空氣源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南課件

空氣源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南空氣源熱泵機(jī)組介紹

我們知道，水蒸發(fā)要吸收熱量，水蒸氣凝結(jié)要放出熱量，制冷機(jī)（或者說熱泵）就是利用這種“氣化吸熱、液化放熱”的原理實(shí)現(xiàn)的，只是整個(gè)過程是由制冷劑在封閉系統(tǒng)中完成而已。由于低壓蒸汽是由壓縮機(jī)升壓，所以，也稱為“蒸汽壓縮式制冷(制熱）系統(tǒng)”。

空氣源熱泵就是利用室外空氣的能量，通過機(jī)械做功，使得能量從低位熱源向高位熱源轉(zhuǎn)移的制冷（制熱）裝置。它以冷凝器放出的熱量來供熱，以蒸發(fā)器吸收熱量來制冷。

就熱力循環(huán)的過程而言，制冷機(jī)和熱泵都是基于逆卡諾循環(huán)而實(shí)現(xiàn)其功能的，由于這種裝置在運(yùn)行過程中，總是一側(cè)吸熱，另一側(cè)排熱，所以，一臺(tái)裝置伴生并兼具制冷和制熱兩種功能?？諝庠礋岜玫募夹g(shù)措施1、具有先進(jìn)可靠的融霜控制，融霜時(shí)間總和不應(yīng)超過運(yùn)行周期時(shí)間的20%。2、冬季設(shè)計(jì)工況時(shí)機(jī)組性能系數(shù)（COP），冷熱風(fēng)機(jī)組不小于1.8，冷熱水機(jī)組不應(yīng)小于2.0。3、寒冷地區(qū)采用空氣源熱泵機(jī)組應(yīng)注意以下事項(xiàng)：1）室外計(jì)算干球溫度低于-10℃的地區(qū)，應(yīng)采用低溫空氣源熱泵機(jī)組；2）室外溫度低于空氣源熱泵平衡點(diǎn)溫度（即空氣源熱泵供熱量等于建筑物耗熱量）時(shí)，應(yīng)設(shè)置輔助熱源。4、機(jī)組進(jìn)風(fēng)口的氣流速度宜控制在1.5-2.0m/s，排氣口的排氣速度不宜小于7m/s。5、熱泵機(jī)組的基礎(chǔ)高度一般應(yīng)大于300mm，布置在可能有積雪的地方時(shí)，基礎(chǔ)高度需加高。重點(diǎn)公式和基本數(shù)據(jù)（續(xù)）二、流量計(jì)算公式：GL=0.86X∑Q/(tg-th)其中：GL——流量，Kg/h；∑Q——熱負(fù)荷，W；tg——供水溫度，℃；th——回水溫度，℃；三、不同供暖末端形式的供水溫度及溫差末端形式供水溫度（℃）供回水溫差（℃）特點(diǎn)地暖35-455-10美觀舒適散熱器7525簡(jiǎn)單實(shí)用風(fēng)機(jī)盤管6010升溫迅速空氣源熱泵出水溫度一般可達(dá)到45℃，溫差5℃，所以，最適合空氣源熱泵的供暖末端形式是地暖。低溫?zé)崴孛孑椛涔┡O(shè)計(jì)要點(diǎn)1、低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)的供、回水溫度應(yīng)由計(jì)算確定，供水溫度不應(yīng)大于60℃。民用建筑供水溫度宜采用35～50℃，供回水溫差不宜大于10℃。2、地表面平均溫度（℃）區(qū)域特征適宜范圍最高限值人員經(jīng)常停留區(qū)24-2628人員短期停留區(qū)28-3032無人停留區(qū)35-40423、聚苯乙烯泡沫塑料板絕熱層厚度（mm）樓板特征絕熱層厚度樓層之間樓板上的絕熱層20與土壤或不采暖房間相鄰的地板上的絕熱層30與室外空氣相鄰的地板上的絕熱層40低溫?zé)崴孛孑椛涔┡O(shè)計(jì)要點(diǎn)（續(xù)）4、地面輻射供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。5、計(jì)算全面地面輻射供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷時(shí)，室內(nèi)計(jì)算溫度的取值應(yīng)比對(duì)流采暖系統(tǒng)的室內(nèi)計(jì)算溫度低2℃，或取對(duì)流采暖系統(tǒng)計(jì)算總熱負(fù)荷的90%～99%。6、局部地面輻射供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷，可按整個(gè)房間全面輻射供暖所算得的熱負(fù)荷乘以該區(qū)域面積與所在房間面積的比值和下表中所規(guī)定附加系數(shù)確定。7、進(jìn)深大于6m的房間，宜以距外墻6m為界分區(qū)，分別計(jì)算熱負(fù)荷和進(jìn)行管線布置。8、敷設(shè)加熱管的建筑地面，不應(yīng)計(jì)算地面的傳熱損失。9、地面輻射供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷計(jì)算，可不考慮高度附加。10、分戶熱計(jì)量的地面輻射供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷計(jì)算，應(yīng)考慮間歇供暖和戶間傳熱等因素。供暖面積與房間總面積比值0.550.400.25附加系數(shù)1.301.351.50查表法確定地暖管間距PE-X管單位地面面積的散熱量Qr和向下傳熱損失Qs（W/㎡）管外徑為20mm、填充層厚度為50mm、聚苯乙烯泡沫塑料絕熱層厚度20mm、供回水溫差10℃（水泥或陶瓷地面，熱阻R=0.02(㎡.k/w)）平均水溫室內(nèi)溫度加熱管間距（mm）300250200150100℃℃QrQsQrQsQrQsQrQsQrQs351684.723.892.524.0100.524.6108.924.8116.624.81876.421.783.322.090.422.697.922.7104.722.72068.019.974.020.280.420.587.120.593.120.54016108.029.7118.129.8128.730.5139.630.8149.730.81899.527.4108.727.9118.428.5128.428.7137.628.72091.025.499.425.7108.126.5117.326.7125.626.74516131.835.5144.435.5157.536.5171.236.8183.936.818123.333.2134.833.9147.034.5159.834.8171.634.820144.531.7125.332.0136.632.4148.532.7159.332.7采暖方案設(shè)計(jì)估算指標(biāo)建筑物類型采暖熱指標(biāo)推薦值（W/㎡）未采取節(jié)能措施采取節(jié)能措施住宅58-6440-45綜合居住區(qū)60-6845-55學(xué)校、辦公60-8050-70醫(yī)院、托幼65-8055-70旅館60-7050-60商店65-8055-70食堂、餐廳115-140100-130影劇院、展覽館95-11580-105大禮堂、體育館115-165100-1501、在方案設(shè)計(jì)階段，缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的情況下，采暖負(fù)荷可以按照熱指標(biāo)進(jìn)行估算，有條件時(shí)，應(yīng)進(jìn)行逐個(gè)房間、逐項(xiàng)的負(fù)荷計(jì)算。2、熱指標(biāo)用于單個(gè)房間，誤差可能很大。3、該表格按連續(xù)供暖考慮，間歇供暖熱指標(biāo)=連續(xù)熱指標(biāo)×24/每日供暖小時(shí)數(shù)。匹數(shù)與國際單位的換算空調(diào)匹數(shù)（HorsePower-HP馬力)原指輸入功率，即1匹（馬力）=735W（瓦），包括壓縮機(jī)、風(fēng)扇、電機(jī)以及電控部分。因不同品牌其具體的系統(tǒng)及電控設(shè)計(jì)的差異，其輸出制冷量也各不相同，故其制冷量以輸出功率計(jì)算。一般來講，1匹的制冷量大致為2000大卡，以國際單位換算應(yīng)乘以1.163，故1匹制冷量大約為2000×1.163=2326W。這里的W（瓦）即表示制冷量，是國家標(biāo)準(zhǔn)單位。

