正旭空氣源熱泵地板采暖在寒冷地區(qū)的實踐
正旭方案設(shè)計部 更新日期:2015/5/25
一、概述:
以空氣為能源在寒冷地區(qū)進行采暖是以往的燃煤、燃油、直接用電等取暖方式,在安全使用,環(huán)保,節(jié)能,甚至經(jīng)濟等方面有突出的優(yōu)點,其可推廣性也超過了其它的節(jié)能設(shè)備。正旭新能源設(shè)備科技有限公司在改進現(xiàn)有低溫性能的空氣源熱泵基礎(chǔ)上,使之與低溫水地板輻射采暖相結(jié)合,經(jīng)過詳測,在保證室內(nèi)18℃以上的舒適環(huán)境及無輔助熱源的前提下,獲得了節(jié)能50%以上的可喜結(jié)果達到了“國際先進水平”。
二 空氣原熱泵的低溫性能及采暖設(shè)計要點:
熱泵有如下表的低溫性能:表一 空氣源熱泵的低溫性能:根據(jù)表一,得出以下的設(shè)計原則
1、空氣熱泵機組容量的選擇:(用于地板采暖)
機組容量(W)=當?shù)亟ㄖ膳O(shè)計負荷(W/m2)×用戶采暖的建筑面積(m2)÷(1-β)×0.85-0.9
2、室外機最好安裝在冬季主導風的背風面,應(yīng)設(shè)遮雪蓬,機組如安裝在平臺上,則底面應(yīng)抬高至少20cm,以免化霜結(jié)凍,機組吸風口距障礙物至少25cm,雙機之間距離至少20cm。
3、地板下埋管的設(shè)計
空氣熱泵作為熱源時,供水溫度或供回水平均溫度應(yīng)盡可能設(shè)計得低些,以使機組效率盡可能高,又由于工程實踐證明本機組的供回水溫差較少僅2-3℃,所以,選擇地下埋管時可參照“低溫熱水地板輻射供暖應(yīng)用技術(shù)規(guī)程”(DBJ/T01-49-2000)附錄E-1至E-3中平均水溫35℃一欄,按照地板所需散熱量選擇間距,然后,將管道直徑放大到Φ20/16成間距縮小一檔即可。
三,工程實踐的分析:
1)關(guān)于測試結(jié)果與預測的一致性:
曙光花園甲區(qū)11號樓405住宅建筑面積88.6m2,有南向與西向單框雙玻窗、混凝土內(nèi)保溫外墻,估算采暖設(shè)計負荷為3101W 機組設(shè)計容量為35W/m2×88.6m2÷(1—0.24)×0.9=3672W選用最小號機組2.5P(偏大)安裝在西墻外壁龕內(nèi)(冬季大風有不利影響)地板埋管用PB管,間距200mm,地板表面沒裝修,室內(nèi)晚間1人值班,自2001年12月1日至2002年2月14號連續(xù)測試記錄水溫、外溫、電耗、數(shù)據(jù)并經(jīng)輕工業(yè)部家用電器計量中心校正,現(xiàn)以其中1月23日至2月6日計15天數(shù)據(jù)為例進行分析:1月23日至2月6日共15天,室外平均氣溫十4.8℃,室內(nèi)平均氣溫(20.3℃溫度波動<2℃),室內(nèi)外溫差15.5℃,以上述設(shè)計負荷為依據(jù),得出此間總計采暖負荷為640.873KWH,總耗電量為260.5KW,則熱泵的C.O.P=2.46(其間開機時供水平均濕度為33℃,說明測試結(jié)果與預測基本吻合。
2)關(guān)于使用空氣熱泵采暖的可靠性:
2001年冬季12月氣溫低于2002年1月,將氣溫最低-13℃的即12月14—15日一天數(shù)據(jù)列于下表:由(表二可見,全天平均室溫19.02℃,耗電11KWH,折合4.345元/天,全天開機僅5-6小時。
3)地板采暖的優(yōu)越性:
地板采暖裝置與普通鑄鐵散熱器比,熱容量大得多,因此,一般天氣下,空氣熱泵均為間歇運行,但卻使室溫波動很小。以2002年1月26日至27日的結(jié)果分析,該天室外為-4.6℃~+5.6℃,全天機組共開啟11小時(因在這階段,室內(nèi)定溫提高到22℃),且每隔40分、50分或1小時開啟一次,一次不超過一小時,這就使機組有停歇時間,延長了使用壽命。
4)地板面層裝飾材料、圍護結(jié)構(gòu)熱阻及周圍鄰居有無供暖的影響:
5)空氣熱泵地板采暖與燃氣爐采暖的經(jīng)濟性對比:A)當燃氣采暖用普通散熱器時:以回龍觀小區(qū)云趣園二區(qū)10#4單元202和302(燃氣采暖)在控制室溫下的運行費用對比數(shù)據(jù)列于下表(測試時間:2001年2月)表中對比房中的總耗氣量為122m3,其中含住戶2老人,周末有孩子回家吃飯及洗浴,最多扣除20m3,則用于采暖的耗氣總量為102m3,合173.4元(21.7元/天),而熱泵地暖的耗電總量為184度,合73.6元(9.2元/天),比用慶東燃氣爐十森德散熱器采暖節(jié)省58%的采暖運行費。
B)當燃氣采暖用輻射地板時:參考天鴻集團原已測定的燃氣地板采暖費16元/m2季,以曙光花園住宅為例,作如下經(jīng)濟分析:
四、結(jié)論:
1、多處試點及監(jiān)測、詳測,對風冷熱泵地板采暖在寒冷地區(qū)的應(yīng)用有確定可行的結(jié)論。
2、經(jīng)測試摸索獲得了在地板輻射采暖情況下的最佳舒適室溫,在實施建設(shè)部節(jié)能建筑設(shè)計標準后,如周圍居住為正常情況,其采暖運行費應(yīng)低于燃氣、燃油,甚至燃煤的集中供暖收費。
3、地面裝飾無論是瓷磚還是復合本地板,皆可獲得舒適的效果。
4、隨著谷值電價的推行,與燃氣、燃油比,其回收年限還會縮短。
5、對于燃氣管網(wǎng)鋪設(shè)不到的區(qū)域,如別墅、平房區(qū),本系統(tǒng)有無可替代的優(yōu)越性,并能創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境。
6、本系統(tǒng)在居住小區(qū)內(nèi)不產(chǎn)生任何空氣污染,對于城市的環(huán)保意義重大。