空氣源熱泵系統設計指南空氣源熱泵機組介紹

我們知道，水蒸發要吸收熱量，水蒸氣凝結要放出熱量，制冷機（或者說熱泵）就是利用這種“氣化吸熱、液化放熱”的原理實現的，只是整個過程是由制冷劑在封閉系統中完成而已。由于低壓蒸汽是由壓縮機升壓，所以，也稱為“蒸汽壓縮式制冷(制熱）系統”。

空氣源熱泵就是利用室外空氣的能量，通過機械做功，使得能量從低位熱源向高位熱源轉移的制冷（制熱）裝置。它以冷凝器放出的熱量來供熱，以蒸發器吸收熱量來制冷。

就熱力循環的過程而言，制冷機和熱泵都是基于逆卡諾循環而實現其功能的，由于這種裝置在運行過程中，總是一側吸熱，另一側排熱，所以，一臺裝置伴生并兼具制冷和制熱兩種功能。空氣源熱泵的技術措施1、具有先進可靠的融霜控制，融霜時間總和不應超過運行周期時間的20%。2、冬季設計工況時機組性能系數（COP），冷熱風機組不小于1.8，冷熱水機組不應小于2.0。3、寒冷地區采用空氣源熱泵機組應注意以下事項：1）室外計算干球溫度低于-10℃的地區，應采用低溫空氣源熱泵機組；2）室外溫度低于空氣源熱泵平衡點溫度（即空氣源熱泵供熱量等于建筑物耗熱量）時，應設置輔助熱源。4、機組進風口的氣流速度宜控制在1.5-2.0m/s，排氣口的排氣速度不宜小于7m/s。5、熱泵機組的基礎高度一般應大于300mm，布置在可能有積雪的地方時，基礎高度需加高。重點公式和基本數據一、基本耗熱量公式：Q=K×F×ΔT其中：Q——圍護結構基本耗熱量，W；K——圍護結構傳熱系數，W/(㎡.℃)；F——圍護結構傳熱面積，㎡；ΔT——室內外計算溫差，℃；用于計算門、窗、墻、地面、屋面各部分圍護結構的基本耗熱量常用圍護結構傳熱系數K（W/(㎡.℃))名稱K名稱K外磚墻（內抹灰）一磚2.08實體木外門二層2.33外磚墻（內抹灰）一磚半1.56帶玻璃陽臺門一層5.82外磚墻（內抹灰）二磚1.27帶玻璃陽臺門二層2.67內磚墻半磚2.30外窗及天窗一層木框5.82內磚墻一磚1.72外窗及天窗二層木框2.67實體木外門一層4.56外窗及天窗二層金屬框3.26重點公式和基本數據（續）二、流量計算公式：GL=0.86X∑Q/(tg-th)其中：GL——流量，Kg/h；∑Q——熱負荷，W；tg——供水溫度，℃；th——回水溫度，℃；三、不同供暖末端形式的供水溫度及溫差末端形式供水溫度（℃）供回水溫差（℃）特點地暖35-455-10美觀舒適散熱器7525簡單實用風機盤管6010升溫迅速空氣源熱泵出水溫度一般可達到45℃，溫差5℃，所以，最適合空氣源熱泵的供暖末端形式是地暖。低溫熱水地面輻射供暖設計要點1、低溫熱水地面輻射供暖系統的供、回水溫度應由計算確定，供水溫度不應大于60℃。民用建筑供水溫度宜采用35～50℃，供回水溫差不宜大于10℃。2、地表面平均溫度（℃）區域特征適宜范圍最高限值人員經常停留區24-2628人員短期停留區28-3032無人停留區35-40423、聚苯乙烯泡沫塑料板絕熱層厚度（mm）樓板特征絕熱層厚度樓層之間樓板上的絕熱層20與土壤或不采暖房間相鄰的地板上的絕熱層30與室外空氣相鄰的地板上的絕熱層40低溫熱水地面輻射供暖設計要點（續）4、地面輻射供暖系統熱負荷，應按現行國家標準《采暖通風及空氣調節設計規范》GB50019的有關規定進行計算。5、計算全面地面輻射供暖系統的熱負荷時，室內計算溫度的取值應比對流采暖系統的室內計算溫度低2℃，或取對流采暖系統計算總熱負荷的90%～99%。6、局部地面輻射供暖系統熱負荷，可按整個房間全面輻射供暖所算得的熱負荷乘以該區域面積與所在房間面積的比值和下表中所規定附加系數確定。7、進深大于6m的房間，宜以距外墻6m為界分區，分別計算熱負荷和進行管線布置。8、敷設加熱管的建筑地面，不應計算地面的傳熱損失。9、地面輻射供暖系統熱負荷計算，可不考慮高度附加。10、分戶熱計量的地面輻射供暖系統的熱負荷計算，應考慮間歇供暖和戶間傳熱等因素。