空气源热泵系统设计指南.docx

.空气源热泵系统设计指南空气源热泵系统设计指南 空气源热泵就是利用室外空气的能量 ,通过机械做功,使得能量从低位热源向高位热源转移的制冷制热装置.它以冷凝器放出的热量来供热,以蒸发器吸收热量来制冷. 就热力循环的过程而言,制冷机和热泵都是基于逆卡诺循环而实现其功能的, 由于这种装置在运行过程中 ,总是一侧吸热,另一侧排热,所以,一台装置伴生并兼具制冷和制热两种功能. 空气源热泵的技术措施： 1、具有可靠的融霜控制 ,融霜时间总和不应超过运行周期时间的 20%.空气源热泵系统设计指南空气源热泵就是利用室外空气的能量,通过机械做功,使得能量从低位热源向高位 热源转移的制冷制热装置 .它以冷凝器放出的热量来供热,以蒸发器吸收热量 来制冷.就热力循环的过程而言,制冷机和热泵都是基于逆卡诺循环而实现其功能的 ,由于 这种装置在运行过程中 ,总是一侧吸热 ,另一侧排热 ,所以,一台装置伴生并兼具制 冷和制热两种功能.空气源热泵的技术措施： 1、具有可靠的融霜控制,融霜时间总和不应超过运行周期时间的 20%. 2、冬季设计工况时机组性能系数 COP ,冷热风机组不小于 1.8,冷热水机组 不应小于 2.0.3、寒冷地区采用空气源热泵机组应注意以下事项：1 / 10.1室外计算干球温度低于-10的地区,应采用低温空气源热泵机组； 2室外温度低于空气源热泵平衡点温度即空气源热泵供热量等于建筑物耗热 量时,应设置辅助热源.4、机组进风口的气流速度宜控制在 1.5-2.0m/s,排气口的排气速度不宜小于 7m/s.5、热泵机组的基础高度一般应大于 300mm,布置在可能有积雪的地方时 ,基础 高度需加高.重点公式和基本数据：一、基本耗热量公式： Q=KFT其中：Q 围护结构基本耗热量,W；K 围护结构传热系数,W/；F 围护结构传热面积,m；T室内外计算温差,；用于计算门、窗、墙、地面、屋面各部分围护结构的基本耗热量常用围护结构传热系数 KW/二、流量计算公式： GL=0.86XQ/其中：GL流量,Kg/h；2 / 10.Q热负荷,W；tg供水温度,；th 回水温度,；三、不同供暖末端形式的供水温度与温差空气源热泵出水温度一般可达到 45,温差 5,所以,最适合空气源热泵的供暖 末端形式是地暖.低温热水地面辐射供暖设计要点： 1、低温热水地面辐射供暖系统的供、回水温度应由计算确定 ,供水温度不应大 于 60 .民用建筑供水温度宜采用 3550,供回水温差不宜大于 10 . 2、地表面平均温度3、聚苯乙烯泡沫塑料板绝热层厚度mm 4、地面辐射供暖系统热负荷 ,应按现行国家标准 JGJ142-2012 辐射供暖供冷 技术规程的有关规定进行计算.5、计算全面地面辐射供暖系统的热负荷时 ,室内计算温度的取值应比对流采暖 系统的室内计算温度低 2,或取对流采暖系统计算总热负荷的 90%99%. 6、局部地面辐射供暖系统热负荷 ,可按整个房间全面辐射供暖所算得的热负荷 乘以该区域面积与所在房间面积的比值和下表中所规定附加系数确定. 7、进深大于 6m 的房间,宜以距外墙 6m 为界分区,分别计算热负荷和进行管线 布置.3 / 10.8、敷设加热管的建筑地面,不应计算地面的传热损失. 9、地面辐射供暖系统热负荷计算,可不考虑高度附加. 10、分户热计量的地面辐射供暖系统的热负荷计算 ,应考虑间歇供暖和户间传热 等因素.查表法确定地暖管间距：PE-X 管单位地面面积的散热量 Qr 和向下传热损失 Qs W/m管外径为 20mm、填充层厚度为 50mm、聚苯乙烯泡沫塑料绝热层厚度 20mm、供回水温差 10水泥或陶瓷地面,热阻 R=0.02PE-X 管单位地面面积的散热量 Qr 和向下传热损失 Qs W/m管外径为 20mm、填充层厚度为 50mm、聚苯乙烯泡沫塑料绝热层厚度 20mm、供回水温差 10木地板地面,热阻 R=0.1采暖方案设计估算指标： 1、在方案设计阶段 ,缺乏基础数据的情况下 ,采暖负荷可以按照热指标进行估算 , 有条件时,应进行逐个房间、逐项的负荷计算. 2、热指标用于单个房间,误差可能很大. 