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講師_王言明 圖_陳進(jìn)周 空氣源熱泵采暖，對暖氣片的改造應(yīng)該是最多的，北方很多建筑都是用的暖氣片，但暖氣片改造也是最難的?？諝庠礋岜谜f實(shí)話和暖氣片并不是最佳搭檔，原因有好幾個： 1.暖氣片只能用于采暖而不能用來制冷，因?yàn)槔碚撋喜膳枰呐瘹馄娣e和制冷時的需求剛好差一倍——假如采暖時水溫是50℃，室溫要求是20℃，那么溫差是30℃，制冷的水溫按10℃算，室溫要求是25℃，溫差是15℃。 溫差相差一倍，散熱面積也要增加一倍，但只是增加暖氣片也不行的，那樣管道就細(xì)了，而要改管道還得考慮循環(huán)水泵的問題等等，基本上改造下來相當(dāng)于是全部重新安裝了。因此，暖氣片夏天制冷基本不用探討，因?yàn)樽霾坏健?/p> 2.冬天采暖水溫的要求比較高，一般低溫也是要求50～60℃，高的甚至70～80℃。雖然空氣源熱泵的出水溫度也能達(dá)到55℃，甚至采用二級壓縮技術(shù)溫度可以再高一點(diǎn)，但從-10℃到55℃，溫差就已經(jīng)65℃了，這時候能效比已經(jīng)很低了，而如果COP不能達(dá)到2.0，就不符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)椴还?jié)能了。 3.還有一個就是暖氣片的出水溫度和回水溫度溫差大，國家規(guī)定暖氣片的溫差是大于15℃，小于20℃，而空氣源熱泵的溫差才5℃，流量相當(dāng)于是空氣源熱泵的1/3，改起來會非常麻煩。
根據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50736-2012》，暖氣片需要供水溫度為50～75℃(不能大于85℃，因?yàn)闇囟忍呷菀谞C傷人)，供回水溫差大于20℃；另外，鍋爐熱源經(jīng)二次換熱后，二次管網(wǎng)的供水溫度可以根據(jù)情況需要是50～60℃(嚴(yán)寒地區(qū)大于70℃)，供回水溫差大于15℃。 空氣源熱泵+電鍋爐 現(xiàn)在很多人拿暖氣片的高水溫來卡空氣源熱泵，其實(shí)這里面有唬人的地方，很多小區(qū)現(xiàn)在都是這么做的，都是50～60℃，設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的工程也是這么做的。但即便是50～60℃，空氣源熱泵做起來也有難度：
1、先不說70～80℃的熱水，哪怕是50℃的熱水，在低溫環(huán)境下能效比就比較低了，而且還容易出故障，比如說低溫情況下燒壞壓縮機(jī)； 2、空氣源熱泵的供回水溫差是5℃，而暖氣片是要達(dá)到15℃以上，根據(jù)公式(溫差×流量=熱功率)很容易就可以算出來空氣源熱泵系統(tǒng)的流量是暖氣片系統(tǒng)流量的3倍，這樣肯定不利于空氣源熱泵機(jī)組運(yùn)行。 第二個難題還有解決辦法，但第一個卻是根本性的。那么如何克服這個難題呢?可以采取空氣源熱泵+電鍋爐的組合方式：晚間谷電價時間段用電鍋爐工作，產(chǎn)70～80℃熱水，空氣源熱泵不工作；白天非谷電價時間段空氣源熱泵工作，產(chǎn)45～50℃熱水，電鍋爐不工作。 請點(diǎn)擊文末“閱讀原文”查看文檔目錄 這樣就可以盡量讓熱泵在白天溫度較高的時候工作，而溫度低時交給電鍋爐。這種方式主機(jī)怎么選?末端又怎么改呢? 選型要考慮建筑總熱負(fù)荷 因?yàn)榭諝庠礋岜枚际窃诎滋旃ぷ鳎涞貐^(qū)冬季白天的平均溫度一般都是在0℃以上，機(jī)組的工作效率相對也比較高，所以我們要參考的是0℃時機(jī)組的制熱量；而嚴(yán)寒地區(qū)冬季白天的平均溫度也是在-5℃以上，那么空氣源熱泵主機(jī)在選型時要按環(huán)境溫度-5℃時的制熱量計(jì)算。 