低环境温度空气源热泵冷水机组技术产品标准应用文档.pptx

谢谢 峤峤同方人工环境有限公司同方人工环境有限公司20192019年年4 4月月9 9日日低环境温度空气源热泵（冷水）机组低环境温度空气源热泵（冷水）机组技术、产品、标准、应用技术、产品、标准、应用目目 录录一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品二、标准涉及的主要问题二、标准涉及的主要问题三、应用典型案例三、应用典型案例1、相关背景、相关背景l日本空气源热泵发展现状与水平日本空气源热泵发展现状与水平日本是当今世界上特别注重发展空气源热泵技术与产日本是当今世界上特别注重发展空气源热泵技术与产品的国家，应用之广泛，技术水平均属世界领先。品的国家，应用之广泛，技术水平均属世界领先。对于普通空气源热泵，其技术路线：变频、多联、高对于普通空气源热泵，其技术路线：变频、多联、高效，效，07年度日本热泵展上，三菱公司推出一款高能效年度日本热泵展上，三菱公司推出一款高能效机组，其机组，其EER达到达到4.3，热力完善度高达，热力完善度高达70%。一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品对于低温空气源热泵，其技术路线：双级压机与高效，对于低温空气源热泵，其技术路线：双级压机与高效，07年度日本热泵展上，大金公司推出一款年度日本热泵展上，大金公司推出一款-20工况下，工况下，COP高达高达2.5的新产品。的新产品。空气源热泵产品工程华应用不乏其例：空气源热泵产品工程华应用不乏其例：空气空气+冷却塔冷却塔+水源热泵主机的综合工程系统水源热泵主机的综合工程系统大型螺杆式分体空气源热泵大型螺杆式分体空气源热泵家用家用CO2热泵热水器年销售量已超过热泵热水器年销售量已超过420万台，系统综合万台，系统综合能效比能效比3.0。一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品l同方空气源热泵发展历程同方空气源热泵发展历程产品研发产品研发同方专注于空气源热泵产品研发生产与推广应用已同方专注于空气源热泵产品研发生产与推广应用已有十五年历史，在业界已具有相当的影响，国内市有十五年历史，在业界已具有相当的影响，国内市场占有多年名列前茅。场占有多年名列前茅。93年开始研发第一代年开始研发第一代“V”型模块式热泵（普通型）型模块式热泵（普通型）【有与无有与无】95年完成第二代年完成第二代“V”型模块式热泵型模块式热泵【可靠性与能可靠性与能效效】98年开始研发第一代年开始研发第一代“U”型模块式热泵（中低温型模块式热泵（中低温型）型）【有与无有与无】99年推出了户式空气源热泵产品年推出了户式空气源热泵产品一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品2000年完成第二代年完成第二代“U”型模块式热泵型模块式热泵【可靠性与能效可靠性与能效】2019年开始研发第一代年开始研发第一代“S”型低温空气源热泵型低温空气源热泵【有与无有与无】2019年完成第二代年完成第二代“S”型低温空气源热泵型低温空气源热泵【可靠性可靠性】2019年完成第三代年完成第三代“S”型低温空气源热泵型低温空气源热泵【能效能效】2019年开始研发第一代年开始研发第一代“L”型低温空气源热泵与户式低型低温空气源热泵与户式低温空气源热泵温空气源热泵【有与无有与无】2019年计划完成第二代年计划完成第二代“L”型与户式低温空气源热泵型与户式低温空气源热泵【可靠性与能效可靠性与能效】一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品实验条件建设实验条件建设94年建设一套简易的空气源热泵实验装置。年建设一套简易的空气源热泵实验装置。99年建设（年建设（600万）一套万）一套60kW以下，通过第三方认以下，通过第三方认证的空气源热泵实验检测室。证的空气源热泵实验检测室。2019年建设（年建设（1200万）一套万）一套500kW，通过第三方认，通过第三方认证的专用于低温空气源热泵产品实验研究与检测实证的专用于低温空气源热泵产品实验研究与检测实验中心。验中心。一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品标准建设标准建设98年编制年编制“U”型热泵机组型热泵机组企业标准。企业标准。2019年编制年编制低温空气源热泵机组低温空气源热泵机组企业标准。企业标准。2019年申请主持编制年申请主持编制低温空气源热泵（冷水）机低温空气源热泵（冷水）机组组国家标准。国家标准。