正旭采暖熱泵在北方別墅采暖制冷中的應(yīng)用
正旭方案設(shè)計(jì)部 更新日期:2015/5/25
一、背景
隨著人民生活水平的提高,冬季采暖變得越來(lái)越普遍,南方采暖也成了大家的共識(shí)。而散熱片(暖氣片)采暖,依然是目前的主流,我國(guó)大多數(shù)區(qū)域采暖均選用散熱片采暖。而供暖熱源多采用燃煤鍋爐或者燃?xì)忮仩t,造成北方的采暖期嚴(yán)重的霧霾現(xiàn)象,空氣污染極其嚴(yán)重。熱泵產(chǎn)品作為新一代的環(huán)保采暖熱源設(shè)備,無(wú)污染,低碳節(jié)能,是目前主要的采暖替代產(chǎn)品。
散熱片采暖供水溫度常規(guī)為95℃/75℃,二次網(wǎng)設(shè)計(jì)參數(shù)75℃/50℃。從相關(guān)的暖氣片廠家了解到,目前的高壓鑄鋁暖片的供水溫度60℃即可滿足采暖需求。而采暖設(shè)計(jì)的室外溫度條件,以北京為例,設(shè)計(jì)工況室外溫度-12℃,也就是說(shuō)在平均溫度-12℃的條件下,需要能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定提供75℃~60℃的供暖熱水。普通的
熱泵采暖機(jī)組,在如此低的環(huán)境溫度下運(yùn)行,系統(tǒng)蒸發(fā)溫度過(guò)低,壓縮機(jī)的壓比過(guò)大,導(dǎo)致機(jī)組無(wú)法長(zhǎng)期運(yùn)行。目前的噴氣增焓熱泵機(jī)組解決了低環(huán)境溫度下的熱泵運(yùn)行問(wèn)題,但這種機(jī)組的供水溫度最高也就50℃,根本無(wú)法匹配目前的主流散熱片采暖,只能配合地板盤(pán)管采暖形式,其投資較大,施工較為復(fù)雜,安裝受到用戶使用習(xí)慣和施工水平的雙重考驗(yàn),推廣較為緩慢。低環(huán)境溫度下的高出水溫度熱泵,可以滿足散熱片采暖的供暖方式,成為了一種市場(chǎng)的需求。
二、 復(fù)疊系統(tǒng)熱泵機(jī)組簡(jiǎn)介
復(fù)疊系統(tǒng)熱泵機(jī)組通常由兩個(gè)單獨(dú)的制冷系統(tǒng)組成,分別稱(chēng)為高溫級(jí)及低溫級(jí)部分。正旭復(fù)疊機(jī)組高溫部分使用正旭公司的特種冷劑,低溫部分使用低溫制冷劑。高溫部分系統(tǒng)中的特種制冷劑的蒸發(fā)是用來(lái)使低溫部分系統(tǒng)中制冷劑冷凝,用一個(gè)冷凝蒸發(fā)器將兩部分聯(lián)系起來(lái),它既是高溫部分的蒸發(fā)器,又是低溫部分的冷凝器。低溫部分的制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)向被冷卻對(duì)象吸取熱量,并將此熱量傳給高溫部分制冷劑,然后再由高溫部分制冷劑將熱量傳給冷卻介質(zhì)(水或空氣)。
復(fù)疊機(jī)組將熱泵要達(dá)到的總溫差分割成兩段,低溫部分單獨(dú)一個(gè)系統(tǒng),高溫部分單獨(dú)一個(gè)系統(tǒng),使壓縮機(jī)維持在合適的壓比,滿足降低蒸發(fā)溫度同時(shí)提高冷凝溫度的要求,從而在較低的環(huán)境溫度下可以穩(wěn)定的得到較高的出水溫度。
三 、工程概況
3.1 本工程位于北京市昌平區(qū)的某別墅,總的建筑面積為400平方米,其中所需的空調(diào)/采暖使用面積為300平方米左右。應(yīng)用戶的要求,冬季采用高壓鑄鋁暖氣片+正旭復(fù)疊系統(tǒng)熱泵機(jī)組
3.2正旭”空氣源復(fù)疊系統(tǒng)采暖設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)明
本系統(tǒng)采用“正旭”牌復(fù)疊系統(tǒng)熱泵機(jī)組結(jié)合高壓鑄鋁暖氣片冬季采暖+風(fēng)機(jī)盤(pán)管夏季制冷的空調(diào)系統(tǒng)形式。
夏季空調(diào)運(yùn)行方式:復(fù)疊機(jī)組向風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)提供冷凍水,主機(jī)通過(guò)降頻處理以滿足負(fù)荷需求量以及高低溫級(jí)的負(fù)荷匹配,同時(shí)可以達(dá)到節(jié)約能耗,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的目的。
冬季運(yùn)行方式:復(fù)疊熱泵機(jī)組向散熱片系統(tǒng)提供高溫水;機(jī)組以室外環(huán)境空氣為熱源,主機(jī)會(huì)根據(jù)負(fù)荷量來(lái)増頻處理,滿足低溫工況下的采暖需求。
本系統(tǒng)具有較高的性價(jià)比,使用一套系統(tǒng)即滿足了不同季節(jié)供應(yīng)空調(diào)制冷、散熱片采暖的需求,節(jié)省了投資。無(wú)需機(jī)房,無(wú)需專(zhuān)人持證上崗(相對(duì)于鍋爐),布置靈活,尤其對(duì)主流的散熱片采暖形式有很大的應(yīng)用空間。
3.3 負(fù)荷計(jì)算
本套躍層房總面積為400平米,空調(diào)/采暖面積為300㎡,可知,系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷37.75kW,制冷工況供回水溫度為7/12;設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為37.35kW,制熱工況供回水溫度為75/60。系統(tǒng)選用“正旭”ZWH-KFX-BT48/Ⅱ/CLNG(13P)復(fù)疊高溫采暖熱泵機(jī)組(圖3所示),額定功率13.6kW,制冷量40.68,-12℃制熱量28.35kW
能耗以及費(fèi)用分析
在滿負(fù)荷情況下,將復(fù)疊機(jī)組采暖系統(tǒng)和其他系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)行費(fèi)用的對(duì)比分析,采暖按120天計(jì)算。當(dāng)采用不同的冷熱源系統(tǒng)時(shí),可得運(yùn)行期間耗能對(duì)比如表3所示。從圖中可以看出,采用復(fù)疊機(jī)組+散熱片系統(tǒng)可以滿足采暖需求的條件下,其運(yùn)行費(fèi)用更加節(jié)省
四、結(jié)論
“正旭”復(fù)疊系統(tǒng)熱泵機(jī)組配合散熱片采暖可以達(dá)到很好的使用效果,其有效的解決了低環(huán)境溫度下的高水溫
采暖的實(shí)際需求。空氣源熱泵機(jī)組工作范圍廣,不受陰雨天氣影響,可全天候、全年不間斷為客戶提供冷熱源,智能控制系統(tǒng),無(wú)需專(zhuān)人看守,可依據(jù)峰谷電價(jià)差,設(shè)定機(jī)組在電力谷價(jià)運(yùn)行,能夠大幅度節(jié)約運(yùn)行成本,減少環(huán)境污染。
“正旭”復(fù)疊機(jī)組的高水溫特性將會(huì)在國(guó)家散熱片采暖改造項(xiàng)目中產(chǎn)生巨大的影響,有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,在未來(lái)將會(huì)擁有更為廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。