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東莞市正旭新能源設備科技有限公司
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    正旭空氣源熱泵地板采暖在寒冷地區的實踐

    正旭方案設計部  更新日期:2015/5/25
      一、概述: 

      以空氣為能源在寒冷地區進行采暖是以往的燃煤、燃油、直接用電等取暖方式,在安全使用,環保,節能,甚至經濟等方面有突出的優點,其可推廣性也超過了其它的節能設備。正旭新能源設備科技有限公司在改進現有低溫性能的空氣源熱泵基礎上,使之與低溫水地板輻射采暖相結合,經過詳測,在保證室內18℃以上的舒適環境及無輔助熱源的前提下,獲得了節能50%以上的可喜結果達到了“國際先進水平”。



      二 空氣原熱泵的低溫性能及采暖設計要點:
      熱泵有如下表的低溫性能:表一 空氣源熱泵的低溫性能:根據表一,得出以下的設計原則
      1、空氣熱泵機組容量的選擇:(用于地板采暖)
      機組容量(W)=當地建筑采暖設計負荷(W/m2)×用戶采暖的建筑面積(m2)÷(1-β)×0.85-0.9
      2、室外機最好安裝在冬季主導風的背風面,應設遮雪蓬,機組如安裝在平臺上,則底面應抬高至少20cm,以免化霜結凍,機組吸風口距障礙物至少25cm,雙機之間距離至少20cm。
      3、地板下埋管的設計

      空氣熱泵作為熱源時,供水溫度或供回水平均溫度應盡可能設計得低些,以使機組效率盡可能高,又由于工程實踐證明本機組的供回水溫差較少僅2-3℃,所以,選擇地下埋管時可參照“低溫熱水地板輻射供暖應用技術規程”(DBJ/T01-49-2000)附錄E-1至E-3中平均水溫35℃一欄,按照地板所需散熱量選擇間距,然后,將管道直徑放大到Φ20/16成間距縮小一檔即可。

    三,工程實踐的分析:

      1)關于測試結果與預測的一致性:
       曙光花園甲區11號樓405住宅建筑面積88.6m2,有南向與西向單框雙玻窗、混凝土內保溫外墻,估算采暖設計負荷為3101W 機組設計容量為35W/m2×88.6m2÷(1—0.24)×0.9=3672W選用最小號機組2.5P(偏大)安裝在西墻外壁龕內(冬季大風有不利影響)地板埋管用PB管,間距200mm,地板表面沒裝修,室內晚間1人值班,自2001年12月1日至2002年2月14號連續測試記錄水溫、外溫、電耗、數據并經輕工業部家用電器計量中心校正,現以其中1月23日至2月6日計15天數據為例進行分析:1月23日至2月6日共15天,室外平均氣溫十4.8℃,室內平均氣溫(20.3℃溫度波動<2℃),室內外溫差15.5℃,以上述設計負荷為依據,得出此間總計采暖負荷為640.873KWH,總耗電量為260.5KW,則熱泵的C.O.P=2.46(其間開機時供水平均濕度為33℃,說明測試結果與預測基本吻合。
      2)關于使用空氣熱泵采暖的可靠性:
      2001年冬季12月氣溫低于2002年1月,將氣溫最低-13℃的即12月14—15日一天數據列于下表:由(表二可見,全天平均室溫19.02℃,耗電11KWH,折合4.345元/天,全天開機僅5-6小時。
      3)地板采暖的優越性:

      地板采暖裝置與普通鑄鐵散熱器比,熱容量大得多,因此,一般天氣下,空氣熱泵均為間歇運行,但卻使室溫波動很小。以2002年1月26日至27日的結果分析,該天室外為-4.6℃~+5.6℃,全天機組共開啟11小時(因在這階段,室內定溫提高到22℃),且每隔40分、50分或1小時開啟一次,一次不超過一小時,這就使機組有停歇時間,延長了使用壽命。

      4)地板面層裝飾材料、圍護結構熱阻及周圍鄰居有無供暖的影響:  

      5)空氣熱泵地板采暖與燃氣爐采暖的經濟性對比:A)當燃氣采暖用普通散熱器時:以回龍觀小區云趣園二區10#4單元202和302(燃氣采暖)在控制室溫下的運行費用對比數據列于下表(測試時間:2001年2月)表中對比房中的總耗氣量為122m3,其中含住戶2老人,周末有孩子回家吃飯及洗浴,最多扣除20m3,則用于采暖的耗氣總量為102m3,合173.4元(21.7元/天),而熱泵地暖的耗電總量為184度,合73.6元(9.2元/天),比用慶東燃氣爐十森德散熱器采暖節省58%的采暖運行費。

      B)當燃氣采暖用輻射地板時:參考天鴻集團原已測定的燃氣地板采暖費16元/m2季,以曙光花園住宅為例,作如下經濟分析:


      四、結論:
      1、多處試點及監測、詳測,對風冷熱泵地板采暖在寒冷地區的應用有確定可行的結論。
      2、經測試摸索獲得了在地板輻射采暖情況下的最佳舒適室溫,在實施建設部節能建筑設計標準后,如周圍居住為正常情況,其采暖運行費應低于燃氣、燃油,甚至燃煤的集中供暖收費。
      3、地面裝飾無論是瓷磚還是復合本地板,皆可獲得舒適的效果。
      4、隨著谷值電價的推行,與燃氣、燃油比,其回收年限還會縮短。
      5、對于燃氣管網鋪設不到的區域,如別墅、平房區,本系統有無可替代的優越性,并能創造舒適的居住環境。
      6、本系統在居住小區內不產生任何空氣污染,對于城市的環保意義重大。
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