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    正旭采暖热泵在北方别墅热泵采暖制冷中的应用

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

      随着人民生活水平的提高,冬季采暖变得越来越普遍,南方采暖也成了大家的共识。而散热片(暖气片)采暖,依然是目前的主流,我国大多数区域采暖均选用散热片采暖。而供暖热源多采用燃煤锅炉或者燃气锅炉,造成北方的采暖期严重的雾霾现象,空气污染极其严重。热泵产品作为新一代的环保采暖热源设备,无污染,低碳节能,是目前主要的采暖替代产品。

      散热片采暖供水温度常规为95℃/75℃,二次网设计参数75℃/50℃。从相关的暖气片厂家了解到,目前的高压铸铝暖片的供水温度60℃即可满足采暖需求。而采暖设计的室外温度条件,以北京为例,设计工况室外温度-12℃,也就是说在平均温度-12℃的条件下,需要能够长期稳定提供75℃~60℃的供暖热水。普通的热泵采暖机组,在如此低的环境温度下运行,系统蒸发温度过低,压缩机的压比过大,导致机组无法长期运行。目前的喷气增焓热泵机组解决了低环境温度下的热泵运行问题,但这种机组的供水温度达50℃,根本无法匹配目前的主流散热片采暖,只能配合地板盘管采暖形式,其投资较大,施工较为复杂,安装受到用户使用习惯和施工水平的双重考验,推广较为缓慢。低环境温度下的高出水温度热泵,可以满足散热片采暖的供暖方式,成为了一种市场的需求。

      二、 复叠系统热泵机组简介

      复叠系统热泵机组通常由两个单独的制冷系统组成,分别称为高温级及低温级部分。正旭复叠机组高温部分使用正旭公司的特种冷剂,低温部分使用低温制冷剂。高温部分系统中的特种制冷剂的蒸发是用来使低温部分系统中制冷剂冷凝,用一个冷凝蒸发器将两部分联系起来,它既是高温部分的蒸发器,又是低温部分的冷凝器。低温部分的制冷剂在蒸发器内向被冷却对象吸取热量,并将此热量传给高温部分制冷剂,然后再由高温部分制冷剂将热量传给冷却介质(水或空气)。

      复叠机组将热泵要达到的总温差分割成两段,低温部分单独一个系统,高温部分单独一个系统,使压缩机维持在合适的压比,满足降低蒸发温度同时提高冷凝温度的要求,从而在较低的环境温度下可以稳定的得到较高的出水温度。 


      三  、 工程概况



      3.1 本工程位于北京市昌平区的某别墅,总的建筑面积为400平方米,其中所需的空调/采暖使用面积为300平方米左右。应用户的要求,冬季采用高压铸铝暖气片+正旭复叠系统热泵机组

      3.2正旭”空气源复叠系统采暖设计计说明
      本系统采用“正旭”牌复叠系统热泵机组结合高压铸铝暖气片冬季采暖+风机盘管夏季制冷的空调系统形式。
      夏季空调运行方式:复叠机组向风机盘管系统提供冷冻水,主机通过降频处理以满足负荷需求量以及高低温级的负荷匹配,同时可以达到节约能耗,节省运行费用的目的。
      冬季运行方式:复叠热泵机组向散热片系统提供高温水;机组以室外环境空气为热源,主机会根据负荷量来増频处理,满足低温工况下的采暖需求。
      本系统具有较高的性价比,使用一套系统即满足了不同季节供应空调制冷、散热片采暖的需求,节省了投资。无需机房,无需专人持证上岗(相对于锅炉),布置灵活,尤其对主流的散热片采暖形式有很大的应用空间。

      3.3 负荷计算
      本套跃层房总面积为400平米,空调/采暖面积为300㎡,可知,系统设计冷负荷37.75kW,制冷工况供回水温度为7/12;设计热负荷为37.35kW,制热工况供回水温度为75/60。系统选用“正旭”ZWH-KFX-BT48/Ⅱ/CLNG(13P)复叠高温采暖热泵机组(图3所示),额定功率13.6kW,制冷量40.68,-12℃制热量28.35kW
      能耗以及费用分析
      在满负荷情况下,将复叠机组采暖系统和其他系统进行了运行费用的对比分析,采暖按120天计算。当采用不同的冷热源系统时,可得运行期间耗能对比如表3所示。从图中可以看出,采用复叠机组+散热片系统可以满足采暖需求的条件下,其运行费用更加节省

      四、结论
      “正旭”复叠系统热泵机组配合散热片采暖可以达到很好的使用效果,其有效的解决了低环境温度下的高水温采暖的实际需求。空气源热泵机组工作范围广,不受阴雨天气影响,可全天候、全年不间断为客户提供冷热源,智能控制系统,无需专人看守,可依据峰谷电价差,设定机组在电力谷价运行,能够大幅度节约运行成本,减少环境污染。

      “正旭”复叠机组的高水温特性将会在国家散热片采暖改造项目中产生巨大的影响,有很高的经济效益和社会效益,在未来将会拥有更为广阔的应用市场。
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