空气能热泵两联供系统设计应该注意什么?( 二 )


根据阻力曲线 , 水模块在水流量为1.38m3/h时 , 内阻力为0.8米 , 分集水器的内阻为0.06米 , 系统的总阻力为8.6+0.06+0.8=9.46米;根据水泵性能曲线 , 当H=9.46米时 , Q=1.6m3/h 。 此时的系统运行温差△T=Q/GC=6℃ , 工作点在水泵的合理区间 , 供回水温差也在合理区间 , 只要运行的时候水流量大于机组最小流量 , 在此平均温度下的单位面积散热量便能满足采暖的要求 。 在进行系统阻力计算的时候 , 可以通过调整管道的管径 , 改变系统阻力和系统流量 , 还可以根据系统阻力的计算值调整系统回路数量来改变系统的阻力损失 , 进而调整系统流量和实际运行供回水温差在合理范围之内 。

管道规格设计
系统的管道有很多选择 , 管道管径的不同、壁厚的不同对系统阻力损失有较大的影响 。 如果管径选择过小 , 没有正确的选择管道种类 , 容易导致系统调试失败、机组欠流量报警、能耗过高的情况出现 。 对于空气能热泵两联供系统而言 , 系统工作压力不大于0.6MPa , 建议采用S5级别的管道 。
例如采用De32管径的管道做对比 , S5系列的壁厚为2.9毫米 , S32系列的壁厚为4.4毫米 , 二者内径相差3毫米 , 但是阻力相差非常大 。 在同样的流量和同样的路由条件下 , 管道的阻力损失相差70% , 如果主管和地暖盘管都选择了不合适的设计 , 系统的阻力相差会更大 。 因此对于空气能热泵两联供系统而言 , 建议供暖采用S5系列的管道 。

管间距设计
地暖盘管的间距应根据供暖负荷、设计供回水温度来确定 , 还要考虑地表温度的影响 。 对于空气能热泵两联供系统而言 , 适当降低供水温度可提高系统能效 , 因此建议地暖铺设按照15公分的间距进行安装 , 管道的总长度并不会增加多少 , 初期购置成本也不会增加很多 , 但是室内的供暖效果更好 , 系统运行也更加高效 。

供水温度和供回水温差对能耗的影响对于空气能热泵两联供系统来说 , 降低供水温度 , 系统能效是能够提高的 , 毕竟地暖属于低温辐射供暖 。 根据实验数据 , 在室外温度-10℃ , 供水温度从45℃降低至35℃时 , 空气能热泵系统的能效可以提高约10%-14% , 不过需要注意出水温度的降低会直接降低平均水温 , 在特定条件下 , 可能影响地暖盘管的单位面积散热量 。
当采用5℃温差时 , 供水温度为40℃ , 回水温度为35℃ , 平均水温在37.5℃ , 而供水温度为45℃ , 回水温度为40℃ , 平均水温在42.5℃ 。 同时采用相同地面材质和盘管间距的情况下 , 室内温度都设定为20℃时 , 地暖运行的其他条件也相同 , 供水温度下降5℃ , 单位面积的散热量会减小约30% , 此时需要根据房间负荷情况 , 调整管道间距 , 从而保证供暖的效果 。
当采用不同温差时 , 对单位面积的散热量也是有影响的 。 如果采用10℃温差时 , 供水温度为45℃ , 回水温度为35℃ , 平均水温为40℃;如果采用5℃温差时 , 供水温度为45℃ , 回水温度为40℃ , 平均水温为42.5℃ 。 同时采用相同地面材质和盘管间距的情况下 , 在同样供水温度下 , 采用10℃循环水温差比5℃循环水温差单位面积的散热量下降13%左右 , 此时需要减小管道间距 , 来弥补单位面积散热能力的下降问题 。
因此 , 建议室内采用15公分-20公分的盘管间距、供水温度按照40℃ , 供回水设计温差按照8℃-10℃进行设计 , 系统运行安全可靠、节能功效 。

配件的重要性压差旁通
空气能热泵两联供系统安装调试完成之后 , 用户使用过程中有可能会根据使用情况关闭一些分集水器或分集水器上的回路 。 当关闭的回路越多 , 系统的阻力就会加大、水流量也会减小 , 当系统流量减小到机组保障安全运行的最小流量时 , 机组会报警和自我保护 。


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