因?yàn)榧泄嶂挥泻涞貐^(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)，也只有這兩個區(qū)域有國家標(biāo)準(zhǔn)，因此夏熱冬冷地區(qū)商業(yè)項(xiàng)目很少有暖氣片的，這里也就不做考慮。 在進(jìn)行主機(jī)選型時要考慮的是建筑的總熱負(fù)荷(總熱負(fù)荷=給定的單位面積的熱負(fù)荷×建筑物的總建筑面積)。
以北京(寒冷地區(qū))某10000平米的小區(qū)采暖項(xiàng)目，給定的熱負(fù)荷為45w/㎡，那么總熱負(fù)荷為45w×10000=450kw，而25p空氣源熱泵在0℃的制熱量大概是60kw(這個數(shù)值每個廠家的產(chǎn)品有些出入)，輸入功率大約為23.7kw。那么，我們可以很容易地計(jì)算出這個項(xiàng)目需要的25P臺數(shù)=450kw/60kw=7～8臺。 除了空氣源熱泵機(jī)組的選型外，晚上工作的電鍋爐也要選，還是按總負(fù)荷來計(jì)算。上面我們已經(jīng)算出來總負(fù)荷是450kw，那么這個項(xiàng)目就需要配置一臺制熱功率為450kw的電鍋爐。 老舊小區(qū)一般不改末端 老舊小區(qū)暖氣片末端改造非常麻煩，一般都會要求不要改末端，所以我們也不用對末端進(jìn)行改造，維持原來的系統(tǒng)就可以了——晚間循環(huán)水供水溫度50～70℃，供回水溫差15～20℃；白天循環(huán)水供水溫度45～50℃，供回水溫差15℃。 大家這時候肯定會懷疑：空氣源熱泵的供回水溫差是5℃，這里變成15℃怎么也可以?還是那個公式：熱功率=溫差×流量。因?yàn)榭諝庠礋岜玫墓┧疁囟冉档?，散熱量也就比晚上少了，散熱功率降低，溫差也就自然小了，這樣的情況下15℃的溫差沒問題，具體接下來會詳細(xì)講。 空氣源+電鍋爐，運(yùn)行更節(jié)能 那為什么不直接用一個電鍋爐呢?為何還要加7～8臺25P空氣源主機(jī)，這樣成本增加了很多啊?我們算一下運(yùn)行費(fèi)用就明白了。
我們可以先計(jì)算出每平方米的耗能=20.6w×24h×123d=60.8kwh，那么每平方米的運(yùn)行費(fèi)用=白天空氣源熱泵運(yùn)行費(fèi)用+夜間電鍋爐運(yùn)行費(fèi)用=60.8kwh×16/24h×0.5元/kwh×1/3(COP)+60.8kwh×8/24h×0.1元/kwh=8.78元；10000平米的冬季采暖費(fèi)用則為8.78萬元。 如果全是電鍋爐在工作，則每平方米的運(yùn)行費(fèi)用=60.8kwh×16/24h×0.5元/kwh+60.8kwh×8/24h×0.1元=22.3元；10000平米的冬季采暖費(fèi)用為22.3萬元，比前面的方案每年多出13.5萬元。 主機(jī)串聯(lián)做同程，避免供回水溫差過大 前面說了末端不改造，空氣源熱泵系統(tǒng)出水溫度45～50℃、供回水溫差15℃怎么解決?我們在安裝主機(jī)時可以采用兩臺主機(jī)串聯(lián)的方式，幾組串聯(lián)機(jī)組做成同程：回水溫度35℃，先進(jìn)入到第二臺空氣源熱泵主機(jī)，溫度提升至42.5℃，然后再進(jìn)入到第一臺空氣源熱泵主機(jī)，溫度再次提升至50℃。