空⽓源热泵这些设计参数,你知道多少?
我们知道,⽔蒸发要吸收热量,⽔蒸⽓凝结要放出热量,制冷机(或者说热泵)就是利⽤这种“⽓化吸热、液化放热”的原理实现的,只是整个过程是由制冷剂在封闭系统中完成⽽已。由于低压蒸汽是由压缩机升压,所以,也称为“蒸汽压缩式制冷(制热)系统”。
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、具有先进可靠的融霜控制,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)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=K×F×ΔT
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,㎡;
ΔT——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K(W/(㎡.℃))
⼀、基本耗热量公式:Q=K×F×ΔT
其中:
Q——围护结构基本耗热量,W;
K——围护结构传热系数,W/(㎡.℃);
K——围护结构传热系数,W/(㎡.℃);
F——围护结构传热⾯积,㎡;
ΔT——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
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常⽤围护结构传热系数K(W/(㎡.℃))
点公式和基本数据(续)
⼆、流量计算公式:GL=0.86X∑Q/(tg-th)
其中:
GL——流量,Kg/h;
∑Q——热负荷,W;
tg——供⽔温度,℃;
th——回⽔温度,℃;
林心如王小帅三、不同供暖末端形式的供⽔温度及温差
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35~50℃,供回⽔温差不宜⼤于10℃。
2、地表⾯平均温度(℃)
低温热⽔地⾯辐射供暖设计要点(续)
4、地⾯辐射供暖系统热负荷,应按现⾏国家标准《采暖通风及空⽓调节设计规范》GB50019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。
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。
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/㎡)
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=0.02(㎡.k/w))
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。
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(KW)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=q×K1×K2
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6℃)(kW);
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、电机以及电控部分。因不同品牌其具体的系统及电控设计的差异,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2000×1.163=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。
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/(3×735)=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+Ms
Mg——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=(Q×t0)/(c×Δt)
Q——末端设备的供冷或供热量,kw;
C——⽔的定压⽐热容,4.2kj/(kg.K);
Δt——⽔温的波动要求值(夏季5℃,冬季3℃)
冬、夏季⽔容积计算结果中,数值较⼤者为空调系统对⽔容积的要求值,如M1<M2,应放⼤管径重新计算直⾄满⾜要求,或设置缓冲⽔箱。
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设置缓冲⽔箱的优点
⼀、如果不设置缓冲⽔箱,将导致主机频繁启停。特别是当末端系统为暖⽓⽚或风机盘管时,环路中的循环⽔量有限,就会引起主机在很短的时间内达到设计温度,主机就会停⽌⼯作,然后⼜会在很短暂的时间内,⽔温达到主机启动的条件,这样频繁启停会⼤⼤减少主机的使⽤寿命和浪费电能。加上缓冲⽔箱就相当于系统能量增加了,系统的温度变化平稳了,主机启动次数也⾃然减少了,使⽤寿命也就⼤⼤延长了。
⼆、设置缓冲⽔箱可以⾼效除霜,除霜时间缩短。机组在除霜反向制冷时需要消耗管道内的热量,如果⽔系统的⽔量少,除霜时间就会加长,⽽且会造成管道内⽔温较低,除霜效果不好。如果加装了缓冲⽔箱,那么在除霜的过程中,因为⽔箱内有⼀定的温度,可以在短时间内完成化霜,并且消耗热量也⽐较⼩,避免了因为主机除霜⽽造成的室内温度波动变化。
三、缓冲⽔箱的第三个好处是能够保证系统的⽔流畅通,能够完成⾃动排⽓,避免机组循环不畅报故障停机。
四、设置缓冲⽔箱可以让系统排污更彻底,防⽌系统阻塞。系统中的杂质会通过循环慢慢沉积到缓冲⽔箱的底部,经过过滤器的时候,⽔泵的⽔质会变好,从⽽减少过滤器的清洗。
低温空⽓源热泵和风冷热泵的区别
(1)
区别⼀、产品依据的标准不同
区别⼀、产品依据的标准不同
低温热泵的暂⾏标准为:《GB/T25127.1-2010低环境温度空⽓源热泵(冷⽔)机组第1部分:⼯业或商业⽤及类似⽤途的热泵(冷⽔)机组》、《GB/T25127.2-2010低环境温度空⽓源热泵(冷⽔)机组第2部分:户⽤及类似⽤途的热泵(冷⽔)机组》。商⽤与家⽤的区别是能量⼤⼩,⼤约50KW为商⽤。
风冷热泵的标准为:《GB/T18430.1-2007蒸汽压缩循环冷⽔(热泵)机组第1部分:⼯商业⽤和类似⽤途的冷⽔(热泵)机组》、《GB/T18430.2-2008蒸汽压缩循环冷⽔(热泵)机组第2部分:户⽤和类似⽤途的冷⽔(热泵)机组》。同样是以制冷量⼤⼩区分,制冷量⼩于50KW为家⽤,⼤于50KW为商⽤。
低温空⽓源热泵和风冷热泵的区别
(2)
男演员张超道歉区别⼆、产品设计条件不同
两者的设计条件不同,即设计⼯况不同,我们以名义⼯况为例来说明。名义⼯况是产品铭牌上标⽰的额度制热量(制冷量)测定时的⼯况,⼀般就是机组最普遍、最常⽤的⼯作状态。儿童服装
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。
低温空⽓源热泵和风冷热泵的区别
(3)
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。
低温空⽓源热泵和风冷热泵的区别
校友门(4)
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”。
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”。