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低环温空气源热泵供暖方案说明

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低环温空气源热泵供暖方案说明

发布日期:2018-01-15 作者:威布森 点击:

   低环温空气源热泵供暖方案说明

清华同方低环温空气源热泵供暖系统是一种新型的节能环保采暖系统,依靠提取低温空气中的低品位热能,以电为动力,以压缩机为心脏,以制冷剂为血液,不断的提取转换产生高品位的能量为室内供暖提供热源。在整个提取转换过程不产生任何废气、废渣等,不对环境造成任何污染与破坏,提取大自然中无尽且免费的低位能源,整个系统运行工况稳定,优良,拥有较高的能效比,相对于其他采暖方式费用较为低廉。

当然一个性能优良的低温空气源热泵机组只有搭配合适的供暖末端系统才能发挥最佳的效能,我公司建议末端散热方式采用低温热水地板辐射供暖,不但能保证供暖效果,同时能使热泵机组保持在较高的效率下运行,降低运行费用。

低环温空气源热泵结合地板采暖系统兼顾了空气源热泵的经济性和地板采暖的舒适性及蓄热性,是一种理想的搭配方式,因此作为北方地区空气源热泵供暖的首选形式。如冬冷夏凉地区(三北地区)、新农村小城镇建设、城中村改造等用户。

根据清华同方低环温空气源热泵机组特点和本项目的实际情况,结合公司大量供暖系统的设计经验,我司确定了本项目的基本设计思路:

安全可靠   作为住宅区的供暖系统,必须保证长期可靠运行。设计中确保工程的实际使用效果和可靠性。

总体规划,综合平衡,合理设计   充分体现我司实事求是、科学严谨、一切为用户考虑。

认真选型,确保质量   优于本项目使用性质为住宅区,供暖设备的选型需要计算分析,满足供暖需求,在保证使用效果的情况下合理配置主机设备大小,充分保证投资者和用户的利益。

科学设计,完美匹配   本项目中供暖设备和室内末端系统是供暖系统的核心,室内末端设计考虑低温热水地面辐射供暖,室内地热盘管进行合理布置,以保证系统的供暖效果以及舒适性。

全自动化   本项目中采用的控制系统是低温空气源热泵机组自带优越的控制系统,高低压保护、电源保护、防冻保护等一系列控制。

目前市场上末端供暖方式主要分为水暖和电暖两种形式。通过热水作为热媒的末端散热方式有:低温热水地板辐射供暖系统、散热片系统风机盘管系统。通过电作为热媒的散热方式有:电热膜、发热电缆两种形式。

 

 

 

四种末端散热方式优缺点对比分析:

末端散热形式

优点

缺点

 

 

 

 

 

 

 

地板辐射系统

1散热均匀、舒适:辐射导热,散热均匀,更加卫生清洁,足暖头凉,更加舒适;

2清洁健康:改善全身血液循环,促进新陈代谢;提高自身免疫能力;

3环保节能:热损失小;热量集中在人体受益的高度内;室内设定温度比对流式采暖方式低2~5℃, 也能有同样的温暖感觉;无任何噪音,不会扬尘;

4美观大方:增加3%的室内,便于装修和家具布置;

5、安全可靠:耐腐蚀、耐高压,耐高温,耐穿透、不生锈、不产生管结垢、管内保持光滑,摩擦力小;

6、寿命长:长达50年以上;

7、有效隔音:增加了保温层,具有非常好的隔音效果,可降低噪音污染;

1、占用一定空间:有3-8厘米左右的占用(选用保温材料、地暖管材不同,施工方案、方法不同,对层高的影响不同);

2、施工工艺要求高:属隐蔽工程,需选择耐压耐温耐腐蚀,热稳定性能好的环保管材。装饰层需选用复合地板、地砖或大理石;

 

 

 

 

 

散热片系统

1散热快:大约半个小时可达到预设的温度;

2对地面材料没有要求:不管是PB管还是铝塑复合管都可以做保温导管,不影响家里的地面;

3、即开即用:无须等到,节约时间;

1、效果不理想:室温分布不均,头暖脚冷,不舒适;

2、热损失大:房间天花板附近最热,浪费热量;

3、占地方、不美观:占用建筑面积,减少了房内使用面积,不利装修;

4、扬尘:因空气对流,易产生扬尘。水温高于80℃的还会产生灰尘团,用久了会把墙壁、家具等熏黑;

5、跑、冒、滴、漏难免:使用寿命一般是10年,管路上的接头多;

6、造价相对较高;

 

 

 

风机盘管系统

1可调节性好:可自由调节室内温度,传统散热片不具备的功能;

2空间占用小:,风机盘管只占用顶面空间,不影响室内装修,节省实用面积;

