空气源热泵在公共及民用建筑供热中的节能应用.pdf

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1、坦，空气源热泵在公共及民用建筑供热中的节能应用曹发明李晓婷滕军泰安市泰山城区热力有限公司摘要：能效比是空气源热泵的重要性能参数，制热能效比越高，，供暖运行经济性越好，本文在对能效比影响因素分析的基础上，提出提高制热能效比的几点建议供同行借鉴。关键词：空气源热泵；能效比；影响因素；城市供热1前言空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。空气源热泵工作时仅消耗少量电能，就可获得数倍的热能，制热效率是普通电锅炉的3倍4倍。采用空气源热泵供暖是一种高效、经济、节能、环保的供热方式。当前，在环保压力日益突出，各级政府都在提倡节能减排大背景下，

2、发展清洁能源供热方式显得尤为重要。多地政府也出台了治理大气污染的相关措施，政府加快了“煤改电”步伐，大力呼吁和提倡用电或是使用空气源热泵来取暖，空气源热泵成为节能环保取暖的新方向。随着空气源热泵供暖在北方地区的推广普及，我们泰安市泰山城区热力有限公司也从2014年～2015年采暖期开始试点空气源热泵供热项目，试点供热面积7．3万平方米，供热负荷为民用建筑，其中有节能建筑也有非节能建筑、室内采暖方式有散热器采暖也有低温地板辐射采暖。经过两个采暖期的运行实践，我们对空气源热泵这种供暖方式加深了认识。空气源热泵供暖运行要达到经济、高效、稳定，必须从设备选型、系统配

3、置、运行管理等方面综合考虑，根据我们的经验提出以下几点建议供同行借鉴。窒空气源热泵机组选用目前市场上空气源热泵主要有三类：低温型空气源热泵、高温型空气源热泵和超低温型空气源热泵。表1空气源热泵机组分类序号类型制热运行温度范围最高出水温度备注l低温型一7℃一2l℃印℃一65℃2高温型_7℃一2l℃75℃一85℃3超低温型一25℃一2l℃60℃一65℃注：不同厂家的出水温度不同。空气源热泵类型的选择，应根据当地的室外设计温度及负荷供水温度需求确定。由于热泵效率(能效比))随出水温度升高而降低，出水温度过高时热泵的效率极低，耗电剧增，因此供暖系统中不建议选用高温型

4、热泵机组。3采用空气源热泵+地板辐射采暖的供热方式空气源热泵的主要性能指标是能效比，用∞P表示。CD尸=产热量(kw)席乏电量(k可％)c0P值越高，空气源热泵的效率越高，在制热量相同的前提下，耗电量越小，运行经济性越好。影响COP值的两个重要因素是环境温度和出水温度，见表2。由表2中可以看出，在出水温度不变的前提下，CDP值随环境温度的降低而减小，在环境温度不变的前提下，cDP值随出水温度的升高而减小。提高coP值，可升高环境温度或降低出水温度，环境温度是无法改变的，提高CDP值只能从降低出水温度方面考虑。在泰安采暖期平均室外温度2．65‘C的条件下，采用

5、同一厂家的同型号设备，出水温度设定为55℃进行供暖(散热器采暖系统)，设备采暖期CDP平均值为2．44；出水温度设定为45℃进行供暖(地板辐射采暖系统)，采暖期cDP平均值2．82：由此可见，出水温度设定值越高，机组运行的c0P值越低。对散热器采暖系统，即使在严寒地区，55℃的出水温度仍难满足严寒期的采暖需求，如果将出水温度提高到60℃以上，不但c0P值还会大幅下降，对常用的低温(或超低温)型空气源热泵来说已达到出水温度极限，机组很难在这种满负荷状态下长期稳定工作。如降低出水温度来提高c0P值，对散热器采暖系统来说将无法满足正常供暖的热量需求，因此，适合低温

6、型热泵的是对出水温度要求较低的地暖系统。通常地暖系统的供水温度在40℃一45℃之间即可满足采暖室温大于18℃的要求。从提高空气能热泵运行效率，提高供热经济性方面考虑，空气源热泵+地板辐射采暖组合的方式是合理的。表2CDP值与环境温度、出水温度关系表≮一20℃一15℃一10℃一5℃O℃7℃10℃水温度＼30℃2．372．753．123．443．774．264．5535℃2．082．462．793．143．763．934．1740℃1．892．252．522．933．173．593．8545℃1．731．972．282．662．9r73．353．5650℃1．5

7、61．7l2．062．412．783．123．2955℃1．391．481．862．182-562．883．0l印℃1．231．281．681．942．332．622．774采用空气源热泵+公共建筑建筑分时段控制的供热方式公共建筑主要指办公楼、写字楼、教学楼等白天用热晚上不用热的负荷，每天供暖时间只有10h—12h，夜间采用低温方式运行。从运行的经济性来看，空气源热泵供暖选择公建负荷能获得较好的收益。公建负荷夜间低温运行耗电极少，热泵机组每天实际只正常运行10h一12h左右，热力公司按面积收费是不扣除低温运行时间段费用的，而且公建采暖收费远高于居民建筑，因此

8、，采用空气源热泵+公建负荷运行的方式，对热力公司来具