空气能热泵采暖系统图解分析

 

一、空气能热泵采暖和冷暖系统分类

1）根据系统的闭合方式分为开式和闭式系统：

①开式循环系统：管路与大气相通的系统。特点：易腐蚀管路，用户与机房高差较大时，水泵则需克服高差造成的静水压力，耗电量增大。

②闭式循环系统（常用系统）：管路系统不与大气相通的系统，要求在系统最高点设自动排气阀。特点：管道与设备不易腐蚀，不需克服高度差，循环水泵功率小。

2）根据管道做法分为带水力平衡器和PPR焊接：

①带水力平衡器：做法简单，管路好走，无漏点，但是打洞较多。

②传统ppr焊接：对安装工艺要求较高，成本低，比较成熟。

3）根据系统管道的做法分为同程和异程：

①同程式系统（大房型）：并联环路中的各支路的流程都是相等的系统。

优点：系统的水力稳定性好，各设备间的水量分配均衡。

缺点：由于采用回程管，管道的长度增加，水阻力增大，使水泵的能耗增加，并且增加了初投资。

②异程式系统（小高层）：并联环路中的各支路流程不等的系统

优点：异程式系统简单，耗用管材少，施工难度小。

缺点：各并联环路管路长度不等，阻力不等，流量分配难以平衡。

二、空气能热泵采暖和冷暖系统介绍

2.空气源热泵采暖和冷暖常用系统型式

上图：空气能热泵采暖系统图——不带缓冲水箱

上图：空气能热泵采暖系统图——带缓冲水箱

上图：空气能热泵冷暖系统图——不带缓冲水箱

上图：空气能热泵冷暖系统图——带缓冲水箱

三、地暖管的选择

1.地暖管管径

1)在水阻力不超限的情况下，水流速度越大管道内越不容易积气，有利于减小传热热阻从而增加散热量。一般管道内水流速度不得小于0.25m/s，一般流速应在0.25m/s-0.5m/s 之间为宜，分集水器内的水流速一般不宜超过0.8m/s，过小的流速会影响散热量，过大的流速则会增加水泵的负担，且水流噪声会较明显。

2)一般要求在任何情况下系统水流量不得小于系统额定水流量的 60%，如果实际中有可能出现流量小于60%的情况，需加装压差旁通阀或其他旁通措施，否则可能导致机组保护。

3) 从减少加热盘管的水侧阻力，提高采暖效果的角度考虑，加热管道宜选择外径Φ20 管道，从施工安装方便的角度考虑，加热管道宜选择外径Φ16 管道，根据工程实际情况选择合适的方案。

2.地暖管长度

加热盘管的长度和环路简易计算（例：采暖房间内面积10 ㎡，分集水器与采暖房间连接距离10 米）

加热盘管长度建议：每环路加热盘管长度宜控制在60～80 米，最长不应超过100 米，各环路长度宜相等或相近，管长差值应控制在15 米内。

3.地暖管材质

管道材质与特点

PE-X ：交联聚乙烯，力学性能好，耐低温和高温。但是没有热塑性，不能采用热熔接，通常采用卡式连接。是目前欧洲在地暖系统中使用量最大的一个品种。进口和国产的差价更大，低价位的产品应用存在一定的风险。

PE-RT：中密度聚乙烯，力学性能好，耐应力开裂，低温冲击，耐水压，耐热蠕变的性能。具有可以热熔连接、原料性能稳定可靠和柔韧性好等优点，其综合的优良特性使之在地板辐射采暖领域中具有一定的竞争力。价格适中。

PB：聚丁烯，管材最柔软，相同压力下，管壁设计最薄，是当前几种用于热水的塑料管中价格最贵和可靠性最高的品种。

三种材料对比：

PE-X：由于应力集中，易在弯曲处破裂，要预热不适宜北方，金属机械连接，安全寿命长。

PE-RT：不会回弹，良好耐低温性，热熔连接，国内常见。

PB：长期耐老化，防冻，塑料中的黄金，施工要求高，焊接难度大。

四、散热片的选择

1.根据房间的热负荷和散热片的散热量相匹配的原则进行选型；

2.兼顾房间的舒适性、美观性来确定与之相符的散热片的型号；

3.散热片选型的计算方法：A=Q/q×β1×β2

A: 散热片片数

Q: 房间热负荷

q: 单片散热量

β1: 散热片片数修正系数

β2: 散热片连接形式修正系数

五、风机盘管的选择

1.风机盘管分类

按形式：卧式暗装、卧式明装、立式暗装、立式明装、卡式五种

按厚度：超薄型、普通型

按有无冷凝水泵：普通型、豪华型

按机组静压：0Pa、12Pa、30Pa、50Pa、80Pa （机外静压）

按照排管数量 ：两排管、三排管

按制式：两管制、四管制

确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明装或安装），送回风方式（底送底回，侧送底回等）以及水管连接位置（左或右）等条件。

风机盘管的选择：房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管，房间单位面积负荷较大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管。考虑所接风管的沿程阻力、出风口的阻力、软接的阻力， 低静压(12pa)直接接风口或接不超过1米的风管，中静压的风盘(30pa)接不超过四米的风管，高静压(50pa)的风盘接不超过七米的风管。

六、空气源热泵

空气源热泵作为一种新型的采暖制冷设备，不仅能充分满足一年四季的采暖制冷需要，而且与传统的采暖制冷方式相比，空气源热泵具备节能环保清洁稳定等多种优势，赢得了广大消费者的喜爱，被家庭、酒店、写字楼等场所广泛应用。空气源热泵不仅仅是可以作为地暖使用，更可以作为中央空调制冷使用。空气源热泵功能强大，然而消费者在选购空气源热泵的时候，对空气源热泵还是存在很多模糊的认识，比如采暖制冷原理是大家比较关切的问题之一。下面就给大家来解答一下这个疑问。

空气源热泵采暖的原理：空气源热泵是通过逆卡诺原理，以极少的电能，吸收空气中大量的低温热能，通过压缩机的压缩变为高温热能，传输至水箱，加热热水，所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水。我们简单来说，冬季采暖的时候，空气源热泵先是调整热泵的换向阀工作位置，这样改变工作位置，就会使压缩机排出的高压制冷剂蒸汽，经换向阀后流入室内蒸发器，制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热，将室内空气加热，达到室内取暖目的，冷凝后的液态制冷剂，从反向流过节流装置进入冷凝器，吸收外界热量而蒸发，蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入，完成制热循环。

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