全站搜索
自定內容
歡迎來到張掖市藍德熱能設備有限責任公司官網!
施工案例
作者:管理員    發布于:2017-04-04 19:33:23    文字:【】【】【

施工案例 | 京郊農宅空氣源熱泵散熱器采暖工程 

2016-10-21 李元哲 空氣源熱泵供暖



一、工程地點


北京市延慶縣民主村二區104號


二、用戶概況


1、建筑平面圖

圖1 延慶縣某典型農宅平面示意圖


如圖1所示,該建筑為一層,南北向,總面積約120m2,供暖面積105m2,原入戶配電為220V、20A,即包括其他生活用電設備最大允許負載4400W。


2、建筑用途:用于居?。ㄗ魹樗拿毠ぃ?。


三、外圍護結構及采暖熱負荷


該建筑于2012年進行了外圍護結構保溫,其結構如下:

①東、西、北外墻為37磚墻,后加5cm聚苯板保溫,雙面抹灰;②南墻,24磚坎墻,上有單層金屬框窗,夜間有單層窗簾;③南向封閉陽臺,寬1.5m,上為單層金屬框窗,冬季內貼一層塑料布,下有90cm24磚坎墻,陽臺東西為到頂24磚墻;④南向外門、內門均為1.8m×2.0m帶上亮雙開木門;⑤屋頂為人字雙坡頂,如圖2,吊頂下高3.0m。



2 有吊頂的雙面坡屋頂


以下進行采暖負荷計算,設室外采暖設計外溫為-8.9℃,設計室溫17℃±1℃。


表1 采暖設計負荷計算表



屋頂圖計算:如圖2所示,tx為設計工況下的吊頂內溫度(℃),tx=8.9;屋頂負荷=1494.9W。該農宅由于體型系數過大(約3.7),所以,節能改造后熱指標仍達不到標準,經負荷計算,采暖設計總負荷為6615.6W,每平方米建筑面積合60W,該負荷由原來小煤爐帶散熱器及室內不保溫管道共同承擔,后者占10%。


四、根據用戶已安裝的散熱器散熱量與采暖負荷平衡的關系求出散熱器水溫


該用戶采暖系統中安裝了100片四柱813鑄鐵散熱片,系統為明裝上進下出機械循環式,由于項目進行時尚未獲得最新散熱器的資料,故參照中國建筑科學研究院所給的散熱器試驗數據4,其總散熱量可按如下的公式計算:

Q=100×0.28×2.047(Δtp)1.35   

式中:Δtp=tcp-17℃;tcp=設計供、回水平均溫度,℃;0.28是每片散熱片的面積,m2。

由于設計工況下Q≌6000W,則:

Δtp1.35=6000÷28÷2.047

Δtp=(6000/28×2.047)1/1.35=10460.74=31.2℃

所以,設計供、回水平均溫度=31.2+17=48℃。


五、選空氣源熱泵熱水機組為熱源


設計供、回水溫差為3℃~4℃,則設計工況下供、回水溫度為49℃/46℃左右,則空氣源熱泵在設計工況下的冷凝溫度約為50℃,而蒸發溫度約為-20℃,采用R22工質的對應冷凝壓力與蒸發壓力為2.0MPa及0.151MPa,壓縮比很高,應采用補氣增焓型壓縮機。


本工程選用的是北京清華索蘭環能技術研究所生產的220V、ZW型4.5P空氣源熱泵一臺。


六、本工程供暖系統圖



3 供暖系統圖


1-補氣增焓壓縮機;2-四通閥;3-氟/水熱交換器;4-干燥過濾器;5-逆止閥;6、7-毛細管;8-均流器;9-翅片管換熱器;10-微壓差計;11-承壓蓄熱水箱;12-水泵;13-壓力罐;14-補水泄水;15-循環水泵;16-散熱器;17-熱交換器;18-電磁閥;19-膨脹閥;20-補氣管


七、控制方式


根據天氣預報及室外傳感器的數值,并根據傳統四柱813鑄鐵散熱片的散熱特性,本機組的控制器可以自動調整供水溫度,如圖4所示,以保證室溫不低于17℃±1℃。


圖4 散熱器在不同外溫下散熱量

及相應的供回水溫度


系列1—設計供水溫度45℃

系列2—設計供水溫度50℃


表2 系列數據對照表

系列1數據對照表(45℃/40℃)


系列2數據對照表(50℃/46℃)