一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品技术积累技术积累空气源热泵相关专利共计空气源热泵相关专利共计23项，其中发明专利项，其中发明专利6项，项，美国发明专利美国发明专利1项。项。形成了具有中国特色自主知识产权的形成了具有中国特色自主知识产权的“四项关键技四项关键技术术”补气增焓技术补气增焓技术四区四维霜控技术四区四维霜控技术过冷抑冰增效技术过冷抑冰增效技术热力系统优化匹配设计技术热力系统优化匹配设计技术一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品2、中国发展低温空气源热泵的基本要求、中国发展低温空气源热泵的基本要求l环保环保“代煤供暖代煤供暖”，以供暖为主要目的，制冷为，以供暖为主要目的，制冷为辅。辅。l节能节能在低温条件下，其制热在低温条件下，其制热COP应有起码要求。应有起码要求。l低成本低成本中国属于发展中国家，消费水平有限，导中国属于发展中国家，消费水平有限，导致致COP合理设计取值范围，暂时不能走日本路线。合理设计取值范围，暂时不能走日本路线。l可靠可靠供暖为供暖为“国计民生国计民生”大事，供冷却不是。大事，供冷却不是。一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品3、低温空气源热泵存在的技术难题、低温空气源热泵存在的技术难题l低温高效或者冷、热双高效问题低温高效或者冷、热双高效问题l霜冰控制问题霜冰控制问题l可靠运行问题可靠运行问题一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品4、以同方为代表的中国特色技术路线、以同方为代表的中国特色技术路线l奢华的高技术在中国的民用市场是卖不出来钱的，只奢华的高技术在中国的民用市场是卖不出来钱的，只有低成本的高技术才能通行中国，这就是当前的中国有低成本的高技术才能通行中国，这就是当前的中国特色。特色。l同方从同方从93年开始，经过年开始，经过15年专注的创新研发，在现有年专注的创新研发，在现有压机技术水平基础之上，积累了具有中国特色并拥有压机技术水平基础之上，积累了具有中国特色并拥有完全自主知识产权的空气源热泵，尤其是低温空气源完全自主知识产权的空气源热泵，尤其是低温空气源热泵系统高效、可靠与低成本制造系列关键技术。热泵系统高效、可靠与低成本制造系列关键技术。一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品l补气增焓技术（中国、美国发明专利）补气增焓技术（中国、美国发明专利）提高低温制热量及提高低温制热量及COP，改变热泵性能随环温下降而，改变热泵性能随环温下降而快速下降的特性。快速下降的特性。提高可靠性，拓展压机压比应用范围。提高可靠性，拓展压机压比应用范围。在高温制冷工况下，同样能提高制冷量及在高温制冷工况下，同样能提高制冷量及EER值，同值，同时也能提高该工况下的可靠性。时也能提高该工况下的可靠性。热力系统成本增加不超过热力系统成本增加不超过10%。一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品l四区四维霜控技术（自主独有技术）四区四维霜控技术（自主独有技术）全天候条件下准确判霜（冰）情况。全天候条件下准确判霜（冰）情况。及时、准确进入与退出除霜运行，除霜耗时（耗能）及时、准确进入与退出除霜运行，除霜耗时（耗能）比传统方式节省近比传统方式节省近50%，对，对IPLV（H）提升）提升3%以上。以上。误判与误操作率为零。误判与误操作率为零。这是世界目前能见到的较完善与先进的霜控技术，得这是世界目前能见到的较完善与先进的霜控技术，得到业内人士与用户的首肯。到业内人士与用户的首肯。一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品l过冷抑冰增效技术（中国发明专利）过冷抑冰增效技术（中国发明专利）完全解决风换底部结冰问题。完全解决风换底部结冰问题。增加了热力循环过冷度，提升增加了热力循环过冷度，提升COP值值2%以上。以上。热力系统成本增加不到热力系统成本增加不到2%。一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品l热力系统优化匹配设计技术（自主独有技术与专热力系统优化匹配设计技术（自主独有技术与专利技术）利技术）制热制冷均衡双高效。制热制冷均衡双高效。多元综合精准节流，降低无效过热度，提升多元综合精准节流，降低无效过热度，提升COP值值3%以上。以上。综合油控措施，确保压机富油运行，提升机组可靠性。综合油控措施，确保压机富油运行，提升机组可靠性。热力系统成本增加不到热力系统成本增加不到3%。