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空氣源熱泵地板采暖在寒冷地區(qū)實踐情況分析
http://mamogu.com 發(fā)稿日期:2010-5-13

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一、概述：

以空氣為熱泵的熱源在寒冷地區(qū)進行采暖是當(dāng)前研究的熱點[1][2]因為它較之以往的燃煤、燃油、直接用電等取暖方式，在環(huán)保、節(jié)能、安全使用，甚至經(jīng)濟等方面有突出的優(yōu)點，其可推廣性也超過了水源、地源熱泵。北京清華索蘭環(huán)能技術(shù)研究所，創(chuàng)出了一條新思路，即在改進現(xiàn)有熱泵低溫性能的基礎(chǔ)上，使之與低溫水地板輻射采暖相結(jié)合，建立了京、津、青島、武漢等20多個工程試點，經(jīng)過兩冬的詳測，在保證室內(nèi)18℃以上的舒適環(huán)境及無輔助熱源的前提下，獲得了節(jié)能50％以上的可喜結(jié)果。

2002年3月28日在北京通過了建設(shè)部科技司主持的專家鑒定，達到了“國內(nèi)首創(chuàng)、國際先進水平”。

二、“索蘭”空氣熱泵的低溫性能及采暖設(shè)計要點：

經(jīng)過中國家用電器研究所檢測所檢測，“索蘭”空氣熱泵有如下表的低溫性能：

1、空氣熱泵機組容量的選擇：（用于地板采暖）機組容量（W）=當(dāng)?shù)亟ㄖ膳O(shè)計負荷（W／m2）×用戶采暖的建筑面積（m2）÷（1－β）×0.85－0.9

2、室外機最好安裝在冬季主導(dǎo)風(fēng)的背風(fēng)面，應(yīng)設(shè)遮雪蓬，機組如安裝在平臺上，則底面應(yīng)抬高至少20cm，以免化霜結(jié)凍，機組吸風(fēng)口距障礙物至少25cm，雙機之間距離至少20cm。

3、地板下埋管的設(shè)計�？諝鉄岜米鳛闊嵩磿r，供水溫度或供回水平均溫度應(yīng)盡可能設(shè)計得低些，以使機組效率盡可能高，又由于工程實踐證明本機組的供回水溫差較少僅2－3℃，所以，選擇地下埋管時可參照“低溫?zé)崴匕遢椛涔┡瘧?yīng)用技術(shù)規(guī)程”（DBJ/T01-49-2000）附錄E-1至E-3中平均水溫35℃一欄，按照地板所需散熱量選擇間距，然后，將管道直徑放大到Φ20/16成間距縮小一檔即可。

三，工程實踐的分析：

在京、津地區(qū)建立了一些住宅用空氣熱泵地板采暖工程，即北京曙光花園甲11號樓405、海豐園1號樓402、天津銀河公寓3號門、望京世安家園以及回龍觀云趣園等住宅；現(xiàn)對其測試結(jié)果進行總結(jié)分析。

1）關(guān)于測試結(jié)果與預(yù)測的一致性：曙光花園甲區(qū)11號樓405住宅建筑面積88.6m2，有南向與西向單框雙玻窗、混凝土內(nèi)保溫外墻，估算采暖設(shè)計負荷為3101W（合35W/m2）機組設(shè)計容量為35W/m2×88.6m2÷（1—0.24）×0.9=3672W選用最小號機組2.5P（偏大）安裝在西墻外壁龕內(nèi)（冬季大風(fēng)有不利影響）地板埋管用PB管，間距200mm，地板表面沒裝修。室內(nèi)晚間1人值班，自2001年12月1日至2002年2月14號連續(xù)測試記錄水溫、外溫、電耗、數(shù)據(jù)并經(jīng)輕工業(yè)部家用電器計量中心校正，現(xiàn)以其中1月23日至2月6日計15天數(shù)據(jù)為例進行分析：1月23日至2月6日共15天，室外平均氣溫十4.8℃，室內(nèi)平均氣溫（20.3℃溫度波動＜2℃），室內(nèi)外溫差15.5℃，以上述設(shè)計負荷為依據(jù)，得出此間總計采暖負荷為640.873KWH，總耗電量為260.5KW，則熱泵的C.O.P＝2.46（其間開機時供水平均濕度為33℃，說明測試結(jié)果與預(yù)測基本吻合。