(見下圖) 這里說一下，按國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的話應(yīng)該是這樣做的，但實(shí)際當(dāng)中我們應(yīng)該要去考察現(xiàn)場，實(shí)際溫差可能不只是15℃，也有可能比我們想象重要容易，要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)優(yōu)勢在哪里? 與固體蓄熱電鍋爐和空氣源熱泵采暖設(shè)備相比，這種方式綜合費(fèi)用更低，剛在計(jì)算運(yùn)行費(fèi)用的時候就能得出這個結(jié)論，那么還有那些優(yōu)勢呢? 1)可以產(chǎn)高溫水：空氣源熱泵也可以采取這種方式產(chǎn)出高溫水，不需要對末端進(jìn)行改動，既不需要增加暖氣片，也不用大費(fèi)周折去動管道； 2)運(yùn)行更加穩(wěn)定：空氣源熱泵都是在白天運(yùn)行，即使在冬季極端低溫的情況下，寒冷地區(qū)白天的最低溫度都是在0℃以上，-15℃或者-20℃的極端溫度只會出現(xiàn)在凌晨三四點(diǎn)，而且時長很短，一年里的極端溫度加起也不會超過24小時，但這時候空氣源熱泵主機(jī)是不工作的，這樣就保證了空氣源熱泵的高效可靠運(yùn)行； 3)系統(tǒng)噪音低：晚上要求噪音低，但晚上空氣源熱泵機(jī)組不工作，沒有什么好爭議的，而白天的時候空氣源熱泵機(jī)組的運(yùn)行噪音也要低于之前燒鍋爐時的噪音。 商業(yè)項(xiàng)目改造如何做? 當(dāng)面對一個大型的商業(yè)采暖項(xiàng)目，如果我們沒有準(zhǔn)備好，盲目去做，幾乎是很難做好的，必須確定一個方案，看這個項(xiàng)目能不能做，適不適合做。另外，在確定可以做之后，我們還要思考，這個項(xiàng)目該如何做，我們不能把所有的希望都寄托在廠家身上。 舉個例子，保定1萬平老舊小區(qū)非節(jié)能住宅末端暖氣片項(xiàng)目需要改造。我們要想一下這個項(xiàng)目適不適合我們自己干，適不適合空氣源熱泵去改造，如果可以的話我們的優(yōu)勢又在哪里，怎樣設(shè)計(jì)更合理、更科學(xué)、更節(jié)能的方案去競爭，在拿下項(xiàng)目之后我們還要考慮如何實(shí)現(xiàn)方案，如何確保機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，如何保證售后到位，設(shè)備款如何支付從而盡量避開風(fēng)險…… 此外，我們在做商業(yè)工程時，要站在節(jié)能減排的事業(yè)角度制定項(xiàng)目方案，而不是站在產(chǎn)品的角度去開發(fā)市場。做家用產(chǎn)品很多人都希望找一個大廠家，一個大品牌，然后劃定一個區(qū)域給自己獨(dú)家代理，再發(fā)展分銷渠道。但做商業(yè)項(xiàng)目不是這個思路，和做家用產(chǎn)品有很大的不同，做工程必須站在事業(yè)的角度上去做考慮問題，而且我們要掌握的不僅僅只是空氣源熱泵一個產(chǎn)品，還要掌握其他如水源、地源、電鍋爐等產(chǎn)品，這樣才能在做工程的時候設(shè)計(jì)出最佳方案出來。 版權(quán)：本文為熱泵商學(xué)院合肥站金牌講師，北方熱泵采暖大商王言明的課堂授課實(shí)錄，本課程另有視頻資料，有意購買者請?jiān)谖哪┝粞宰稍?。文中配圖由《中國建設(shè)報(bào)·冷暖家居》月刊主編陳進(jìn)周提供并授權(quán)使用，圖中工作場景為清華索蘭工作人員正在對北京某區(qū)縣“煤改電”農(nóng)戶進(jìn)行改造，在此一并致謝。 |
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