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    空氣源熱泵兩聯(lián)供冷暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和選型

    作者:吳先生 來(lái)源:w4620.cn 發(fā)布時(shí)間:2020-05-06 人氣:5481

    整個(gè)舒適家居系統(tǒng)應(yīng)用分為四大塊,包括設(shè)備、輸配系統(tǒng)、末端系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。要想把系統(tǒng)做好,一定是把它調(diào)平衡,這是水系統(tǒng)的關(guān)鍵。截止到2019年底,目前水機(jī)市場(chǎng)占比空調(diào)市場(chǎng)不足5%,因此市場(chǎng)空間非常大。國(guó)家對(duì)北方地區(qū)的供暖要求是當(dāng)環(huán)境溫度連續(xù)5天在5以下,便可以啟動(dòng)城市集中供暖。但是人體對(duì)溫度的舒適度要求是在16以上,18開(kāi)始感覺(jué)舒適,當(dāng)?shù)陀?/span>15時(shí),就會(huì)感覺(jué)到冷。當(dāng)溫度低于12時(shí),會(huì)有采暖的需求。所以,根據(jù)人體的體感舒適度來(lái)看,即便在南方地區(qū),每年也會(huì)有接近4個(gè)月的供暖期。

    在使用空氣源熱泵進(jìn)行冬季采暖時(shí),很多人會(huì)說(shuō)系統(tǒng)的能耗很高,這不僅取決于環(huán)境溫度和采暖需求,更主要的是取決于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。比如,供回水溫差設(shè)計(jì)的越高,那么能耗也就越大。例如,當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的供水溫度做到50,回水溫度35,那么它的能耗就會(huì)非常高。但是如果供水溫度做到35,回水溫度為25,這樣的系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)能耗就會(huì)很低。

    根據(jù)不同地區(qū)采暖的需求,東北地區(qū)采暖一般需要供水溫度在60的高水溫,這時(shí)的能耗是很大的。而在華北地區(qū),只需要設(shè)計(jì)在45以上的中水溫即可。而在南方地區(qū),水溫在35~45之間的低水溫區(qū)域就能夠滿足采暖需求,這時(shí)的系統(tǒng)能耗就會(huì)非常低。使用空氣源熱泵進(jìn)行南方分戶采暖,核心要求是要讓客戶在使用系統(tǒng)的時(shí)候,能夠做到用著省,而并非傳統(tǒng)采暖設(shè)備的省著用。所以,一個(gè)好的系統(tǒng),會(huì)讓用戶在冬季環(huán)境溫度低于18時(shí),便會(huì)主動(dòng)開(kāi)啟,來(lái)體驗(yàn)舒適的室內(nèi)溫度,而并非只有在溫度很低的時(shí)候,才會(huì)想起來(lái)去使用。兩聯(lián)供的優(yōu)勢(shì)在于一套系統(tǒng)能夠解決冷暖兩種需求,而傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)更多的是將功能滿足于夏天制冷,但是對(duì)于冬天的制熱而言,解決的很少。輻射兩聯(lián)供系統(tǒng)如何做到更舒適,更節(jié)能呢?


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    >>一源兩末端系統(tǒng)原理(兩聯(lián)供)

     

    主機(jī)的選擇

    空氣源熱泵的主機(jī)目前有定頻和變頻兩種,而近年來(lái)變頻設(shè)備憑借在低溫和電壓不穩(wěn)的環(huán)境表現(xiàn)強(qiáng)勢(shì),在市場(chǎng)的占有率也是越來(lái)越高。變頻系統(tǒng)又分為全直流變頻和非全直流變頻。全直流變頻是指主機(jī)、控制系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)都是全變頻的,而目前多數(shù)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品只是壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)采用變頻,而水泵是定頻。

    在出風(fēng)方式上,又分為頂吹和側(cè)吹,相比而言頂吹的噪音會(huì)偏大,多數(shù)工程項(xiàng)目中,如果在小區(qū)或者別墅項(xiàng)目中,就需要考慮噪音問(wèn)題,一般建議改為兩臺(tái)小功率的側(cè)吹機(jī)組。

    在能效比方面,兩聯(lián)供項(xiàng)目一定要著重357這兩種情況下環(huán)境溫度的能效曲線,它決定了在夏季制冷和冬季采暖的能耗。在選擇主機(jī)的時(shí)候,參考的因素還要包括冷熱負(fù)荷、建筑圍護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、天氣數(shù)據(jù)等。例如在南方地區(qū),要先選冷負(fù)荷,然后選熱負(fù)荷,兩個(gè)負(fù)荷中,以數(shù)值更大的為主,然后定機(jī)型。

     

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    不同的地區(qū)采暖需求不一樣,因此需要提供針對(duì)性的解決方案

     