2）關(guān)于使用空氣熱泵采暖的可靠性：2001年冬季12月氣溫低于2002年1月，將氣溫最低-13℃的即12月14—15日一天數(shù)據(jù)列于下表：由（表二可見，全天平均室溫19.02℃，耗電11KWH，折合4.345元/天，全天開機僅5-6小時。

3）地板采暖的優(yōu)越性：地板采暖裝置與普通鑄鐵散熱器比，熱容量大得多，因此，一般天氣下，空氣熱泵均為間歇運行，但卻使室溫波動很小。以2002年1月26日至27日的結(jié)果分析，該天室外為-4.6℃～＋5.6℃，全天機組共開啟11小時（因在這階段，室內(nèi)定溫提高到22℃），且每隔40分、50分或1小時開啟一次，一次不超過一小時，這就使機組有停歇時間，延長了使用壽命。

1.“曙光”與“天津”房面積相近，除朝向有區(qū)別外，“天津”的采暖耗電高46％，而且其室溫設(shè)定比“曙光”低2℃，所以實際相差還要大，其差異就在于建筑保溫與地面裝修，其中，由于建筑保溫的差異也大約是“天津”的負荷大60％，可見，裝修地面磚對電耗影響不是很大。

2.“望京”與“回龍觀”房屋面積相近，而且兩者室溫設(shè)定相同，就測定時間“回龍觀”還要偏冷一些，但“望京”的耗電是“回龍觀”的1.9倍，其差異主要在于周圍采暖情況不同，以及地面裝修不同。同樣道理，“海豐園”周圍無采暖，其耗電也是“曙光”的2.1倍。

3.“天津”與“海豐園”建筑面積及朝向地面裝修都差不多，但“海豐園”比“天津”多耗電44％，是由于室溫設(shè)定高，周圍無采暖，且測試期間外溫低。

5）空氣熱泵地板采暖與燃氣爐采暖的經(jīng)濟性對比：A）當(dāng)燃氣采暖用普通散熱器時：以回龍觀小區(qū)云趣園二區(qū)10＃4單元202和302（燃氣采暖）在控制室溫下的運行費用對比數(shù)據(jù)列于下表（測試時間：2001年2月）

表中對比房中的總耗氣量為122m3，其中含住戶2老人，周末有孩子回家吃飯及洗浴，最多扣除20m3，則用于采暖的耗氣總量為102m3，合173.4元（21.7元／天），而熱泵地暖的耗電總量為184度，合73.6元（9.2元／天），比用慶東燃氣爐十森德散熱器采暖節(jié)省58%的采暖運行費。

B）當(dāng)燃氣采暖用輻射地板時：參考天鴻集團原已測定的燃氣地板采暖費16元/m2季，以曙光花園住宅為例，作如下經(jīng)濟分析：

四、結(jié)論：

1、多處試點及監(jiān)測、詳測，對風(fēng)冷熱泵地板采暖在寒冷地區(qū)的應(yīng)用有確定可行的結(jié)論。

2、經(jīng)測試摸索獲得了在地板輻射采暖情況下的最佳舒適室溫，在實施建設(shè)部節(jié)能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后，如周圍居住為正常情況，其采暖運行費應(yīng)低于燃氣、燃油，甚至燃煤的集中供暖收費。

3、地面裝飾無論是瓷磚還是復(fù)合本地板，皆可獲得舒適的效果。

4、隨著谷值電價的推行，與燃氣、燃油比，其回收年限還會縮短。

5、對于燃氣管網(wǎng)鋪設(shè)不到的區(qū)域，如別墅、平房區(qū)，本系統(tǒng)有無可替代的優(yōu)越性，并能創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境。

6、本系統(tǒng)在居住小區(qū)內(nèi)不產(chǎn)生任何空氣污染，對于城市的環(huán)保意義重大。

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空氣源熱泵地板采暖在寒冷地區(qū)實踐情況分析