1、舒适度差:由于风机盘管采用送风的方式进行室内升温,环境干燥有,吹风感;

2、有噪音:风机运转有噪音;

3、卫生情况差:网罩容易积灰、管道需要定期清理;

4、使用寿命短:使用寿命在10年至15年左右;

 

 

电采暖系统

1舒适度:好于散热片;

2、布置灵活:不受房型限制;

3分室控制:独立的采暖单元,可以单独控制。

4系统简单:系统简单,一般电工人员经过指导可施工。

5占用层高低 :同水地暖相比,占用层高低;

1存在用电增容的问题:电能供应不畅、不稳或电费标准太高的小区不宜采用

2、造价高:在采暖面积较大的情况下,电采暖的初次造价比水地暖和散热器的造价高;

3、维修困难:属隐蔽工程,出现问题,维修比较麻烦;

4、运行费用高,升温较慢;

 

三种热源系统特点对比分析:

低温空气源热泵

电热膜

燃气锅炉

系统更节能:吸收大量自然界中免费的空气能,1份电力可产生3份以上的热能,是更节能的地暖系统。

可根据室外温度和室内负荷自动调节输出能力,完全做到按需输出。

运行费用更低:在一般情况下,整个制热季的费用可以是燃气地暖的1/2,电热膜的1/3。

耗能大,运行费用高:由于有转换损失,一般情况下1份电能只能产生0.95份以下的热能,能源消耗大,运行费用昂贵。

对于电力系统稳定性要求高!使用寿命短。

燃烧效率低,耗能大,运行费用高:由于燃气锅炉燃烧效率低,有燃烧损失,一般情况下1份燃烧热只能产生0.95份以下的热能,一次能源消耗大。同时,燃气为非可再生能源,使用单价不断上升,运行费用高昂。

CO2排放量少:一次能源利用率低,可减少CO2 排放量,更保护环境。

末端无废气排放:空气源热泵,无燃烧,客户端不产生燃烧废气,小区环境更健康。

CO2排放量大:一次能源利用率高,产生大量CO2,造成环境问题。

末端无废气排放:无燃烧,客户端不产生燃烧废气。

CO2排放量大:一次能源利用率高,燃烧产生大量CO2,造成环境问题。

末端有废气排放:燃气锅炉燃烧制热,产生燃烧废气,造成环境污染。

 

三种热源单位时间运行费用对比:

例:制取8600Kcal热量时

燃气壁挂炉供暖

电热膜供暖

清华同方低温空气源

热泵供暖

消耗能源

天然气

电能

少量电

单位发热量

8600(kcal/Nm3)

860(kcal/kWh)

860(kcal/kWh)

设备效率

65% (实际达不到)

90%(实际达不到)

300%(实际更高)

所需能源量

1.54m3

11。1kW。h

3。3kW。h

能源单价

2.5(/Nm3)

0.5(/kWh)

0.5(/kWh)

单位时间运行费用

3.85

5.55

1.65

采暖季费用

6462

9324

2772

计算公式: 单位时间的运行费用= (制取热量/(能源热值×效率))×能源单价;

             低温空气源热泵效率为300%,整个采暖季的平均能效比;

             费用为根据某地区的燃气及电价计算,电价考虑峰谷加权平均;

             根据区域及实际使用不同,费用也会不同;

             采暖天数按120天计,每天供暖时间按14h计,开启系数100%

低温热水地板辐射供暖系统施工组成

1、智能分集水器

blob.png分集水器选择: XX品牌分集水器(智能型)。

分集水器主要由分水器、集水器和固定支架三部分组成。分水器的作用是将热源热水分开导入每一路的地面辐射供暖所铺设的管内,实现分是供暖和调节温度的目的。集水器是将分开散热后的每一路内的低温水汇集到一起,再回到回水主管系统的装置。支架部位起到将分水器和集水器组合到一起,并固定到墙体的下部。

blob.png分水器和集水器都是由主管、分路调节阀和接头、排气阀、泄水阀、主管终端堵头几个部分组成。分水器的各出水支路具有流量平衡调节阀门;集水器的各回水支路具有恒温调节阀门,可加装电热执行器由房间温控器,实现独立的分室温度控制。

2、水力平衡旁通阀

水力平衡旁通阀,为定值压差旁通组件。能在支路流量改变时平衡系统压差,确保各支路流量恒定或均匀分配,并维持在初始(静态)议定的流量值。当全部支路关闭时,起到旁通作用,保证水系统不断流。水力平衡旁通阀在水循环系统中,起到水力旁通与平衡的双重作用。水力平衡旁通阀,在地暖自控中起到非常关键的作用。 旁通状态:当地暖水系统中的支路电控阀门全部关闭,分集水器的压差将增至25KPa 2.5米水柱以上,此时水力平衡旁通阀处于全部打开状态,形成旁通回路。 平衡状态下的地暖水系统中的支路电控阀门行程位置(流量)动态变化或外网水力发生变化时,水力平衡旁通阀能起到动态跟随的作用,将分集水器的压差稳定在25KPa-30KPa之间,确保地暖回路的水力平衡。