一、低温热泵技术与一、低温热泵技术与产品产品l同方同方“S”型低温机组系统原理图型低温机组系统原理图环境温度：环境温度：-12，COP2.45应用范围：应用范围：-25以上地区以上地区一、低温热泵技术与一、低温热泵技术与产品产品l同方同方“L”型低温机组系统原理图型低温机组系统原理图环境温度：环境温度：-12，COP2.40应用范围：应用范围：-25以上地区以上地区一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品5、同方低温空气源热泵推广应用情况、同方低温空气源热泵推广应用情况l从从94年起，截止到年起，截止到07年底，同方各类空气源热泵的市年底，同方各类空气源热泵的市场保有量已超过场保有量已超过8万台，服务的建筑面积万台，服务的建筑面积4000万万m2应应用时间最长已超过用时间最长已超过14年。年。l其中低温空气源热泵的市场保有量已超过其中低温空气源热泵的市场保有量已超过2000台，服台，服务面积务面积400万万m2，应用时间最长的超过，应用时间最长的超过5年。年。l在寒冷地区冬季平均运行费用不超过在寒冷地区冬季平均运行费用不超过25元元/m2，与当，与当前燃气供暖费用相当，与燃煤锅炉比，其平均节能率前燃气供暖费用相当，与燃煤锅炉比，其平均节能率达到达到30%。一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品6、中国低温空气源热泵发展方向、中国低温空气源热泵发展方向l在严寒地区发展在严寒地区发展COP2.0以上低成本超低温空气源以上低成本超低温空气源热泵有巨大的环保价值。热泵有巨大的环保价值。l配合中国江氏理论推广实践应用，高温冷水与低温热配合中国江氏理论推广实践应用，高温冷水与低温热水空气源热泵即将迎来曙光。水空气源热泵即将迎来曙光。l低成本的高效换热技术仍是业界热切期待的。低成本的高效换热技术仍是业界热切期待的。l环保高效新工质已是热门课题。环保高效新工质已是热门课题。l针对性开发适应于大压比高效压机，已是市场多年的针对性开发适应于大压比高效压机，已是市场多年的呼唤。呼唤。二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题1、为什么要起草编制该国家标准？、为什么要起草编制该国家标准？l“代煤供暖代煤供暖”是党和政府建设环境友好型国家的重大举措之一，是党和政府建设环境友好型国家的重大举措之一，低温空气源热泵将成为首选方案。低温空气源热泵将成为首选方案。l制冷行业内众多企业已开始研发推广应用该类产品。制冷行业内众多企业已开始研发推广应用该类产品。l众多用户证明其实际运行情况良好（节能、环保、效果、费用）众多用户证明其实际运行情况良好（节能、环保、效果、费用），市场需求剧增。，市场需求剧增。l现行标准（现行标准（GB/T 18430.1/2）完全不适应该类产品。（制冷为主，）完全不适应该类产品。（制冷为主，7 制热名义工况，制热名义工况，-7 可靠性考核工况可靠性考核工况）l无论是从落实党和政府大政方针，规范行业行为，引领行业技无论是从落实党和政府大政方针，规范行业行为，引领行业技术进步，还是确保用户供暖安全、可靠与实惠，均需要一项该术进步，还是确保用户供暖安全、可靠与实惠，均需要一项该类产品的国家标准。类产品的国家标准。二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题2、该标准编制的指导思想是什么？、该标准编制的指导思想是什么？【六项原则六项原则】l充分考虑中国国情与中国气候环境。充分考虑中国国情与中国气候环境。【低成本可实现性低成本可实现性】l认真落实党和政府的节能政策。认真落实党和政府的节能政策。【确保能效水平确保能效水平】l以制热为主导，辅助考核制冷。以制热为主导，辅助考核制冷。【国计民生大计国计民生大计】l引领行业技术进步，同时兼顾行业发展水平。引领行业技术进步，同时兼顾行业发展水平。【综合平衡与和谐发综合平衡与和谐发展展】l充分尊重暖通设计工程规范，方便暖通设计工程师设计选型。充分尊重暖通设计工程规范，方便暖通设计工程师设计选型。【客客户是上帝户是上帝】l产品可靠性确保。产品可靠性确保。【用户供暖的安全性用户供暖的安全性】二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题3、标准讨论稿中主要参数是如何确定的？、标准讨论稿中主要参数是如何确定的？（1 1）名义制热工况）名义制热工况室外环境条件：室外环境条件：考察寒冷地区典型城市的标准年气象参数分布，考察寒冷地区典型城市的标准年气象参数分布，研究温度分布小时数分布，找出不保证率为研究温度分布小时数分布，找出不保证率为5%5%的最的最低干球温度及对应的湿球温度低干球温度及对应的湿球温度 。