    2未端的選型

    末端的形式有很多種,有風(fēng)機(jī)盤(pán)管、地板采暖、暖氣片、墻暖、頂暖等。每種末端的表現(xiàn)形式和優(yōu)缺點(diǎn)都不同,造價(jià)方面的差距也會(huì)很大,可能低的只有500/mf,而高的會(huì)達(dá)到3000~4000/n㎡。因此在做兩聯(lián)供系統(tǒng)的時(shí)候,需要詳細(xì)了解不同末端的表現(xiàn),然后與用戶詳細(xì)的溝通使用習(xí)慣和對(duì)舒適的感受,這樣才能決定末端的選型。如果用戶選用風(fēng)機(jī)盤(pán)管,建議型號(hào)要大一號(hào),這樣可以更快速的達(dá)到用戶設(shè)定的溫度,減少運(yùn)行時(shí)間,降低噪音的持續(xù)時(shí)間,提高業(yè)主的滿意度,同時(shí)也可以減少因?yàn)樵胍魫?ài)來(lái)的用戶投訴。

    在做風(fēng)盤(pán)的時(shí)候,還要考慮氣流組織的問(wèn)題,避免出現(xiàn)送風(fēng)直吹人體的情況,核心在于要將氣流送到最不利的區(qū)域。只有保證這一點(diǎn),才能確?;仫L(fēng)的時(shí)候,把整個(gè)室內(nèi)的氣流帶動(dòng)起來(lái),實(shí)現(xiàn)室內(nèi)各個(gè)區(qū)域的溫差很小,而不會(huì)出現(xiàn)在某些角落憋悶的情況。

    除了傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管調(diào)溫,目前兩聯(lián)供使用較多的就是建筑調(diào)溫,也就是地暖、墻暖和頂暖。相比于風(fēng)機(jī)盤(pán)管調(diào)溫,建筑調(diào)溫可以讓室內(nèi)的溫度更均勻、持久,不會(huì)因?yàn)榕R時(shí)的斷電、開(kāi)窗通風(fēng)導(dǎo)致室內(nèi)的熱量損耗。

    一般來(lái)說(shuō),建筑的負(fù)荷占據(jù)空間負(fù)荷的60%左右,因此夏季開(kāi)空調(diào)的時(shí)候,西面的房間即便提前3小時(shí)開(kāi)啟空調(diào),室內(nèi)的溫度依舊是很高的。這是因?yàn)榭照{(diào)是對(duì)室內(nèi)空氣的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),而當(dāng)空調(diào)開(kāi)啟的時(shí)候,建筑的高溫

    熱量又會(huì)不斷的向室內(nèi)進(jìn)行傳遞,就會(huì)導(dǎo)致空氣溫度很難下降。但如果是用地暖,施工完成后都需要進(jìn)行3~5公分的水泥回填。如果采用的是薄型模塊,那么在安裝的時(shí)候必須做到整齊規(guī)范。在夏季制冷時(shí),要注意系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以舒適為主,切記把溫度做的非常低,那樣會(huì)給人非常不適的冷感,而合理的地面制冷的溫度應(yīng)該比室內(nèi)空間低0.5~1即可,這樣用戶站上去就不會(huì)感覺(jué)很冷。

    在使用地面輻射調(diào)溫的時(shí)候,要注意夏季結(jié)露的問(wèn)題。要解決這個(gè)問(wèn)題,核心在于解決供水溫度。它要隨著環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)的混水調(diào)節(jié),通過(guò)平方進(jìn)行換算,然后對(duì)照不同情況下的露點(diǎn)計(jì)算,保證水溫大于露點(diǎn)溫度,就可以做到地面不出水。

    3系統(tǒng)配置

    空氣源熱泵是以水為介質(zhì)進(jìn)行換熱,夏天帶冷水,冬天帶熱水,通過(guò)不同的末端來(lái)實(shí)現(xiàn)熱交換。在主機(jī)的選擇上面,由于我國(guó)面積比較大,不同地區(qū)對(duì)冷暖的需求是不同的。輻射兩聯(lián)供系統(tǒng)如何做到更舒適、更節(jié)能,跟末端有很大的關(guān)系。從舒適性來(lái)講,以風(fēng)盤(pán)為例,在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)有風(fēng)感,如果氣流組織沒(méi)做好,在風(fēng)口的地方會(huì)感受很冷或者不舒服。在背風(fēng)的方向,會(huì)感受很悶。風(fēng)盤(pán)主要分為直流和交流兩大類,在選擇的時(shí)候要根據(jù)用戶的生活習(xí)慣來(lái)進(jìn)行判斷。例如客戶是中老年人,他們對(duì)睡眠質(zhì)量的要求會(huì)很高,如果此時(shí)選擇交流風(fēng)盤(pán),就會(huì)有很大的噪音。而噪音也是居家舒適度概念中非常重要的一個(gè)節(jié)點(diǎn),所以在做舒適家居的時(shí)候,不僅僅要考慮冷、熱和濕度的環(huán)境,也要考慮聲音因素。

    如果末端要選用風(fēng)盤(pán),首先產(chǎn)品質(zhì)量要好,其次是安裝要規(guī)范,最后就是在選型時(shí)要大一號(hào)。這樣的好處是,當(dāng)系統(tǒng)在高檔運(yùn)行的時(shí)候,可以快速提升或者降低室內(nèi)溫度,縮短機(jī)器高負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間,降低室內(nèi)噪音的持續(xù)時(shí)間。

