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低環溫空氣源熱泵供暖方案說明

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低環溫空氣源熱泵供暖方案說明

發布日期:2018-01-15 作者:威布森 點擊:

   低環溫空氣源熱泵供暖方案說明

清華同方低環溫空氣源熱泵供暖系統是一種新型的節能環保采暖系統,依靠提取低溫空氣中的低品位熱能,以電為動力,以壓縮機為心髒,以制冷劑為血液,不斷的提取轉換産生高品位的能量為室内供暖提供熱源。在整個提取轉換過程不産生任何廢氣、廢渣等,不對環境造成任何污染與破壞,提取大自然中無盡且免費的低位能源,整個系統運行工況穩定,優良,擁有較高的能效比,相對于其他采暖方式費用較為低廉。

當然一個性能優良的低溫空氣源熱泵機組隻有搭配合适的供暖末端系統才能發揮最佳的效能,我公司建議末端散熱方式采用低溫熱水地闆輻射供暖,不但能保證供暖效果,同時能使熱泵機組保持在較高的效率下運行,降低運行費用。

低環溫空氣源熱泵結合地闆采暖系統兼顧了空氣源熱泵的經濟性和地闆采暖的舒适性及蓄熱性,是一種理想的搭配方式,因此作為北方地區空氣源熱泵供暖的首選形式。如冬冷夏涼地區(三北地區)、新農村小城鎮建設、城中村改造等用戶。

根據清華同方低環溫空氣源熱泵機組特點和本項目的實際情況,結合公司大量供暖系統的設計經驗,我司确定了本項目的基本設計思路:

安全可靠   作為住宅區的供暖系統,必須保證長期可靠運行。設計中确保工程的實際使用效果和可靠性。

總體規劃,綜合平衡,合理設計   充分體現我司實事求是、科學嚴謹、一切為用戶考慮。

認真選型,确保質量   優于本項目使用性質為住宅區,供暖設備的選型需要計算分析,滿足供暖需求,在保證使用效果的情況下合理配置主機設備大小,充分保證投資者和用戶的利益。

科學設計,完美匹配   本項目中供暖設備和室内末端系統是供暖系統的核心,室内末端設計考慮低溫熱水地面輻射供暖,室内地熱盤管進行合理布置,以保證系統的供暖效果以及舒适性。

全自動化   本項目中采用的控制系統是低溫空氣源熱泵機組自帶優越的控制系統,高低壓保護、電源保護、防凍保護等一系列控制。

目前市場上末端供暖方式主要分為水暖和電暖兩種形式。通過熱水作為熱媒的末端散熱方式有:低溫熱水地闆輻射供暖系統、散熱片系統風機盤管系統。通過電作為熱媒的散熱方式有:電熱膜、發熱電纜兩種形式。

 

 

 

四種末端散熱方式優缺點對比分析:

末端散熱形式

優點

缺點

 

 

 

 

 

 

 

地闆輻射系統

1散熱均勻、舒适:輻射導熱,散熱均勻,更加衛生清潔,足暖頭涼,更加舒适;

2清潔健康:改善全身血液循環,促進新陳代謝;提高自身免疫能力;

3環保節能:熱損失小;熱量集中在人體受益的高度内;室内設定溫度比對流式采暖方式低2~5℃, 也能有同樣的溫暖感覺;無任何噪音,不會揚塵;

4美觀大方:增加3%的室内,便于裝修和家具布置;

5、安全可靠:耐腐蝕、耐高壓,耐高溫,耐穿透、不生鏽、不産生管結垢、管内保持光滑,摩擦力小;

6、壽命長:長達50年以上;

7、有效隔音:增加了保溫層,具有非常好的隔音效果,可降低噪音污染;

1、占用一定空間:有3-8厘米左右的占用(選用保溫材料、地暖管材不同,施工方案、方法不同,對層高的影響不同);

2、施工工藝要求高:屬隐蔽工程,需選擇耐壓耐溫耐腐蝕,熱穩定性能好的環保管材。裝飾層需選用複合地闆、地磚或大理石;

 

 

 

 

 

散熱片系統

1散熱快:大約半個小時可達到預設的溫度;

2對地面材料沒有要求:不管是PB管還是鋁塑複合管都可以做保溫導管,不影響家裡的地面;

3、即開即用:無須等到,節約時間;

1、效果不理想:室溫分布不均,頭暖腳冷,不舒适;

2、熱損失大:房間天花闆附近最熱,浪費熱量;

3、占地方、不美觀:占用建築面積,減少了房内使用面積,不利裝修;

4、揚塵:因空氣對流,易産生揚塵。水溫高于80℃的還會産生灰塵團,用久了會把牆壁、家具等熏黑;

5、跑、冒、滴、漏難免:使用壽命一般是10年,管路上的接頭多;

6、造價相對較高;

 

 

 

風機盤管系統

1可調節性好:可自由調節室内溫度,傳統散熱片不具備的功能;

2空間占用小:,風機盤管隻占用頂面空間,不影響室内裝修,節省實用面積;