二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题我国热工分区：我国热工分区：二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题根据E+：CSWD气象数据绘制 各城市气象数据的来源为DeST能耗分析典型年的气象数据 干球温度：干球温度：二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题名义制热工况室外环境空气干球温度的确定：名义制热工况室外环境空气干球温度的确定：根据以上对寒冷地区主要城市的干球温度数据统根据以上对寒冷地区主要城市的干球温度数据统计结果，综合低温热泵在大部分寒冷地区城市使用安计结果，综合低温热泵在大部分寒冷地区城市使用安全性与经济性考虑，确定低温热泵的额定制热工况室全性与经济性考虑，确定低温热泵的额定制热工况室外干球温度为外干球温度为-12。二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题以北京市气象数据为例，根据DeST气象数据绘制 湿球温度：湿球温度：二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题名义制热工况室外环境空气湿球温度的确定：名义制热工况室外环境空气湿球温度的确定：由以上统计可以看出，多数北方主要城市在冬季由以上统计可以看出，多数北方主要城市在冬季供暖室外额定温度在取为供暖室外额定温度在取为-12的情况下，由统计数的情况下，由统计数据、标准惯例以及安全性考虑上，将额定湿球温度据、标准惯例以及安全性考虑上，将额定湿球温度可取为可取为-13.5。这时空气的相对湿度为。这时空气的相对湿度为47.65%，露，露点温度为点温度为-19.95。结论：结论：名义工况干名义工况干/湿球温度取为湿球温度取为-12/-13.5二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题（2）名义制热工况）名义制热工况用户侧供回水温度条件：用户侧供回水温度条件：制热供回水温度主要根据压缩机工作范围、供暖方式制热供回水温度主要根据压缩机工作范围、供暖方式确定。确定。供暖方式考虑地板采暖和风机盘管供暖两种型式。供暖方式考虑地板采暖和风机盘管供暖两种型式。二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题采取地板采暖供热方式时，热泵供回水温度取值：采取地板采暖供热方式时，热泵供回水温度取值：以地板采暖为应用末端确定热泵额定供回水温度以地板采暖为应用末端确定热泵额定供回水温度考虑因素：舒适性，经济性考虑因素：舒适性，经济性影响因素：室内负荷，辐射地板具体形式影响因素：室内负荷，辐射地板具体形式计算参考文献计算参考文献北京市地方标准北京市地方标准地面辐射供暖技术地面辐射供暖技术规程规程（JGJ142-2019）李元哲等李元哲等.在寒冷地区稳步推广中的空气源热泵地板空调采暖在寒冷地区稳步推广中的空气源热泵地板空调采暖.供热制冷供热制冷,2019(2):30,2019(2):3034.34.综合以上文献中的方法，作适当改进综合以上文献中的方法，作适当改进计算方法计算方法确定室温和单位面积地板散热量，以此计算地板表确定室温和单位面积地板散热量，以此计算地板表面温度；面温度；根据地板结构和材料，计算地板的总热阻；根据地板结构和材料，计算地板的总热阻；根据管道铺设方式（埋管管径、壁厚、导热系数、根据管道铺设方式（埋管管径、壁厚、导热系数、管间距），计算管道与地板之间的传热热阻；管间距），计算管道与地板之间的传热热阻；计算供回水平均温度；计算供回水平均温度；根据供回水温差，确定供回水温度；根据供回水温差，确定供回水温度；二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题地板采暖型式所需供回水温度条件：地板采暖型式所需供回水温度条件：根据工程实际情况，冬夏季热泵的供水泵不变，因此根据工程实际情况，冬夏季热泵的供水泵不变，因此认为其流量恒定。认为其流量恒定。根据典型房间计算结果：根据典型房间计算结果：按照夏季按照夏季712供回水温度设计供回水温度设计冬季的供回水温差减小为冬季的供回水温差减小为3计算结果：计算结果：确定地板采暖供回水平均温度为确定地板采暖供回水平均温度为39.5。地板采暖供地板采暖供/回水温度为回水温度为 41/38。