選擇空氣源熱泵需要的是實(shí)際溫度下的供熱或制冷能力，根據(jù)供熱量或制冷量來選擇機(jī)組，“匹”是一種功率單位，用起來是不科學(xué)的，現(xiàn)在制冷量和制熱量應(yīng)該以W或者KW作為計(jì)量單位。

但現(xiàn)在很多人都還在用匹作為單位，這里就介紹一下其換算關(guān)系。匹數(shù)=Q/（能效比×735）如，計(jì)算得到所需制熱量為20KW，能效系數(shù)假設(shè)為3（與室外溫度有關(guān)），則20000/（3×735）=9匹設(shè)置緩沖水箱的優(yōu)點(diǎn)一、如果不設(shè)置緩沖水箱，將導(dǎo)致主機(jī)頻繁啟停。特別是當(dāng)末端系統(tǒng)為暖氣片或風(fēng)機(jī)盤管時(shí)，環(huán)路中的循環(huán)水量有限，就會(huì)引起主機(jī)在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)溫度，主機(jī)就會(huì)停止工作，然后又會(huì)在很短暫的時(shí)間內(nèi)，水溫達(dá)到主機(jī)啟動(dòng)的條件，這樣頻繁啟停會(huì)大大減少主機(jī)的使用壽命和浪費(fèi)電能。加上緩沖水箱就相當(dāng)于系統(tǒng)能量增加了，系統(tǒng)的溫度變化平穩(wěn)了，主機(jī)啟動(dòng)次數(shù)也自然減少了，使用壽命也就大大延長(zhǎng)了。二、設(shè)置緩沖水箱可以高效除霜，除霜時(shí)間縮短。機(jī)組在除霜反向制冷時(shí)需要消耗管道內(nèi)的熱量，如果水系統(tǒng)的水量少，除霜時(shí)間就會(huì)加長(zhǎng)，而且會(huì)造成管道內(nèi)水溫較低，除霜效果不好。如果加裝了緩沖水箱，那么在除霜的過程中，因?yàn)樗鋬?nèi)有一定的溫度，可以在短時(shí)間內(nèi)完成化霜，并且消耗熱量也比較小，避免了因?yàn)橹鳈C(jī)除霜而造成的室內(nèi)溫度波動(dòng)變化。三、緩沖水箱的第三個(gè)好處是能夠保證系統(tǒng)的水流暢通，能夠完成自動(dòng)排氣，避免機(jī)組循環(huán)不暢報(bào)故障停機(jī)。四、設(shè)置緩沖水箱可以讓系統(tǒng)排污更徹底，防止系統(tǒng)阻塞。系統(tǒng)中的雜質(zhì)會(huì)通過循環(huán)慢慢沉積到緩沖水箱的底部，經(jīng)過過濾器的時(shí)候，水泵的水質(zhì)會(huì)變好，從而減少過濾器的清洗。低溫空氣源熱泵和風(fēng)冷熱泵的區(qū)別

