·h,平谷區魚子山鎮位于平谷以東山區,冬季最低溫度-20℃,夏季32℃。
圖4平谷區魚子山鎮胡莊村采暖項目
該用戶建筑面積約120m2,墻體370mm 厚磚墻內抹灰,普通中空門窗,冬季建筑負荷120W/m2,東面主臥室與西面臥室選配TP-DKXRS-3.5直供式機組各1套,制熱量3500W;輸入功率1150W,客廳選配TP-DKXRS-5.1直供式機組1套,制熱量5100W;輸入功率1500W,用戶要求其它房間不做采暖(冬季其它房間如把門打開,可輻射無采暖房間溫度不低于10℃)。該采暖及制冷設備總投資16800元。西屋臥室每個冬季運行費用461元、東屋臥室596元、客廳925元,2013年冬季全年運行費用1982元。系統運行原理如圖5所示。
5.2經濟效益
項目運行費用可購買燃煤約2000kg,每季度可減少排放二氧化碳880kg、二氧化硫40kg、灰渣520kg、煙塵30kg。并且無需人工管理,自動恒溫運行。
6結論
從2013 年截止到目前已在平谷區、通州區及順義區安裝試點35家,共120余套直供式無水采暖系統,實際測試數據理想,運行非常穩定,得到試點用戶的普遍認可。直供式無水采暖,其節能性、環保及初投資方面對消費水平相對較低的農村市場,實為非常理想的采暖系統,該系統將成為農村采暖無可替代的首選系統,當然也包括其它相對較小的采暖系統用戶。
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