二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题风机盘管末端供回水温度研究：风机盘管末端供回水温度研究：研究目的研究目的验证地板采暖的验证地板采暖的41供水温度能否满足风机盘管末端冬季供水温度能否满足风机盘管末端冬季的供暖需要的供暖需要研究方法研究方法选取典型房间，计算冬夏负荷和相关空调参数选取典型房间，计算冬夏负荷和相关空调参数按夏季设计工况进行风机盘管选型按夏季设计工况进行风机盘管选型验证冬季风机盘管的供暖能力（验证冬季风机盘管的供暖能力（K值）是否满足冬季供暖值）是否满足冬季供暖需要需要二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题典型房间选择：典型房间选择：北京某写字楼中间层一北向房间北京某写字楼中间层一北向房间北向不利冬季采暖北向不利冬季采暖房间参数房间参数南北长南北长5m，东西宽，东西宽4m，层高，层高3.3m除北外墙，其余五面与外界无传热除北外墙，其余五面与外界无传热 北墙传热系数北墙传热系数0.8W/m2K，窗体传热系数，窗体传热系数2.5W/m2K，窗墙比，窗墙比50%室内室内2人办公，人办公，2台计算机，台计算机，1部饮水机，部饮水机，照明功率密度照明功率密度11W/m2，新风量，新风量20m3/人人h不设专门的新风管，新风由门窗渗透入室内不设专门的新风管，新风由门窗渗透入室内二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题计算结果：根据上述计算方法，以本文所选取的典型房间为例，根据上述计算方法，以本文所选取的典型房间为例，冬季环境温度冬季环境温度-12 ，相对湿度，相对湿度45%的情况下，供水温的情况下，供水温度度40.8时，可实现送风温度时，可实现送风温度33.9，即可满足室内，即可满足室内21.5 的要求的要求。结论：无论采用地板辐射供暖方式，实施采用风机盘管送风无论采用地板辐射供暖方式，实施采用风机盘管送风方式，供回水温度方式，供回水温度38/41，均可以满足空调设计要求。，均可以满足空调设计要求。二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题（3 3）名义制热工况）名义制热工况COPCOP的合理取值的合理取值影响因素：影响因素：机组的热力循环方式机组的热力循环方式/目前行业技术水平目前行业技术水平/制冷部制冷部件发展水平件发展水平/中国经济发展水平中国经济发展水平合理取值的重要性：合理取值的重要性：取值过高，机组成本大大增加取值过高，机组成本大大增加 取值过低，不利于节能，不能引领行业技术进步取值过低，不利于节能，不能引领行业技术进步 COPCOP的取值原则：的取值原则：理论循环取值理论循环取值 技术经济性分析技术经济性分析同类产品调研同类产品调研理论计算理论计算名义工况名义工况冷凝器进冷凝器进/出口水温，出口水温，38/41 室外干球温度，室外干球温度，-12，湿球温度，湿球温度-13.5 理论计算参数理论计算参数冷凝温度冷凝温度 tk41546 蒸发温度蒸发温度 t0-12-（514）-17-26 无过冷过热无过冷过热压缩机效率压缩机效率 0.60.8二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题vv制热制热制热制热COPCOP随蒸发温度和压缩机效率变化幅度较大随蒸发温度和压缩机效率变化幅度较大随蒸发温度和压缩机效率变化幅度较大随蒸发温度和压缩机效率变化幅度较大vv理论值仅供参考框定之用理论值仅供参考框定之用理论值仅供参考框定之用理论值仅供参考框定之用理论计算结果理论计算结果二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题技术经济性分析技术经济性分析热泵采暖与常用采暖方式比对热泵采暖与常用采暖方式比对燃煤燃煤/燃气锅炉集中供热燃气锅炉集中供热燃气锅炉户式供热燃气锅炉户式供热电采暖电采暖对比指标对比指标一次能源利用率一次能源利用率发电效率及输电损失发电效率及输电损失燃煤火力发电效率燃煤火力发电效率 33燃气火力发电效率燃气火力发电效率 55输电损失输电损失5 二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题电采暖最不可取电采暖最不可取COP2.07，热泵采暖优于燃煤采暖，热泵采暖优于燃煤采暖COP1.72，热泵采暖优于燃气采暖，热泵采暖优于燃气采暖这里的这里的COP对应于对应于-12的室外温度，若着眼于整个采暖季，热的室外温度，若着眼于整个采暖季，热泵采暖综合能效比更高；泵采暖综合能效比更高；一次能源利用率对比分析一次能源利用率对比分析二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题结论：结论：根据目前行业平均水平，确定低环温空气根据目前行业平均水平，确定低环温空气源热泵机组名义制热工况的源热泵机组名义制热工况的COP合理取值应合理取值应为为2.32.5。