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    正旭空气源热泵地板热泵采暖在寒冷地区的实践

    正旭方案设计部  更新日期:2015/5/25
      一、概述: 

      以空气为能源在寒冷地区进行采暖是以往的燃煤、燃油、直接用电等取暖方式,在安全使用,环保,节能,甚至经济等方面有突出的优点,其可推广性也超过了其它的节能设备。正旭新能源设备科技有限公司在改进现有低温性能的空气源热泵基础上,使之与低温水地板辐射采暖相结合,经过详测,在保证室内18℃以上的舒适环境及无辅助热源的前提下,获得了节能50%以上的可喜结果达到了“先进水平”。



      二、空气原热泵的低温性能及采暖设计要点:

      热泵有如下表的低温性能:表一 空气源热泵的低温性能:根据表一,得出以下的设计原则
      1、空气热泵机组容量的选择:(用于地板采暖)
      机组容量(W)=当地建筑采暖设计负荷(W/m2)×用户采暖的建筑面积(m2)÷(1-β)×0.85-0.9
      2、室外机建议安装在冬季主导风的背风面,应设遮雪蓬,机组如安装在平台上,则底面应抬高至少20cm,以免化霜结冻,机组吸风口距障碍物至少25cm,双机之间距离至少20cm。
      3、地板下埋管的设计

      空气热泵作为热源时,供水温度或供回水平均温度应尽可能设计得低些,以使机组效率尽可能高,又由于工程实践证明本机组的供回水温差较少仅2-3℃,所以,选择地下埋管时可参照“低温热水地板辐射供暖应用技术规程”(DBJ/T01-49-2000)附录E-1至E-3中平均水温35℃一栏,按照地板所需散热量选择间距,然后,将管道直径放大到Φ20/16成间距缩小一档即可。


      三、工程实践的分析:

      1)关于测试结果与预测的一致性:

       曙光花园甲区11号楼405住宅建筑面积88.6m2,有南向与西向单框双玻窗、混凝土内保温外墙,估算采暖设计负荷为3101W 机组设计容量为35W/m2×88.6m2÷(1—0.24)×0.9=3672W选用小号机组2.5P(偏大)安装在西墙外壁龛内(冬季大风有不利影响)地板埋管用PB管,间距200mm,地板表面没装修,室内晚间1人值班,自2001年12月1日至2002年2月14号连续测试记录水温、外温、电耗、数据并经轻工业部家用电器计量中心校正,现以其中1月23日至2月6日计15天数据为例进行分析:1月23日至2月6日共15天,室外平均气温十4.8℃,室内平均气温(20.3℃温度波动<2℃),室内外温差15.5℃,以上述设计负荷为依据,得出此间总计采暖负荷为640.873KWH,总耗电量为260.5KW,则热泵的C.O.P=2.46(其间开机时供水平均湿度为33℃,说明测试结果与预测基本吻合。


      2)关于使用空气热泵采暖的可靠性:

      2001年冬季12月气温低于2002年1月,将气温达低-13℃的即12月14—15日一天数据列于下表:由(表二可见,全天平均室温19.02℃,耗电11KWH,折合4.345元/天,全天开机仅5-6小时。


      3)地板采暖的优越性:

      地板采暖装置与普通铸铁散热器比,热容量大得多,因此,一般天气下,空气热泵均为间歇运行,但却使室温波动很小。以2002年1月26日至27日的结果分析,该天室外为-4.6℃~+5.6℃,全天机组共开启11小时(因在这阶段,室内定温提高到22℃),且每隔40分、50分或1小时开启一次,一次不超过一小时,这就使机组有停歇时间,延长了使用寿命。


      4)地板面层装饰材料、围护结构热阻及周围邻居有无供暖的影响:  


      5)空气热泵地板采暖与燃气炉采暖的经济性对比:A)当燃气采暖用普通散热器时:以回龙观小区云趣园二区10#4单元202和302(燃气采暖)在控制室温下的运行费用对比数据列于下表(测试时间:2001年2月)表中对比房中的总耗气量为122m3,其中含住户2老人,周末有孩子回家吃饭及洗浴,顶多扣除20m3,则用于采暖的耗气总量为102m3,合173.4元(21.7元/天),而热泵地暖的耗电总量为184度,合73.6元(9.2元/天),比用庆东燃气炉十森德散热器采暖节省58%的采暖运行费。


      B)当燃气采暖用辐射地板时:参考天鸿集团原已测定的燃气地板采暖费16元/m2季,以曙光花园住宅为例,作如下经济分析:


      四、结论:
      1、多处试点及监测、详测,对风冷热泵地板采暖在寒冷地区的应用有确定可行的结论。
      2、经测试摸索获得了在地板辐射采暖情况下的适宜舒适室温,在实施建设部节能建筑设计标准后,如周围居住为正常情况,其采暖运行费应低于燃气、燃油,甚至燃煤的集中供暖收费。
      3、地面装饰无论是瓷砖还是复合本地板,皆可获得舒适的效果。
      4、随着谷值电价的推行,与燃气、燃油比,其回收年限还会缩短。
      5、对于燃气管网铺设不到的区域,如别墅、平房区,本系统有无可替代的优越性,并能创造舒适的居住环境。
      6、本系统在居住小区内不产生任何空气污染,对于城市的环保意义重大。
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