3、电热执行器

分集水器支路阀门的电热执行器为控制阀门的电驱动部分,带弹簧复位功能,断电后阀门关闭或打开,工作运行无噪音,安装简单,拆卸方便。

blob.png4、温控器blob.png

设置在各房间内的温控器控制相应的集分水器上的阀门开闭,使室内温度自动保持恒定。通过设置各分路流量调节阀,调节各分室的热量供应和流量平衡。具有人性化温度自动控制的同时带来合理的节能效果。能保证地暖系统操作简单,免于维修、环境温度舒适。

5、管材

blob.png对于户式独立采暖系统管道我们通常使用塑料管,塑料管具有不生锈、内壁光滑、对水的阻力小、氧渗透性好,造价低等的特点。而目前可以使用的塑料管材品种有铝塑复合管XPAP,交联聚乙烯管PE-X,聚丁烯管PB和耐热聚乙烯管PE-RT四种。这些管材各有优缺点,对于独立供暖系统从使用性和可靠性考虑,本工程采用地暖专用耐热聚乙烯管PE-RT管(耐压2.5MPa,耐温110℃),室内埋地盘管管径均为De20 x 2mm,室内盘管距边墙200mm。

地暖的施工介绍

1、地板辐射采暖系统示意图

 

blob.png1、地暖主要工艺流程

土建结构具备地暖工作业面→固定分集水器→粘贴边角保温→铺设聚苯保温板(或发泡水泥)→铺设反射铝膜→铺设盘管并固定→设置伸缩缝、伸缩套管→中间试压→回填混凝土→试压验收

 

1)、找平地面:施工安装前,对施工现场作必要的清理,清除结构层表面碎石、混凝土碎块、钢筋头等,并对凹凸不平的表面作找平处理。(图1

2)、安装分集水器:将分集水器按预先划定的位置靠墙体安装,安装做到平直、牢固。(图2

blob.pngblob.pngblob.png3)、铺设保温层:聚苯乙烯保温板铺设在平整、干净的地表面上,要求铺平铺 严,接缝处用密封胶带封严。(图3

                            

(图1                   (图2                    (图3 

4)、铺设地暖管:按照预先划分的供暖区域及管道布置形式,将地暖专用管固定在保温层上。
注意:敷设加热盘管时,管道端口应采取临时封堵措施;
敷设加热盘管时,管道弯曲半径不得小于6倍管外径; 埋设于地面下的管道中间不得设有管件; 加热管道与分集水器支路连接之前,加热管道穿越地面处要有套管保护; 安装完毕后应进行水压强度试验(工作压力的1。5倍,>0.6MPa); 加热盘管敷设后,未充填混凝土之前,禁止穿硬底鞋在上面行走或搬运、堆放材料及设备。(图4

5)、充填混凝土:混凝土必须在加热盘管充0.6MPa压力的条件下才可充填,混凝土养护周期(一般48h)后方可泄压。 注意:充填混凝土时,应避免移动管子,同时不要使沙浆进入保温层及沿墙隔热材料的接缝处。(图5

blob.pngblob.png

 (图4)                            (图5

 

1、地暖主要工艺流程

土建结构具备地暖工作业面→固定分集水器→粘贴边角保温→铺设聚苯保温板(或发泡水泥)→铺设反射铝膜→铺设盘管并固定→设置伸缩缝、伸缩套管→中间试压→回填混凝土→试压验收

2、具体施工

(1)地暖施工前,楼地面找平应检验完毕。

(2)分集水器用膨胀螺栓水平固定在墙面上,安装要牢固。

(3)用乳胶将50㎜边角保温板沿墙粘贴,要求粘贴平整,搭接严密。

(4)在找平上铺设保温层(如2㎝厚聚苯保温板或3mm发泡水泥),板缝处用胶粘贴牢固。

(5)在地暖保温层上铺设铝箔反射膜,保温层要平整。

(6)按地暖设计要求间距将地暖管(PEX管、PERT管或PB管),用塑料管卡将管子固定在保温层上,固定点间距不大于500㎜(按管长方向),大于90℃的弯曲管段的两端和中点均应固定。管子弯曲半径不宜小于管外径的6倍。安装过程中要防止管道被污染,施工过程中不得与油漆,沥青或其它化学溶剂接触。每回路地暖管铺设完毕,要及时封堵管口。施工的环境温度不宜低于5℃;在低于0℃的环境下施工时,现场应采取升温措施。

 


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