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【原创转载】山东青岛93㎡住宅楼空气源热泵带暖气片供暖试验数据分析

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来源:《热泵市场》杂志   文_韩军/久远空调 北方以政府为主导的“煤改电”,一时间成为名副其实的香饽饽。市场容量大,政府补贴多,但是首当其冲的技术挑战,就是空气源热泵如何去适应散热片末端。今天这一组“空气源热泵+暖气片”的运行测试,来自青岛。青岛虽无酷暑,却有严冬,1月份为最冷,平均气温-0.9℃。(注:并非严谨的学术试验) 一、93㎡住宅概况 1.试验房在3楼,楼下两层商铺,试验空气源热泵期间网点无住户,楼上有住户。

来源:《热泵市场》杂志

  文_韩军/久远空调


北方以政府为主导的“煤改电”,一时间成为名副其实的香饽饽。市场容量大,政府补贴多,但是首当其冲的技术挑战,就是空气源热泵如何去适应散热片末端。今天这一组“空气源热泵+暖气片”的运行测试,来自青岛。青岛虽无酷暑,却有严冬,1月份为最冷,平均气温-0.9℃。(注:并非严谨的学术试验)


一、93㎡住宅概况


1.试验房在3楼,楼下两层商铺,试验空气源热泵期间网点无住户,楼上有住户。

2.经济适应房外墙保温厚度50mm。

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3.外窗双层玻璃平移推拉漏风大。
4.集中供暖同楼4楼中单元住户室内温度22℃,本户室内温度17~18℃。

 

二、房间暖气片图片

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三、暖气片传热面积/使用面积之比

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四、无蓄水箱空气源热泵带暖气片系统图


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五、参数设置与记录仪表


建筑面积93㎡,供暖面积60.1㎡;

试验空气源热泵机组3HP;

设置供水温度45℃停机,40℃开机;

机组出水温度52℃时,回水44℃,温差8℃;

采用电子式电度表记录耗电量;

室内测客厅温度,数字温度表;

采用旋翼式机械热量表记录热量;

 

六、试验记录

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七、项目分析

 

1.经济适用房,外墙保温厚度50mm,保温差;

2.西山房冬季西北风时,平移窗漏风大散热量大;

3.暖气片串联安装,供回水温差大;

4.客厅钢制暖气片换热面积小,单位面积换热器面积配比小,客厅温度低,其它房间温度都高于19℃;

5.管道细,PPR管热熔局部通径变细阻力大,水泵能耗大;(客厅暖气片用户装修时改造)

 

八、建筑面积热负荷与暖气片配比与供水温度关系


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如某节能住宅建筑图纸热负荷是33w/㎡,室内设计温度是20℃,如某种铜铝合金暖气传热系数5.8295W/℃㎡。

 

  • 如:设计供回水平均温度(45+40)÷2=42.5℃,与室内温差22.5℃,每平方米建筑面积需要的暖气片换热面积=33÷5.8295÷22.5=0.2516㎡/㎡;


  • 如:设计供回水平均温度(60+50)÷2=55℃,与室内温差5℃,每平方米建筑面积需要的暖气片换热面积=33÷5.8295÷35=0.1617㎡/㎡;

 

九、建筑面积热负荷与暖气片配比与供水温度关系

 

单位建筑面积热负荷33W不变,某铜铝暖气片传热系数5.8295W/℃㎡不变,设计室内温度20℃,设计供回水平均温度设定在(35-30℃)/2=32.5℃,供回水平均温度与室内差:32.5℃-20℃=12.5℃,则每平方建筑面积需要暖气片面积

33/5.8295/12.5=0.4529㎡


对于建筑能耗热负荷33W同一建筑,供暖水温度升高,暖气片换热面积减少,供暖水温度降低,暖气片换热面积增加。由于暖气片测试传热温度差值不同,影响气流速度也不同,应根据相同温度差下对应暖器片传热系数取值。

 

十、末端传热面积对机组效率的影响

 

对于容积式压缩机热泵机组,供水温度每升高1度,冷凝温度也相应升高约1℃,冷凝温度每升高1℃,压缩机输入功率增加1.65%,吸热能力减少>2%。


一台空气源热泵机组供水41℃回水36℃,比供水45℃回水40℃工况,机组效率升高约8.5%左右。


  • 供热时,在热负荷相同、室内温度相同的前提下,末端散热器传热面积越大,传热温差约小,供水温度越低,空气源热泵机组效率越高。

  • 制冷时,末端传热面积越大,制冷供回水温度越高,供回水温度每升高1℃,机组制冷效率提高约2%。

 

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