二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题（4 4）制热综合部分负荷性能系数）制热综合部分负荷性能系数IPLV(H)IPLV(H)的计算与对应工况的计算与对应工况 综合参照综合参照ARI550/590与与GB50189-2019的的IPLV(C)推导方法进行计算。推导方法进行计算。二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题IPLV(H)IPLV(H)确定方法：确定方法：在冬季采暖期，室内外温差大，热流基本都是从建筑向室外的单在冬季采暖期，室内外温差大，热流基本都是从建筑向室外的单向流动。因此，冬季采用稳态计算的向流动。因此，冬季采用稳态计算的BIN方法。方法。按照我国的计算习惯，采用按照我国的计算习惯，采用2 的温频间隔；建筑负荷率认为与的温频间隔；建筑负荷率认为与外温呈线性规律变化。外温呈线性规律变化。规定外温为规定外温为-12时为热泵的满负荷点；时为热泵的满负荷点；根据已有研究成果根据已有研究成果注注，认为在外温为，认为在外温为13时为采暖的时为采暖的0负荷点。负荷点。注：石文星，颜承初，赵伟单元式空气调节机APF性能评价相关问题研究冷冻空调标准与检测 2019年6月 总第38期：4-33 二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题室外温度和建筑负荷率的对应关系：室外温度和建筑负荷率的对应关系：二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题以北京为例：以北京为例：运行模式：热泵在整个供暖季均运行的情况。运行模式：热泵在整个供暖季均运行的情况。按照按照BIN方法，以方法，以2间隔划分出北京市整个供暖间隔划分出北京市整个供暖季的室外温度频率分布图。（季的室外温度频率分布图。（-12频段包含所有频段包含所有低于低于-11的小时数；的小时数；12频段不包含高于频段不包含高于13的的小时数）小时数）北京市供暖季室外温度频率图（小时数）北京市供暖季室外温度频率图（小时数）二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题北京市供暖季室外温频北京市供暖季室外温频-负荷图（小时数）负荷图（小时数）二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题频段划分方式频段划分方式：（兼顾考核工况）：（兼顾考核工况）则：A=8.3%B=40.3%C=38.5%D=12.9%25%工况：7 50%工况：075%工况：-6 其他寒冷地区其他寒冷地区IPLV系数系数：IPLV系数ABCD权重北京8.3%40.3%38.6%12.9%14.4%天津5.9%39.5%43.2%11.5%4.4%济南2.3%29.0%43.0%25.7%35.2%石家庄2.1%31.3%52.1%14.5%17.0%太原15.1%33.7%35.2%16.1%4.9%西安0.0%18.2%58.4%23.3%5.6%郑州0.1%14.7%54.0%31.2%14.2%兰州12.6%35.9%37.4%14.1%4.3%二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题结论：结论：IPLV(H)=8.3%A+40.3%B+38.6%C+12.9%D 其中：其中：A、B、C、D分别为分别为100%、75%、50%、25%部分负荷工况点的性能系数部分负荷工况点的性能系数COP。部分负荷工况部分负荷工况：根据根据IPLV(H)确定过程中划分的部分负荷对应确定过程中划分的部分负荷对应的干球温度点，按照气象参数分布，统计其对应的干球温度点，按照气象参数分布，统计其对应的平均湿球温度，作为部分负荷点的湿球温度值；的平均湿球温度，作为部分负荷点的湿球温度值；用户侧供回水温度条件的确定根据工程实际情况，用户侧供回水温度条件的确定根据工程实际情况，保证回水温度为保证回水温度为38，流量不变即可。，流量不变即可。