供暖面積與房間總面積比值0.550.400.25附加系數1.301.351.50查表法確定地暖管間距PE-X管單位地面面積的散熱量Qr和向下傳熱損失Qs（W/㎡）管外徑為20mm、填充層厚度為50mm、聚苯乙烯泡沫塑料絕熱層厚度20mm、供回水溫差10℃（水泥或陶瓷地面，熱阻R=0.02(㎡.k/w)）平均水溫室內溫度加熱管間距（mm）300250200150100℃℃QrQsQrQsQrQsQrQsQrQs351684.723.892.524.0100.524.6108.924.8116.624.81876.421.783.322.090.422.697.922.7104.722.72068.019.974.020.280.420.587.120.593.120.54016108.029.7118.129.8128.730.5139.630.8149.730.81899.527.4108.727.9118.428.5128.428.7137.628.72091.025.499.425.7108.126.5117.326.7125.626.74516131.835.5144.435.5157.536.5171.236.8183.936.818123.333.2134.833.9147.034.5159.834.8171.634.820144.531.7125.332.0136.632.4148.532.7159.332.7查表法確定地暖管間距（續）PE-X管單位地面面積的散熱量Qr和向下傳熱損失Qs（W/㎡）管外徑為20mm、填充層厚度為50mm、聚苯乙烯泡沫塑料絕熱層厚度20mm、供回水溫差10℃（木地板地面，熱阻R=0.1(㎡.k/w)）平均水溫室內溫度加熱管間距（mm）300250200150100℃℃QrQsQrQsQrQsQrQsQrQs351664.224.466.024.669.625.073.125.576.226.11856.322.359.622.562.822.965.923.368.723.92050.320.153.120.556.020.758.821.161.321.6401679.130.283.730.788.431.292.831.996.932.51872.928.377.228.681.529.085.529.689.330.32066.826.370.726.574.626.978.327.481.728.1451696.036.4101.836.9107.537.5112.938.2117.939.11889.834.195.134.8100.535.3105.636.0110.236.82083.632.288.632.793.533.198.233.8102.634.5采暖方案設計估算指標建筑物類型采暖熱指標推薦值（W/㎡）未采取節能措施采取節能措施住宅58-6440-45綜合居住區60-6845-55學校、辦公60-8050-70醫院、托幼65-8055-70旅館60-7050-60商店65-8055-70食堂、餐廳115-140100-130影劇院、展覽館95-11580-105大禮堂、體育館115-165100-1501、在方案設計階段，缺乏基礎數據的情況下，采暖負荷可以按照熱指標進行估算，有條件時，應進行逐個房間、逐項的負荷計算。2、熱指標用于單個房間，誤差可能很大。3、該表格按連續供暖考慮，間歇供暖熱指標=連續熱指標×24/每日供暖小時數。空氣源熱泵泵機組的容容量修正1、空氣源熱熱泵機組的的容量，應應根據空調調系統的冷冷、熱負荷荷綜合考慮慮后決定，，一般取決決于冷、熱熱負荷中的的較大者。。2、機組的制制熱量，除除了與環境境溫度有密密切關系外外，還與除除霜情況有有關。確定定機組冬季季實際制熱熱量Q(KW)時，應根據據室外空調調計算溫度度和融霜頻頻率按下式式進行修正正：Q=q×K1×K2其中：Q——機組實際工工況下的制制熱量（kW）；q——產品標準工工況下的制制熱量（標標準工況：：室外干球球溫度7℃，濕球溫溫度6℃）（kW）；K1——使用地區室室外空調計計算干球溫溫度修正系系數，按產產品樣本選選取；K2——機組融霜修修正系數，，應根據廠廠家提供的的數據修正正；當無數數據時，可可按每小時時融霜一次次取0.9，兩次取0.8。匹數與國際際單位的換換算空調匹數（（HorsePower-HP馬力)原指輸入功功率，即1匹（馬力））=735W（瓦），包包括壓縮機機、風扇、、電機以及及電控部分分。因不同同品牌其具具體的系統統及電控設設計的差異異，其輸出出制冷量也也各不相同同，故其制制冷量以輸輸出功率計計算。一般般來講，1匹的制冷量量大致為2000大卡，以國國際單位換換算應乘以以1.163，故1匹制冷量大大約為2000××1.163=2326W。這里的W（瓦）即表表示制冷量量，是國家家標準單位位。選擇空氣源源熱泵需要要的是實際際溫度下的的供熱或制制冷能力，，根據供熱熱量或制冷冷量來選擇擇機組，““匹”是一一種功率單單位，用起起來是不科科學的，現現在制冷量量和制熱量量應該以W或者KW作為計量單單位。