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老舊小區暖氣片供暖,鍋爐改成熱泵!不換暖氣片行不行?
發布日期:2019-3-20 10:46:32


  空氣源熱泵機組能不能帶暖氣片采暖是很多人經常咨詢的問題,一個很大的原因就是這樣的項目非常多。答案肯定是可以的,如果可以根據熱源來設計暖氣片系統,就更加沒有問題,增加相應的暖氣片數量就行。

 

 

  這里要重點說的是另外一種比較常見的情況,那就是末端系統不變,只改熱源主機,這個是有難度的。

 

  根據《GB50736-2012民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》,暖氣片采暖有這么兩個條件:

 

  暖氣片需要供水溫度50~75℃,供回水溫差大于20℃;

 

  鍋爐熱源經二次換熱后,二次管網的供水溫度50~60℃(嚴寒地區大于70℃ ),供回水溫差大于15℃

 

  這兩個特點給空氣源熱泵機組帶來了很大的難題:

 

  首先,空氣源熱泵機組在低溫環境下產50℃以上的熱水,能效比較低,不利于機組的正常運行;

 

  其次,空氣源熱泵供暖系統的供回水的溫差只有5℃,如溫差要達到15℃以上,肯定會影響運行穩定的。

 

  老舊小區暖氣片改造項目市場是大量存在的,那么遇到這樣的項目如何改造呢?我們還是采用電鍋爐+空氣源熱泵的形式(高溫復疊機也可以,只是成本高)。

 

 

1. 無峰谷電價的系統方案及主機選型

 

  首先,來看沒有峰谷電價時,如何設計系統和進行主機選型。

 

  綜合能效及工作能力方面,空氣源熱泵機組一般提供50℃以下的熱水,高于50℃以上的熱水使用電鍋爐來提升溫度。

 

  如果暖氣片的供回水溫度是55℃/35℃(二次管網的供水溫度是50~60℃,可以滿足,也滿足暖氣片20℃的供回水溫差),那么可以用兩臺空氣源熱泵機組串聯,把水溫從35℃提升至50℃,這樣每臺主機的進出水溫差只有7.5℃,而50℃之后再用電鍋爐提升到55℃。(如下圖所示)

 

 

  這樣一來,空氣源熱泵機組是在低溫段(35℃~50℃)工作,能效比較高,也有利于運行穩定而且還可以解決暖氣片需要高溫水、大溫差的問題。

 

  系統問題解決了,再看主機如何選型。空氣源熱泵是把35℃的水加熱到50℃,而電鍋爐是把50℃的水加熱到55℃,這個過程中空氣源熱泵機組的制熱量占3/4,電鍋爐的制熱量占1/4。

 

  那么空氣源熱泵機組選型要滿足兩個條件:

 

  寒冷地區冬季白天的平均溫度在0℃以上,空氣源熱泵機組選型按環境溫度0℃時的制熱量計算

 

  嚴寒地區冬季白天的平均溫度在-5℃以上,空氣源熱泵選型機組按環境溫度-5℃時的制熱量計算

 

  熱負荷=熱負荷指標×建筑面積

 

  那么,空氣源熱泵機組的臺數=(工程的總熱負荷*3/4)/熱泵在計算溫度下的制熱量;而電鍋爐的制熱量=工程的總熱負荷*1/4。

 

  舉個例子:西安10000㎡的老舊小區,單位面積熱負荷為60W/㎡,那么建筑的總熱負荷為600kw,25P空氣源熱泵機組在-5℃(查《全國主要城市采暖期耗熱量指標和采暖設計熱負荷指標》,西安采暖室外計算溫度為-5℃)的制熱量是50kw,所以選擇25P機的臺數為(600kw*3/4)/50kw=9臺,考慮到是每兩臺串聯,空氣源熱泵主機的臺數只能是雙數,要么8臺,要么10臺,這里為保險起見選擇10臺。

 

  選好了空氣源熱泵機組,再確定電鍋爐的制熱功率。電鍋爐只負責50℃~55℃的升溫區間,占總制熱量的1/4,那么電鍋爐的制熱量=工程的總熱負荷*1/4=600kw*1/4=150kw。但考慮到維修、備用還有極端天氣等因素,電鍋爐建議至少選300kw,可以設置幾個檔,一般情況下用150kw就可以了。

 

2. 有峰谷電價的系統方案及主機選型

 

  上面是沒有峰谷電價時的做法,接下來看下有峰谷電價如何設計系統方案和進行主機選型。

 

  有峰谷電價,讓電鍋爐在晚上谷電價段工作,讓空氣源熱泵機組在白天能效高的時候工作,這是最好的系統設計方式。

 

  白天非谷電價時間段空氣源熱泵機組運行,兩臺空氣源熱泵機組串聯產45~50℃的熱水(白天溫度要求低),供回水溫差15℃;

 

  晚上谷電價時間段電鍋爐運行,產70~80℃的熱水,晚間循環水供水溫度50~70℃,供回水溫差15~20℃。

 

  既然空氣源熱泵機組只是白天工作,那么主機的選型根據冬季白天的平均溫度來計算就可以了。

 

  同樣的,空氣源熱泵機組選型要滿足兩個條件:

 

  寒冷地區冬季白天的平均溫度在0℃以上,空氣源熱泵機組選型按環境溫度0℃時的制熱量計算

 

  嚴寒地區冬季白天的平均溫度在-5℃以上,空氣源熱泵機組選型按環境溫度-5℃時的制熱量計算

 

  以北京10000平小區采暖(有外墻保溫)為例,既定的熱負荷指標為45W/㎡,則總熱負荷為450kw,某25p空氣源熱泵機組在0℃的制熱量在60kw左右,那么需要的25P機的臺數450kw/60kw≈8臺。

 

  電鍋爐因為晚上獨立工作,制熱量和總熱負荷相同,則需要配備制熱量為450kw的電鍋爐一臺。

(戎馬傳媒·《熱泵市場》雜志社 訂閱熱線:0755-26781737)
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