二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题部分负荷工况部分负荷工况：二、低温热泵国标有关问题二、低温热泵国标有关问题项项 目目使用侧使用侧热源侧（或放热侧）热源侧（或放热侧）进口水温进口水温/水流量水流量/(m/(m3 3/h.kW)/h.kW)出口水温出口水温/干球温度干球温度/湿球温度湿球温度/热泵制热热泵制热100%100%负荷负荷38380.1720.172-12-12-13.5-13.575%75%负荷负荷-6-6-7.5-7.550%50%负荷负荷0 0-2.5-2.525%25%负荷负荷7 76 6冷凝器污冷凝器污垢系数垢系数0.043 m0.043 m2 2/kW/kW蒸发器污垢蒸发器污垢系数系数0 0三、典型应用案例三、典型应用案例1、项目背景及特点、项目背景及特点项目名称：密云某部培训中心中央空调改造工程项目名称：密云某部培训中心中央空调改造工程项目概况：项目概况：总图总图 各建筑面积与功能表各建筑面积与功能表序号序号建筑名称建筑名称楼层数楼层数建筑面积建筑面积()能源需求能源需求备注备注1职工宿舍及车库职工宿舍及车库31091冷暖卫生热水冷暖卫生热水地下一层地下一层2办公及宿舍办公及宿舍(锅炉房锅炉房)2728冷暖卫生热水冷暖卫生热水3体育馆体育馆(游泳馆游泳馆)32920冷暖卫生热水冷暖卫生热水地下一层地下一层4餐厅餐厅31630冷暖卫生热水冷暖卫生热水地下一层地下一层5乙乙1客房楼客房楼3978冷暖卫生热水冷暖卫生热水6乙乙2客房楼客房楼3920冷暖卫生热水冷暖卫生热水7乙乙3客房楼客房楼31332冷暖卫生热水冷暖卫生热水8乙乙4客房楼客房楼52625冷暖卫生热水冷暖卫生热水9接待厅接待厅21600冷暖卫生热水冷暖卫生热水10文体中心文体中心32915冷暖卫生热水冷暖卫生热水地下一层地下一层11办公室办公室3505冷暖卫生热水冷暖卫生热水合计合计17244三、典型应用案例三、典型应用案例总总 图图三、典型应用案例三、典型应用案例l项目特点：项目特点：根据本项目所处地理位置环境及规划特点，造成了本项目根据本项目所处地理位置环境及规划特点，造成了本项目具有如下几个特点：具有如下几个特点：无城市热网，无天然气，无城市热水，本项目唯一能源供无城市热网，无天然气，无城市热水，本项目唯一能源供给方式就是电。给方式就是电。单个建筑物体量较小，布置分散，散落不齐。单个建筑物体量较小，布置分散，散落不齐。生活用水由地下打井抽水供给，井深生活用水由地下打井抽水供给，井深230米日供水量米日供水量160t，只能满足日常生活用水需求。，只能满足日常生活用水需求。项目所在地为山丘，地形山峡，地下为岩石，建筑依山布项目所在地为山丘，地形山峡，地下为岩石，建筑依山布置，高差不齐，建筑周边无大平地能供利用。置，高差不齐，建筑周边无大平地能供利用。三、典型应用案例三、典型应用案例l业主需求：业主需求：作为一个培训中心，且希望建设成一个环境优异，功能齐全作为一个培训中心，且希望建设成一个环境优异，功能齐全三星级档次的绿色生态项目。三星级档次的绿色生态项目。对冷暖卫生热水系统，要求取消燃煤锅炉和水暖系统。采用对冷暖卫生热水系统，要求取消燃煤锅炉和水暖系统。采用基于电能的新型供给方式。基于电能的新型供给方式。采用分散式能源供给方式。采用分散式能源供给方式。l建议方案：建议方案：对于空调系统，建议采用对于空调系统，建议采用“L”型低温空气源热泵机组方案。型低温空气源热泵机组方案。对于卫生热水，建议采用太阳能与低温热泵热水器结合方式。对于卫生热水，建议采用太阳能与低温热泵热水器结合方式。三、典型应用案例三、典型应用案例2、当地气象条件与设计计算参数、当地气象条件与设计计算参数密云县累计密云县累计30年平均月度室外干球温度表年平均月度室外干球温度表()月份月份月最高月最高月平均月平均月最低月最低设计计算干球温度设计计算干球温度17.1-5.5-18.5-14.0213.2-1-11.5-8.8320.45.7-7.2-5.5430.813.70.2530.518.96.0634.823.913.128.2740.226.617.532.6833.324.717.627.0930.519.57.51022.511.5-0.511192.9-10.5-8.01210.9-2.7-14.4-10.9说明：说明：根据理论分析与实践经验。月平均温度在根据理论分析与实践经验。月平均温度在1222，建筑物内即无冷负荷，也无热负荷。此期间内无需供冷供热，属于过渡，建筑物内即无冷负荷，也无热负荷。此期间内无需供冷供热，属于过渡季节。当月平均温度季节。当月平均温度22时，进入制冷期。因此，我们可知密云县夏季供冷时间约为时，进入制冷期。因此，我们可知密云县夏季供冷时间约为三个月，即三个月，即92天。冬季供暖为天。冬季供暖为5个月，即个月，即151天。天。设计计算干球温度中带设计计算干球温度中带号者，为设计规范规定的负荷计算参数。号者，为设计规范规定的负荷计算参数。