    從節(jié)能方面來(lái)講,由于不同末端的溫度需求是不一樣的,所以節(jié)能表現(xiàn)也是不同的。同樣以風(fēng)盤(pán)為例,在制冷的時(shí)候,水溫在7~12之間;制熱時(shí),供水溫度應(yīng)該是在40-45左右。如果選用輻射,夏天制冷的時(shí)候,水溫可能在18-23即可。這里面就涉及一個(gè)溫差等級(jí)的概念,溫差等級(jí)越大,能耗越大;溫差等級(jí)越小,能耗越小。通過(guò)不同末端在夏季制冷時(shí)供水溫度的表現(xiàn)來(lái)看,當(dāng)末端選用輻射制冷時(shí),溫差等級(jí)明顯低于風(fēng)盤(pán)制冷,因此輻射制冷的能耗也就更低于風(fēng)盤(pán)。所以選型和末端成正比,如果末端選擇不到位,機(jī)器選型再好,也不會(huì)節(jié)能很多。

    除了末端,系統(tǒng)也是決定能耗的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。舉個(gè)例子,一個(gè)3層的房子,由于3層房間同時(shí)使用的可能性很低,如果采用二次系統(tǒng),就可以分樓層管控。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候,就可以選擇小一號(hào)的循環(huán)泵,滿足本樓層使用即可。如果是采用一次系統(tǒng),當(dāng)該建筑僅有個(gè)別房間需要使用時(shí),泵的運(yùn)行能耗就會(huì)出現(xiàn)不必要的損耗,所以該項(xiàng)目采用一次系統(tǒng)的能耗就明顯高于二次系統(tǒng)。如果有條件、有能力的情況,設(shè)計(jì)二次多級(jí)系統(tǒng),節(jié)能效果又會(huì)更明顯。在水利輸配系統(tǒng)方面,有幾樣是非常關(guān)鍵的。首先是緩沖水箱,其次就是水泵,最后就是閥件和管道。這里面最核心的就是水泵,它的選型會(huì)占據(jù)整個(gè)系統(tǒng)中很大的能耗,如果系統(tǒng)做的不好,水泵的能耗可以做到30%,甚至35%以上。而合理的系統(tǒng),水泵的能耗僅為10%~15%之間。在做系統(tǒng)的時(shí)候,閥門(mén)有很多種的,而且用量也會(huì)很大。如果閥件沒(méi)有選好,就會(huì)為系統(tǒng)的運(yùn)行增加阻力。水系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候,最怕的就是水阻。在控制系統(tǒng)方面,首先考慮的是熱控制,就是夏天要降溫,冬天要升溫;其次就是濕度控制;最后就是氣流的組織。

    4建筑圍護(hù)節(jié)能改造系統(tǒng)怎么做才能更舒適和節(jié)能,其實(shí)跟建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。一套房子,如果在不談建筑圍護(hù)的前提下講節(jié)能就是騙人的。比如說(shuō),同樣的一套系統(tǒng),服務(wù)30年前的房子和現(xiàn)在的房子,運(yùn)行的能耗是會(huì)有很大差距的。關(guān)于建筑圍護(hù),木框玻璃的窗戶比塑鋼的密封性就會(huì)差很多,那這兩種建筑在做供

    暖的時(shí)候,建筑的散熱量就是不同的,熱負(fù)荷也是不同的。同理,不同的墻體厚度,也會(huì)造成不同的散熱效果。

     

     空氣能熱泵采暖

    >>薄型模塊在安裝的時(shí)候必須做到整齊規(guī)范

     

    舉個(gè)例子,同樣120平方米的房子,在夏季制冷的時(shí)候,頂層的戶型就會(huì)比其他的戶型更熱,能耗也就更多,所以建筑圍護(hù)的好壞基本決定了系統(tǒng)的能耗。

    所以在進(jìn)行舒適家居產(chǎn)品推廣的時(shí)候,建筑圍護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是前提,其次才是機(jī)組選型。以冬季采暖為例,同樣的3P機(jī),在南方帶60~70平方米的建筑就已經(jīng)很吃力了。但是在北方,3P的機(jī)器甚至可以帶動(dòng)120-130平方米的房子。

    在關(guān)注建筑圍護(hù)的時(shí)候,有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)要重點(diǎn)關(guān)注。第一是窗墻比,窗戶越大,建筑散熱越多。即便現(xiàn)在很多窗戶都采用雙層甚至三層的結(jié)構(gòu),但是保溫效果比墻體還是要差的。第二是朝向,南北向和東西向的保溫是不一樣的。舉個(gè)例子,夏季的時(shí)候,西邊的房間即便空調(diào)一直在開(kāi),室內(nèi)溫度也還是會(huì)比其他房間也高,能耗也就會(huì)更高。第三就是建筑保溫,不同的材料、形式都會(huì)導(dǎo)致保溫的結(jié)果不同。

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