八、設計方案的優點


1、選用ZW型補氣增焓壓縮機技術方案,既簡單又適用于北京地區冬季氣象條件,當外溫低于-5℃時,電磁閥17開啟,進行補氣;

2、本方案除霜技術為首創,已報發明專利;

3、本方案所設承壓蓄熱水箱,兼顧了除霜和承受室外氣溫驟降的能力,保證系統安全運行;

4、本方案依據李元哲教授提出的“采暖散熱器水溫預測法”,進行自動控制,可以達到壓縮機變頻的效果;

5、本方案實施步驟是,首先進行用戶建筑采暖負荷調查,并以散熱器面積、性能的散熱量做校核,確定機組的容量穩妥可靠。


九、實際運行工況與分析


由于當時工期緊張,沒有按照系統圖要求安裝承壓蓄水箱,在這種情況下進行了全冬季測試,以下分為兩部分:


1、為驗證采暖設計參數的正確性,取2014~2015年冬季連續最冷四天的數據進行分析,見下表:


表3 2014~2015年冬季連續最冷四天的運行數據



由表可見:

1)2014~2015年,該地區冬季室外氣溫未達設計值,即天氣偏暖;


2)在最冷天室內溫度與用戶要求小有差距,說明供、回水溫度值略偏低;


3)由表中數據可計算暖氣片的實際散熱量及室內未保溫管道散熱量之和,即該冬季最冷天的實際采暖負荷,由表中連續四天的供、回水平均溫度43.5℃及平均室溫16.8℃,算出四柱813暖氣片和室內管道的散熱量為:

Q=(100×0.28×2.047×26.7)×1.1=5298.5W


該值與設計工況熱負荷之比為5298.5÷6615.6=0.81。不難發現,該比值近似等于實際最冷天的室內、外溫差與設計工況下的室內、外溫差之比,即23/25.9=0.89,說明本文對圍護結構的傳熱性能及熱負荷的計算,以及散熱器水溫預測和散熱量的計算是基本正確的。


由此推論,采暖期內一個較長期的采暖耗熱量,可以通過其室內、外平均溫差與設計工況下的室內外溫差之比求得。


4)最冷的四天平均日耗電量為67.25kWh,平均耗熱量=5298.5×24=127kWh,則該時段的空氣源熱泵的COP=127/67.25=1.89。


5)本次試驗,最冷天的供、回水的平均溫度即43.5℃,略偏低,該正確值應由下列推算取得,即最冷四天的采暖耗熱量/設計工況熱負荷

=(Δtp1.35×1.1/Δtp1.35×1.1)×0.8~0.89

     Δtp=Δtp’1.35×0.8~0.89=481.35

     =103×0.84=86.5

     Δtp=86.50.74=27

     tcp=27+17=44℃

即最冷四天的供、回水平均溫度為44℃,而不是43.5℃,但差距不大。


2、全冬季運行結果分析

2014年12月6日至2015年3月15日,共96天,分6階段以不同的方式運行,每階段記錄了耗電量與室內外溫差,發現其中以室溫控制下的預測供水溫度及微壓差傳感自動沖霜方式的第5、6階段(即2月10日~3月15日),其平均室內外溫差是18.2℃,其日平均耗電量是48.4kWh,平均日耗電量與室內外溫差之比最低,說明單位采暖負荷的耗電量最低,故認為其為最佳運行方式和最佳能耗比。


在確認上述最佳運行方式的基礎上,推算全冬季的耗電量和能效比,該冬季平均外氣溫-1.075℃,室內外溫差為18.075℃,代表了全冬季該地區冬季的平均溫差,由于圍護結構的常物性,根據表3的實測數據可以推算出該冬季采暖耗熱量是

18.075℃/23.2℃×5298W×24h×120日=11887.6kWh

每平方米每季度耗熱量113kWh,根據上述最佳運行階段日平均耗電量是48.4kWh,室內外溫差為18.2℃,可以推算出全冬季日平均耗電量是

18.075/18.2×48.4=48.06kWh

則全冬季耗電量是

48.06×120=5767.2kWh

折合每平方米冬季耗電量為54.9kWh,全冬季的能效比是

14670kWh÷5767.2kWh=2.54

可節電60%以上。


      由于項目進行時尚未確定峰谷電價政策,所以無法測算出用戶全冬季的運行費用。


腳注信息
版權所有 Copyright(C)張掖市藍德熱能設備有限責任公司
欧美aaaaxxxxx精品-久久久久久国产精品免费免费 <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>