但現在很多多人都還在在用匹作為為單位，這這里就介紹紹一下其換換算關系。。匹數=Q/（能效比×735）如，計算得得到所需制制熱量為20KW，能效系數數假設為3（與室外溫溫度有關）），則20000/（3×735）=9匹戶式空氣源源熱泵緩沖沖水箱為避免壓縮縮機頻繁啟啟動、增加加系統的熱熱穩定性，，應校核系系統水容量量是否能滿滿足系統熱熱穩定性的的要求。即即當系統中中（水）所所存儲的能能量不足以以維持短暫暫停機（比比如化霜））時水溫波波動要求（（夏季不大大于5℃，冬季不不大于3℃），應設設置緩沖水水箱。1、系統水容容量計算M1=Mg+MsMg——管道水容積積，kg；Ms——設備水容積積之和，kg；2、系統熱穩穩定性要求求1）夏季運行行時，主機機停機10min，供水溫度度允許升高高不大于5℃；2）冬季運行行時，主機機除霜時間間為3min時，供水溫溫度允許降降低不大于于3℃；3、系統要求求的最小水水容積M2=(Q×t0）/（c×Δt）Q——末端設備的的供冷或供供熱量，kw；C——水的定壓比比熱容，4.2kj/（kg.K）；Δt——水溫的波動動要求值（（夏季5℃，冬季3℃）冬、夏季水水容積計算算結果中，，數值較大大者為空調調系統對水水容積的要要求值，如如M1＜M2,應放大管徑徑重新計算算直至滿足足要求，或或設置緩沖沖水箱。設置緩沖水水箱的優點點一、如果不不設置緩沖沖水箱，將將導致主機機頻繁啟停停。特別是是當末端系系統為暖氣氣片或風機機盤管時，，環路中的的循環水量量有限，就就會引起主主機在很短短的時間內內達到設計計溫度，主主機就會停停止工作，，然后又會會在很短暫暫的時間內內，水溫達達到主機啟啟動的條件件，這樣頻頻繁啟停會會大大減少少主機的使使用壽命和和浪費電能能。加上緩緩沖水箱就就相當于系系統能量增增加了，系系統的溫度度變化平穩穩了，主機機啟動次數數也自然減減少了，使使用壽命也也就大大延延長了。二、設置緩緩沖水箱可可以高效除除霜，除霜霜時間縮短短。機組在在除霜反向向制冷時需需要消耗管管道內的熱熱量，如果果水系統的的水量少，，除霜時間間就會加長長，而且會會造成管道道內水溫較較低，除霜霜效果不好好。如果加加裝了緩沖沖水箱，那那么在除霜霜的過程中中，因為水水箱內有一一定的溫度度，可以在在短時間內內完成化霜霜，并且消消耗熱量也也比較小，，避免了因因為主機除除霜而造成成的室內溫溫度波動變變化。三、緩沖水水箱的第三三個好處是是能夠保證證系統的水水流暢通，，能夠完成成自動排氣氣，避免機機組循環不不暢報故障障停機。四、設置緩緩沖水箱可可以讓系統統排污更徹徹底，防止止系統阻塞塞。系統中中的雜質會會通過循環環慢慢沉積積到緩沖水水箱的底部部，經過過過濾器的時時候，水泵泵的水質會會變好，從從而減少過過濾器的清清洗。低溫空氣源源熱泵和風風冷熱泵的的區別（1）區別一、產產品依據的的標準不同同低溫熱泵的的暫行標準準為：《GB/T25127.1-2010低環境溫度度空氣源熱熱泵（冷水水）機組第第1部分：工業業或商業用用及類似用用途的熱泵泵（冷水））機組》、《GB/T25127.2-2010低環境溫度度空氣源熱熱泵（冷水水）機組第第2部分：戶用用及類似用用途的熱泵泵（冷水））機組》。商用與家家用的區別別是能量大大小，大約約50KW為商用。風冷熱泵的的標準為：：《GB/T18430.1-2007蒸汽壓縮循循環冷水（（熱泵）機機組第1部分：工商商業用和類類似用途的的冷水（熱熱泵）機組組》、《GB/T18430.2-2008蒸汽壓縮循循環冷水（（熱泵）機機組第2部分：戶用用和類似用用途的冷水水（熱泵））機組》。同樣是以以制冷量大大小區分，，制冷量小小于50KW為家用，大大于50KW為商用。低溫空氣源源熱泵和風風冷熱泵的的區別（2）區別二、產產品設計條條件不同兩者的設計計條件不同同，即設計計工況不同同，我們以以名義工況況為例來說說明。名義義工況是產產品銘牌上上標示的額額度制熱量量（制冷量量)測定時的工工況，一般般就是機組組最普遍、、最常用的的工作狀態態。低溫熱泵的的制熱名義義工況，空空氣側溫度度為“-12℃”；風冷冷熱泵的制制熱名義工工況，空氣氣側溫度為為“7℃”。低溫溫熱泵制熱熱時主要設設計工況都都是在0℃以下，而而風冷熱泵泵制熱時的的所有設計計工況都是是在0℃以上。低溫空氣源源熱泵和風風冷熱泵的的區別（3）區別三、產產品的應用用場景與運運行方式不不同低溫熱泵應應用于低環環境溫度的的場景，風風冷熱泵應應用于常溫溫的場景。。低溫熱泵主主要功能就就是采暖，，并且絕大大部分也是是這么應用用的；風冷冷熱泵側重重于制冷，，兼顧制熱熱。低溫熱泵的