三、典型应用案例三、典型应用案例3、负荷估算与主机系统设计选配方案、负荷估算与主机系统设计选配方案“L”型低温空气源热泵参数表型低温空气源热泵参数表综合参数项目综合参数项目冬季供热冬季供热夏季供冷夏季供冷计算月份计算月份1112123678室外计算干球温度室外计算干球温度8.010.914.08.85.528.232.627.0负荷比例负荷比例%577810063398710083单模块主机出力单模块主机出力kW4238.5354145595659.5单模块主机耗电单模块主机耗电kW16.216.015.716.116.418.418.618.3三、典型应用案例三、典型应用案例负荷估算表负荷估算表序号序号建筑名称建筑名称面积面积()冷热负荷指标冷热负荷指标(W/)冷热负荷冷热负荷(KW)1职工宿舍职工宿舍(车库车库)1091夏夏8087冬冬50552宿舍办公宿舍办公(锅炉房锅炉房)728夏夏8058冬冬80583体育馆体育馆(游泳馆游泳馆)2920夏夏90263冬冬601754餐厅餐厅1630夏夏130212冬冬1001635乙乙1客房楼客房楼978夏夏8078冬冬40396乙乙2客房楼客房楼920夏夏8074冬冬40377乙乙3客房楼客房楼1332夏夏80106冬冬40538乙乙4客房楼客房楼2625夏夏80210冬冬401059接待厅接待厅1600夏夏130208冬冬8012810文体中心文体中心2915夏夏80233冬冬8023311办公室办公室505夏夏8040冬冬6030合计合计17244夏夏911569冬冬621076三、典型应用案例三、典型应用案例主机系统设计选配方案主机系统设计选配方案序号序号建筑名称建筑名称面积面积()冷热负荷冷热负荷(KW)选配台数选配台数电气配电功率电气配电功率(KW)选型方案说明选型方案说明1职工宿舍职工宿舍(车库车库)1091夏夏871.642设独立系统设独立系统K1建议建议2台台冬冬551.62宿舍办公宿舍办公(锅炉房锅炉房)728夏夏581.045设独立系统设独立系统K2建议建议1台台+25KW电辅电辅冬冬581.73体育馆体育馆(游泳馆游泳馆)2920夏夏2634.7100设独立系统设独立系统K3建议建议5台台冬冬1755.04餐厅餐厅1630夏夏2123.8107设独立系统设独立系统K4建议建议4台台+25KW电辅电辅冬冬1634.75乙乙1客房楼客房楼978夏夏781.442设独立系统设独立系统K5建议建议2台台冬冬391.16乙乙2客房楼客房楼920夏夏741.342设独立系统设独立系统K6建议建议2台台冬冬371.17乙乙3客房楼客房楼1332夏夏1061.942设独立系统设独立系统K7建议建议2台台冬冬531.58乙乙4客房楼客房楼2625夏夏2103.8142乙乙4与接待厅合并系统与接待厅合并系统设独立系统设独立系统K8建议建议7台台冬冬1053.09接待厅接待厅1600夏夏2083.7冬冬1283.710文体中心文体中心2915夏夏2334.2180文体中心与办公室合并文体中心与办公室合并设独立系统设独立系统K9建议建议5台台+80KW电辅电辅冬冬2336.711办公室办公室505夏夏400.7冬冬300.9合计合计17244夏夏1569718冬冬1076三、典型应用案例三、典型应用案例4、末端建议方案、末端建议方案最佳方案：底板埋管供暖最佳方案：底板埋管供暖+风机盘管供冷风机盘管供冷项目选择方案：供暖与供冷共用风机盘管系项目选择方案：供暖与供冷共用风机盘管系统统三、典型应用案例三、典型应用案例4、能耗分析与对比情况、能耗分析与对比情况能耗分析能耗分析系统系统编号编号系统位系统位置置冬季供暖冬季供暖夏季供冷夏季供冷全年耗全年耗电电(度度)计算月份计算月份1112123小计小计678小计小计K-87台主机台主机月平均负荷月平均负荷(kW)13318223314791364418347主机耗电主机耗电(kW)51761055833113139107耗电量耗电量(度度)2766242145583212905218479175659612437747059542198255373914合计合计月平均负荷月平均负荷(kW)6138391076678420136515691302主机耗电主机耗电(kW)237360552266153421508398耗电量耗电量(度度)100980158273237956106051674586707181740912202201689265632371233955三、典型应用案例三、典型应用案例低温空气源与燃煤低温空气源与燃煤(天燃气天燃气)锅炉的煤耗锅炉的煤耗(天然气天然气)比较比较根据中国目前的发电技术水平情况，每发一度电耗标准煤为根据中国目前的发电技术水平情况，每发一度电耗标准煤为.29kg,.29kg,考虑考虑输送线损输送线损10%10%，则到用户侧每度电耗标准煤为，则到用户侧每度电耗标准煤为0.32kg.0.32kg.根据中国目前的发电技术水平情况，每发一度电耗标天然气为根据中国目前的发电技术水平情况，每发一度电耗标天然气为.186m.186m3 3,考考虑输送线损虑输送线损1