（1）區(qū)別一、產(chǎn)品依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不同低溫?zé)岜玫臅盒袠?biāo)準(zhǔn)為：《GB/T25127.1-2010低環(huán)境溫度空氣源熱泵（冷水）機(jī)組第1部分：工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的熱泵（冷水）機(jī)組》、《GB/T25127.2-2010低環(huán)境溫度空氣源熱泵（冷水）機(jī)組第2部分：戶用及類似用途的熱泵（冷水）機(jī)組》。商用與家用的區(qū)別是能量大小，大約50KW為商用。風(fēng)冷熱泵的標(biāo)準(zhǔn)為：《GB/T18430.1-2007蒸汽壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組第1部分：工商業(yè)用和類似用途的冷水（熱泵）機(jī)組》、《GB/T18430.2-2008蒸汽壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組第2部分：戶用和類似用途的冷水（熱泵）機(jī)組》。同樣是以制冷量大小區(qū)分，制冷量小于50KW為家用，大于50KW為商用。低溫空氣源熱泵和風(fēng)冷熱泵的區(qū)別

（2）區(qū)別二、產(chǎn)品設(shè)計(jì)條件不同兩者的設(shè)計(jì)條件不同，即設(shè)計(jì)工況不同，我們以名義工況為例來說明。名義工況是產(chǎn)品銘牌上標(biāo)示的額度制熱量（制冷量)測(cè)定時(shí)的工況，一般就是機(jī)組最普遍、最常用的工作狀態(tài)。低溫?zé)岜玫闹茻崦x工況，空氣側(cè)溫度為“-12℃”；風(fēng)冷熱泵的制熱名義工況，空氣側(cè)溫度為“7℃”。低溫?zé)岜弥茻釙r(shí)主要設(shè)計(jì)工況都是在0℃以下，而風(fēng)冷熱泵制熱時(shí)的所有設(shè)計(jì)工況都是在0℃以上。低溫空氣源熱泵和風(fēng)冷熱泵的區(qū)別

（3）區(qū)別三、產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景與運(yùn)行方式不同低溫?zé)岜脩?yīng)用于低環(huán)境溫度的場(chǎng)景，風(fēng)冷熱泵應(yīng)用于常溫的場(chǎng)景。低溫?zé)岜弥饕δ芫褪遣膳?，并且絕大部分也是這么應(yīng)用的；風(fēng)冷熱泵側(cè)重于制冷，兼顧制熱。低溫?zé)岜玫哪┒酥饕堑嘏?、暖氣片、還有風(fēng)機(jī)盤管等；風(fēng)冷熱泵的末端基本上都是風(fēng)機(jī)盤管，沒有地暖、暖氣片。地暖、散熱器的運(yùn)行特征是小流速大溫差，風(fēng)機(jī)盤管的運(yùn)行特征是小溫差大流量。所以低溫?zé)岜门c風(fēng)冷熱泵的設(shè)計(jì)理念不同，風(fēng)冷熱泵是以末端為風(fēng)機(jī)盤管為前提，兩器配的太小，水泵配的太大，沒有考慮地暖的運(yùn)行特征，所以傳統(tǒng)的風(fēng)冷熱泵帶地暖節(jié)能優(yōu)勢(shì)不明顯。低溫空氣源熱泵和風(fēng)冷熱泵的區(qū)別

（4）區(qū)別四、所用的核心零部件不同低溫?zé)岜盟玫膲嚎s機(jī)為熱泵專用低溫噴氣增焓壓縮機(jī)，風(fēng)冷熱泵采用的是普通壓縮機(jī)。低溫?zé)岜贸?/p>