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热泵机组如何选型与计算地暖热负荷

热泵机组如何选型与计算地暖热负荷 绿特国创潍坊节能科技有限公司
2021-01-07
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导读:热泵机组如何选型与计算地暖热负荷

一般而言,公寓属于民用居住建筑,应24小时连续供暖。所以,对于机组的选型,首先要进行的是负荷计算。

首先,基本耗热量公式为:围护结构耗热量=传热系数×传热面积×室内外计算温差(室内设计温度-室外计算温度)

Q=K×F×Δt

其中:Q,代表围护基本耗热量,W;

K,代表围护传热系数,W/(m2·℃);

F,代表围护传热面积,m2

Δt,代表室内外计算温差,℃。


当计算门、窗、墙、地面、屋顶各部分围护结构的基本耗热量时,只需代入对应的传热系数、传热面积即可。所需的传热系数,可以通过查阅建筑热工相关规范、图集获取。从《民用建筑热工设计规范》(GB50176-2016)中可以查阅并计算出各种建筑围护的热工参数,对其中最具代表性的标间进行演示计算:



某房间只有一面外墙和一个窗户,房间面积为12m2:长为4m、宽为3m、层高为3m;窗户宽为2m,高为2m。室内供暖设计温度取20℃,室外供暖计算温度为-10℃。计算解析如下:

房间外墙(含窗户)面积:

3m×3m=9m2

窗户面积:2m×2m=4m2

墙体面积(不含窗户):9m2-4m2=5m2

由基本耗热量公式:Q=K×F×Δt可得,370粘土砖外墙的传热系数是1.56W/(m2·℃);单层玻璃塑钢窗的传热系数是4.7W/(m2·℃);

墙体耗热量1.56×5×(18+10)=218W

窗体耗热量4.7×4×(18+10)=526W

标间耗热量218W+526W=744W

当有屋顶、地面或山墙时,地面的传热系数是0.30W/(m2·℃),屋顶的传热系数是1W/(m2·℃)。

地面耗热量0.30×12×(18+10)=101W

屋顶耗热量1×12×(18+10)=336W

山墙耗热量1.56×(4×3)×(18+10)=524W

当房间位于顶层、首层时,加上屋顶、地面或山墙的耗热量便可以得到相应房间的基本耗热量。请注意,此处可暂时忽略建筑的朝向修正、高度附加等因素。冷风渗透的耗热量,可按照缝隙法计算或按基本耗热量的30%进行估算。把所有房间的耗热量加在一起就可得到整个建筑的基本耗热量。另外,可以参考这个数值来计算负荷,然后适当放大,进行机组选型。



热指标法其实是在缺少相关资料下的无奈之举,有条件的人员应该注重现场的实际情况,了解建筑的用途,特别是留意外墙的保温性,窗户的开合情况,是单层还是双层的建筑,这些都将影响建筑的实际计算负荷。鉴于热指标计算存在的误差和不确定性,此方法不推荐使用。

热泵的选型要注意温度和融霜的修正,热泵的修正公式(空气源热泵实际工况下的制热量)如下:

Q=q×K1×K2

Q,代表机组在实际工况下的制热量(kW);

q,代表产品在标准工况下的制热量(标准工况:室外空气干球温度7℃、湿球温度6℃)(kW);

K1,代表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,代表机组融霜修正系数,应根据生产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。


利用温度和融霜等修正方法比较繁琐,某些样本可以直接选择对应室外供暖计算温度下的制热量。举例而言,当室外供暖计算的温度是-10℃时,查样本的时候,可查对应温度下的制热量。

使用热指标法进行机组的选型计算,参照以前做过的类似工程和热指标法,选取热指标为70W/m2则供暖热负荷为:70×2000=120kW。

假设额定制热量为70kW,有的企业是这样算的:140/70=2,选2台。这个计算结果是错误的,因为额定制热量是在标准工况下得来的,即室外空气干球温度为7℃、湿球温度为6℃下的制热量。而此工程的室外计算参数是-10℃。查过样本,70kW的机组设计工况的制热量只有46kW。

所以应该这样计算:140/46=3,可选3台。

如果业主对供暖的效果要求比较高,可以考虑增加一台同型号的机组备用,以应对极端天气或部分机组出现故障。

总结


通常情况下,热泵机组是依据室外的正常温度进行选型的。而室外温度在很多时候,要比这个温度高,于是便出现了热源的制热能力增大,末端负荷却减小的矛盾。为了解决这一问题,可以用控制热泵机组台数的方式进行调控。


绿特--智慧绿动力,是以高端热泵和节能为核心技术,国内顶级非标冷暖设备、中央空调定制专家,是建筑和工业节能及能源投资运维综合服务商。主导产品有:

一、空气源热泵

1、-35℃大型超低温空气源热泵,适应-40℃以内地区,带铸铁暖气片。

2、-25℃商用超低温变频空气源热泵,比定频机节能30%以上,噪音低。

3、煤改电民用空气源、地源热泵热风(水)机,性价比高,资质齐全。

4、太阳能双源热泵(空气源、水源)是太阳能供暖供热水最佳多能互补方案。

二、水地源热泵

1、工业余热型热泵在热源侧进水温度65-70℃时,最高出液温度165℃,或出120和165℃蒸汽,能效分别为3.5和2.5。

2、降膜式污水源、海水源、地源、地热尾水、洗浴热泵,能效比满液机组高5%以上。

3、能源塔热泵,适应环温-30℃以内供热供冷热水,特别适合老建筑改造。

三、热泵除湿烘干机,食用菌花卉等种殖大棚和鸡猪舍海水养殖等特种空调。

四、特种行业综合清洁能源节能解决方案

针对矿山,油田,电厂,钢铁、冶炼,化工,造纸,纺织印染等有余热的企业,提供最优化能源节能方案。

五、锅炉 储能

1、燃气真空冷凝锅炉,热效率105%,氮排放≤30mg/Nm3,电热锅炉。

2、水储、熔盐储能,蓄热锅炉。

六、投资运维能源站。

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