1、舒适度差:由于風機盤管采用送風的方式進行室内升溫,環境幹燥有,吹風感;

2、有噪音:風機運轉有噪音;

3、衛生情況差:網罩容易積灰、管道需要定期清理;

4、使用壽命短:使用壽命在10年至15年左右;

 

 

電采暖系統

1舒适度:好于散熱片;

2、布置靈活:不受房型限制;

3分室控制:獨立的采暖單元,可以單獨控制。

4系統簡單:系統簡單,一般電工人員經過指導可施工。

5占用層高低 :同水地暖相比,占用層高低;

1存在用電增容的問題:電能供應不暢、不穩或電費标準太高的小區不宜采用

2、造價高:在采暖面積較大的情況下,電采暖的初次造價比水地暖和散熱器的造價高;

3、維修困難:屬隐蔽工程,出現問題,維修比較麻煩;

4、運行費用高,升溫較慢;

 

三種熱源系統特點對比分析:

低溫空氣源熱泵

電熱膜

燃氣鍋爐

系統更節能:吸收大量自然界中免費的空氣能,1份電力可産生3份以上的熱能,是更節能的地暖系統。

可根據室外溫度和室内負荷自動調節輸出能力,完全做到按需輸出

運行費用更低:在一般情況下,整個制熱季的費用可以是燃氣地暖的1/2,電熱膜的1/3

耗能大,運行費用高:由于有轉換損失,一般情況下1份電能隻能産生0.95份以下的熱能,能源消耗大,運行費用昂貴。

對于電力系統穩定性要求高!使用壽命短。

燃燒效率低,耗能大,運行費用高:由于燃氣鍋爐燃燒效率低,有燃燒損失,一般情況下1份燃燒熱隻能産生0.95份以下的熱能,一次能源消耗大。同時,燃氣為非可再生能源,使用單價不斷上升,運行費用高昂。

CO2排放量少:一次能源利用率低,可減少CO2 排放量,更保護環境。

末端無廢氣排放:空氣源熱泵,無燃燒,客戶端不産生燃燒廢氣,小區環境更健康。

CO2排放量大:一次能源利用率高,産生大量CO2,造成環境問題。

末端無廢氣排放:無燃燒,客戶端不産生燃燒廢氣。

CO2排放量大:一次能源利用率高,燃燒産生大量CO2,造成環境問題。

末端有廢氣排放:燃氣鍋爐燃燒制熱,産生燃燒廢氣,造成環境污染。

 

三種熱源單位時間運行費用對比:

例:制取8600Kcal熱量時

燃氣壁挂爐供暖

電熱膜供暖

清華同方低溫空氣源

熱泵供暖

消耗能源

天然氣

電能

少量電

單位發熱量

8600(kcal/Nm3)

860(kcal/kWh)

860(kcal/kWh)

設備效率

65% (實際達不到)

90%(實際達不到)

300%(實際更高)

所需能源量

1.54m3

11.1kW.h

3.3kW.h

能源單價

2.5(/Nm3)

0.5(/kWh)

0.5(/kWh)

單位時間運行費用

3.85

5.55

1.65

采暖季費用

6462

9324

2772

計算公式: 單位時間的運行費用= (制取熱量/(能源熱值×效率))×能源單價;

             低溫空氣源熱泵效率為300%,整個采暖季的平均能效比;

             費用為根據某地區的燃氣及電價計算,電價考慮峰谷加權平均;

             根據區域及實際使用不同,費用也會不同;

             采暖天數按120天計,每天供暖時間按14h計,開啟系數100%

低溫熱水地闆輻射供暖系統施工組成

1、智能分集水器

blob.png分集水器選擇: 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組成。分水器的作用是将熱源熱水分開導入每一路的地面輻射供暖所鋪設的管内,實現分是供暖和調節溫度的目的。集水器是将分開散熱後的每一路内的低溫水彙集到一起,再回到回水主管系統的裝置。支架部位起到将分水器和集水器組合到一起,并固定到牆體的下部。

blob.png分水器和集水器都是由主管、分路調節閥和接頭、排氣閥、洩水閥、主管終端堵頭幾個部分組成。分水器的各出水支路具有流量平衡調節閥門;集水器的各回水支路具有恒溫調節閥門,可加裝電熱執行器由房間溫控器,實現獨立的分室溫度控制。

2、水力平衡旁通閥

水力平衡旁通閥,為定值壓差旁通組件。能在支路流量改變時平衡系統壓差,确保各支路流量恒定或均勻分配,并維持在初始(靜态)議定的流量值。當全部支路關閉時,起到旁通作用,保證水系統不斷流。水力平衡旁通閥在水循環系統中,起到水力旁通與平衡的雙重作用。水力平衡旁通閥,在地暖自控中起到非常關鍵的作用。 旁通狀态:當地暖水系統中的支路電控閥門全部關閉,分集水器的壓差将增至25KPa 2.5米水柱以上,此時水力平衡旁通閥處于全部打開狀态,形成旁通回路。 平衡狀态下的地暖水系統中的支路電控閥門行程位置(流量)動态變化或外網水力發生變化時,水力平衡旁通閥能起到動态跟随的作用,将分集水器的壓差穩定在25KPa-30KPa之間,确保地暖回路的水力平衡。

