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复叠系统热泵机组的采暖应用实例

时间:2019-06-11 08:32来源:网络 作者:冷冻网 点击:



本文介绍复叠系统热泵机组应用如何在北方地区冬季室外温度环境下保障供暖温度。
  • 客户行业:住宅(别墅)供暖系统
  • 客户类型:热泵供暖系统
  • 客户痛点:北方地区冬季室外温度很低,普通热泵采暖机组在低温环境下运行,若要将供水温度提高到散热片采暖所需的温度(60℃~75℃),将会出现蒸发温度过低,压缩机的压比过大,难以长时间运行的问题
  • 解决方案:采用复叠式热泵系统
  • 方案亮点: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。
  • 关键字:采暖、空气源、复叠、热泵、散热片

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摘要:本文针对北京昌平地区某别墅进行了系统设计,以满足用户冬季散热片采暖的需求。文中对空气源复叠高温采暖热泵机进行了简单的介绍,尤其是对其低环境温度下的高出水温度特性进行了阐述。工程方案设计采用复叠高温采暖热泵机组结合高压铸铝暖气片进行房屋采暖,可以很好的满足用户需求。对比年运行费用可知,采用空气源复叠热泵机组+散热片采暖方式的运行费用比传统的采暖方式费用更低,更加低碳环保。空气源复叠系统热泵是传统散热片采暖方式热源的最佳的替代产品,在北方的散热片采暖节能改造以及“清洁空气”项目中将会有非常广阔的应用前景。 内容来自冷冻网

1. 背景
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目前我国大多数区域采暖均选用散热片,供暖热源多采用燃煤锅炉或者燃气锅炉。我国天然气资源匮乏,燃气供暖不宜大规模使用;而燃煤供暖污染严重,是北方地区冬季雾霾现象的主要原因之一。热泵作为新一代环保采暖热源设备,可大幅降低供暖能耗并减少污染物的排放,是目前主要的采暖替代产品。 本文来自中国冷冻网:www.lengdongwang.cn


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最高也就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。

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2. 复叠系统热泵机组简介 找冷冻冷藏食品,制冷设备就上中国冷冻网


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。高温部分使用特种冷剂,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)。其系统的压焓图如图1所示,机组系统图如图2主机部分所示。

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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。 买制冷设备,冷冻冷藏食品就上冷冻网!

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图1. 复叠系统压焓图 本文来自中国冷冻网:www.lengdongwang.cn

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图2 复叠采暖系统

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3. 工程概况

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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+复叠系统热泵机组,系统如图2所示。 找冷冻冷藏食品,制冷设备就上中国冷冻网


4. 设计方案

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4.1设计依据
CRAA311-2009 《热泵热水系统设计、安装及使用规范》
GB 50015-2003 《建筑给水排水设计规范》(2009年版)
GB 50009-2001 《建筑结构荷载规范》
GB/T 4272-2008 《设备及管道绝热技术通则》
GB 50332-2002 《给水排水工程管道结构设计规范》
GB 50013-2006 《室外给水设计规范》
GB 50014-2006 《室外排水设计规范》
GB 50019-2003 《采暖通风与空气调节设计规范》
GB 50268-2008 《给水排水管道工程施工及验收规范》
GB 50016-2006 《建筑设计防火规范》
GB 50349-2005 《建筑给水聚丙烯管道工程技术规范》
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4.2设计计算气象参数
本工程位于北京市昌平区。
夏季室外:干球温度33.2℃/湿球温度26.4℃/通风干球温度30℃;
冬季室外:干球温度-12℃(空气调节)/通风温度-5℃;
大气压力:冬季大气压力1007.6hpa/夏季988.9hpa。
室内设计计算参数如表1所示:
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表1 室内设计计算参数

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参数
功能

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夏季(风机盘管+新风)

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冬季(采暖)

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新风量 内容来自冷冻网

温度℃ 内容来自冷冻网

相对湿度% 买制冷设备,冷冻冷藏食品就上冷冻网!

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相对湿度% 本文来自中国冷冻网:www.lengdongwang.cn

M3/(h·人) 本文来自中国冷冻网:www.lengdongwang.cn

别墅

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24~26 内容来自冷冻网

55~65

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18~22

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≥35 买制冷设备,冷冻冷藏食品就上冷冻网!

30 买制冷设备,冷冻冷藏食品就上冷冻网!

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夏季制冷供回水温度:7/12℃,冬季散热片采暖供回水温度:75/60℃。 本文来自中国冷冻网:www.lengdongwang.cn


4.3空气源复叠系统采暖设计计说明
本系统采用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。

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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。

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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。 https://www.lengdongwang.cn


4.4负荷计算
本套跃层房总面积为400平米,空调/采暖面积为300㎡。负荷计算结果如表2所示:
表2 负荷计算表
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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。
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图3复叠机组

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5. 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。
表3 运行费用对比

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6. 结论 https://www.lengdongwang.cn

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。 买制冷设备,冷冻冷藏食品就上冷冻网!

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特别的,复叠机组由于其具有高水温特性,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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(责任编辑:凯翔)
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