3、该表格按连续供暖考虑,间歇供暖热指标 =连续热指标24/每日供暖小时数. 空气源热泵机组的容量修正：1、空气源热泵机组的容量 ,应根据空调系统的冷、热负荷综合考虑后决定 ,一般 取决于冷、热负荷中的较大者.暖通南社整理.4 / 10.2、机组的制热量,除了与环境温度有密切关系外 ,还与除霜情况有关 .确定机组冬 季实际制热量 Q时,应根据室外空调计算温度和融霜频率按下式进行修正：Q=qK1K2其中：Q机组实际工况下的制热量kW；q产品标准工况下的制热量标准工况：室外干球温度 7,湿球温度 6kW；K1使用地区室外空调计算干球温度修正系数,按产品样本选取；K2机组融霜修正系数 ,应根据厂家提供的数据修正；当无数据时 ,可按每小时 融霜一次取 0.9,两次取 0.8.匹数与国际单位的换算：空调匹数 HorsePower-HP 马力 原指输入功率 , 即 1 匹马力 =735W 瓦 ,包括压缩机、风扇、电机以与电控部分 .因不同品牌其具体的系统与电控 设计的差异 ,其输出制冷量也各不相同 ,故其制冷量以输出功率计算 .一般来讲 ,1匹的制冷量大致为 2000 大卡,以国际单位换算应乘以 1.163,故 1 匹制冷量大约 为 20001.163=2326W.这里的 W 瓦即表示制冷量,是国家标准单位.选择空气源热泵需要的是实际温度下的供热或制冷能力 ,根据供热量或制冷量来 选择机组,匹是一种功率单位 ,用起来是不科学的 ,现在制冷量和制热量应该以 W 或者 KW 作为计量单位.5 / 10.但现在很多人都还在用匹作为单位,这里就介绍一下其换算关系.匹数=Q/ 能效比735如,计算得到所需制热量为 20KW,能效系数假设为 3 与室外温度有关 ,则 20000/ 3735 =9 匹户式空气源热泵缓冲水箱为避免压缩机频繁启动、增加系统的热稳定性 ,应校核系统水容量是否能满足系 统热稳定性的要求 .即当系统中水所存储的能量不足以维持短暂停机比如 化霜时水温波动要求夏季不大于 5,冬季不大于 3 ,应设置缓冲水箱. 1、系统水容量计算M1=Mg+MsMg管道水容积,kg；Ms设备水容积之和,kg；2、系统热稳定性要求1夏季运行时,主机停机 10min,供水温度允许升高不大于 5； 2冬季运行时,主机除霜时间为 3min 时,供水温度允许降低不大于 3； 3、系统要求的最小水容积M2=测定时的工况 ,一般就是机组最普遍、 最常用的工作状态.8 / 10.低温热泵的制热名义工况,空气侧温度为-12；风冷热泵的制热名义工况,空 气侧温度为7 .低温热泵制热时主要设计工况都是在 0以下,而风冷热泵制 热时的所有设计工况都是在 0以上.区别三、产品的应用场景与运行方式不同低温热泵应用于低环境温度的场景,风冷热泵应用于常温的场景.低温热泵主要功能就是采暖 ,并且绝大部分也是这么应用的；风冷热泵侧重于制 冷,兼顾制热.低温热泵的末端主要是地暖、暖气片、还有风机盘管等；风冷热泵的末端基本 上都是风机盘管,没有地暖、暖气片.地暖、散热器的运行特征是小流速大温差,风机盘管的运行特征是小温差大流量 . 所以低温热泵与风冷热泵的设计理念不同,风冷热泵是以末端为风机盘管为前提, 两器配的太小 ,水泵配的太大 ,没有考虑地暖的运行特征 ,所以传统的风冷热泵带 地暖节能优势不明显.区别四、所用的核心零部件不同低温热泵所用的压缩机为热泵专用低温喷气增焓压缩机 ,风冷热泵采用的是普通 压缩机.低温热泵除了传统的空调四大件压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器 外,一般还会增加中间经济器或闪蒸器来给 喷气增焓压缩机提供低温低压的 冷媒喷气 .9 / 10.一般的热泵机组在环境温度很低时 ,蒸发温度很低 ,导致蒸发压力很低 ,所以压缩 机压力低、冷媒循环量小,制热量也就很小.低温热泵增加了经济器或闪蒸器 ,将一部分冷媒蒸汽导入压缩机 ,提高吸气压力 , 增大冷媒循环量,制热量也就增大了；同时,经过经济器或闪蒸器的主冷媒受到了 过冷,增大了换热焓差,也使得制热量增大了.故称作喷气增焓 .10 / 10