3、電熱執行器

分集水器支路閥門的電熱執行器為控制閥門的電驅動部分,帶彈簧複位功能,斷電後閥門關閉或打開,工作運行無噪音,安裝簡單,拆卸方便。

blob.png4、溫控器blob.png

設置在各房間内的溫控器控制相應的集分水器上的閥門開閉,使室内溫度自動保持恒定。通過設置各分路流量調節閥,調節各分室的熱量供應和流量平衡。具有人性化溫度自動控制的同時帶來合理的節能效果。能保證地暖系統操作簡單,免于維修、環境溫度舒适。

5、管材

blob.png對于戶式獨立采暖系統管道我們通常使用塑料管,塑料管具有不生鏽、内壁光滑、對水的阻力小、氧滲透性好,造價低等的特點。而目前可以使用的塑料管材品種有鋁塑複合管XPAP,交聯聚乙烯管PE-X,聚丁烯管PB和耐熱聚乙烯管PE-RT四種。這些管材各有優缺點,對于獨立供暖系統從使用性和可靠性考慮,本工程采用地暖專用耐熱聚乙烯管PE-RT管(耐壓2.5MPa,耐溫110℃),室内埋地盤管管徑均為De20 x 2mm,室内盤管距邊牆200mm。

地暖的施工介紹

1、地闆輻射采暖系統示意圖

 

blob.png1、地暖主要工藝流程

土建結構具備地暖工作業面→固定分集水器→粘貼邊角保溫→鋪設聚苯保溫闆(或發泡水泥)→鋪設反射鋁膜→鋪設盤管并固定→設置伸縮縫、伸縮套管→中間試壓→回填混凝土→試壓驗收

 

1)、找平地面:施工安裝前,對施工現場作必要的清理,清除結構層表面碎石、混凝土碎塊、鋼筋頭等,并對凹凸不平的表面作找平處理。(圖1

2)、安裝分集水器:将分集水器按預先劃定的位置靠牆體安裝,安裝做到平直、牢固。(圖2

blob.pngblob.pngblob.png3)、鋪設保溫層:聚苯乙烯保溫闆鋪設在平整、幹淨的地表面上,要求鋪平鋪 嚴,接縫處用密封膠帶封嚴。(圖3

                            

(圖1                   (圖2                    (圖3 

4)、鋪設地暖管:按照預先劃分的供暖區域及管道布置形式,将地暖專用管固定在保溫層上。
注意:敷設加熱盤管時,管道端口應采取臨時封堵措施;
敷設加熱盤管時,管道彎曲半徑不得小于6倍管外徑; 埋設于地面下的管道中間不得設有管件; 加熱管道與分集水器支路連接之前,加熱管道穿越地面處要有套管保護; 安裝完畢後應進行水壓強度試驗(工作壓力的1.5倍,>0.6MPa); 加熱盤管敷設後,未充填混凝土之前,禁止穿硬底鞋在上面行走或搬運、堆放材料及設備。(圖4

5)、充填混凝土:混凝土必須在加熱盤管充0.6MPa壓力的條件下才可充填,混凝土養護周期(一般48h)後方可洩壓。 注意:充填混凝土時,應避免移動管子,同時不要使沙漿進入保溫層及沿牆隔熱材料的接縫處。(圖5

blob.pngblob.png

 (圖4)                            (圖5

 

1、地暖主要工藝流程

土建結構具備地暖工作業面→固定分集水器→粘貼邊角保溫→鋪設聚苯保溫闆(或發泡水泥)→鋪設反射鋁膜→鋪設盤管并固定→設置伸縮縫、伸縮套管→中間試壓→回填混凝土→試壓驗收

2、具體施工

(1)地暖施工前,樓地面找平應檢驗完畢。

(2)分集水器用膨脹螺栓水平固定在牆面上,安裝要牢固。

(3)用乳膠将50㎜邊角保溫闆沿牆粘貼,要求粘貼平整,搭接嚴密。

(4)在找平上鋪設保溫層(如2㎝厚聚苯保溫闆或3mm發泡水泥),闆縫處用膠粘貼牢固。

(5)在地暖保溫層上鋪設鋁箔反射膜,保溫層要平整。

(6)按地暖設計要求間距将地暖管(PEX管、PERT管或PB管),用塑料管卡将管子固定在保溫層上,固定點間距不大于500㎜(按管長方向),大于90℃的彎曲管段的兩端和中點均應固定。管子彎曲半徑不宜小于管外徑的6倍。安裝過程中要防止管道被污染,施工過程中不得與油漆,瀝青或其它化學溶劑接觸。每回路地暖管鋪設完畢,要及時封堵管口。施工的環境溫度不宜低于5℃;在低于0℃的環境下施工時,現場應采取升溫措施。

 


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相關标簽:空氣源熱泵采暖

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