空氣源熱泵主機選型與影響采暖熱負荷的因素之間的關系

      影響采暖熱負荷的因素，跟建筑的圍護結(jié)構(gòu)、所在地區(qū)、建筑用途、體量等有很大關系。下面具體聊聊影響采暖熱負荷的因素有哪些?空氣源熱泵主機如何選型?

  舉個例子，同樣用途的建筑，圍護結(jié)構(gòu)等基本情況都差不多，分別位于北京和合肥，在計算時室外溫度采暖計算參數(shù)就有很大區(qū)別，北京是-7.6℃，合肥是-1.7℃，差不多相差6℃，在室內(nèi)溫度要求相同的情況下，溫差就有6℃的區(qū)別，計算出來的熱負荷，合肥差不多只有北京的30%。這個是工程所在地不同，不同氣溫的差異。

  此外，不同體量，也就是建筑物的面積、層數(shù)、高度等不同，能耗也是不一樣的，出入可能很大。比如說，比如說，一個小區(qū)，有6層，也有20層的，一般來說，20層的熱指標要比6層的要小一點。

  即使是同一個建筑，不同的使用功能也可能相差很多。比如某個商業(yè)綜合體，燒烤餐廳冷指標可能在300W/㎡，而商用辦公區(qū)域可能只要100W/㎡就夠了，相差達到了3倍。

  不同的建筑用途，一般來說，同年代的建筑、公共建筑，比如說辦公樓、寫字樓，熱負荷要比居住建筑大一些。比如說，辦公樓熱指標可能在50W/㎡，但居住建筑可能只要30W/㎡左右。

  上面這些都是影響熱負荷的一些因素，用途、外保溫情況、當?shù)厥彝鈿鉁�、建筑面積、層高等等。另外，間歇采暖也對熱指標有影響。

  熱指標的出處是《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設計規(guī)范》CJJ34-2010，最初用來計算管網(wǎng)還有熱源。要注意的是，這本規(guī)范是應用在城鎮(zhèn)集中供熱的，而且是適用于“三北地區(qū)”，即東北、西北、華北這三個地區(qū)，并不是所有地區(qū)都合適。它的特點是連續(xù)供暖，24小時不間斷供暖，而熱泵改造項目常常不具備這些條件，像辦公樓、學校、工廠等，很多都是間歇供暖，這個是需要進行折算的。

  表1：各類建筑類型采暖熱指標推薦值

  表1就是《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設計規(guī)范》CJJ34-2010給出的熱指標，這是連續(xù)供暖時的熱指標。從這個表也可以得出一些結(jié)論：非節(jié)能建筑熱指標要高于節(jié)能節(jié)能，公共建筑熱指標要高于居住建筑。像學校、辦公樓、醫(yī)院、旅館、商店等，這些場所的熱指標要大一些，而食堂、展館、大禮堂之類的，很多都是單層建筑，熱指標要更高。

  間歇采暖的，因此在計算負荷的時候，要根據(jù)供暖小時數(shù)進行折算：

  間歇熱指標：24小時*連續(xù)供熱指標/供暖小時數(shù)

  表2：各類建筑類型連續(xù)供暖、間歇供暖熱指標推薦值

   表2就是根據(jù)之前的熱指標數(shù)據(jù)，在間歇供暖12小時、18小時時的熱指標。我們看到，間歇供暖的時候，根據(jù)實際供暖的時長的不同，供暖熱指標也是不同的。

   當然，不管是《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設計規(guī)范》CJJ34-2010給出來的熱指標，還是折算出來的，都只是一個參考的數(shù)據(jù)，只要知道熱指標的出處，還有間歇供暖的折算，另外還有不同建筑、功能等情況下熱指標有大有小，在我們做工程主機選型有很大幫助，多了解這些東西，可以讓我們少走很多彎路。

主機選型要注意溫度和融霜修正

  下面說一下主機選型。

  原來制熱功率是多少千瓦的鍋爐，等量換成制熱量是多少千瓦的熱泵，這里面要注意兩個修正，千萬不要用主機的額定制熱量去選機組。比如說，項目在合肥和北京，室外溫度是不一樣，而主機的額定制熱量是相同的，如果不做修正的話肯定不合適。

  空氣源熱泵機組的冬季制熱量會收到室外空氣溫度、濕度和機組本身的融霜性能的影響，在設計工況下的制熱量通常采用下面公式計算：

  Q=qk1K2

  式中：Q——機組設計工況下的制熱量，KW;q——產(chǎn)品標準工況下的制熱量(標準工況：室外空氣干球溫度7℃，濕球溫度6℃)，KW;K1——使用點取室外空調(diào)計算干球濕度修正系數(shù)，按產(chǎn)品樣本選取;K2——機組融霜修正系數(shù)，應根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)修正，當無數(shù)據(jù)時，可按每小時融霜一次去0.9，兩次取0.8。

  表3：魯禹空氣源品牌7℃環(huán)境溫度下制熱量75KW主機在其它工況下性能一覽

  這種廠家樣本就比較好，給出了室外不同溫度下的實際制熱量，我們可以直接查樣本。比如說表3，供水溫度是55℃，額定制熱量是72KW，而項目當?shù)貙嶋H工況是-15℃，那么我們就可以直接查樣本-15℃環(huán)境溫度下機組的制熱量，即40.0KW。如果樣本查不到，也可以向廠家進行咨詢，這樣是最準確的。

  注意事項：末端、水泵、管道是否配套

  經(jīng)常有人問一些煤改電的問題，說接了一個多大面積的廠區(qū)，然后問配多大的空氣源熱泵機組比較合適?如果直接用鍋爐的電功率等量替換，而且是在當?shù)厥彝鉁囟认聼岜玫膶嶋H制熱能力，這樣可以嘛?這樣做，熱泵主機選型是沒問題，但結(jié)果可能導致工程熱不了。問題在哪呢?我們還要注意系統(tǒng)的末端、水泵、管道等是否配套，是否不需要改造。

  在煤改電的工程中，鍋爐帶暖氣是最多的，鍋爐的水溫很多，常見進回水溫度是95℃/70℃、80℃/60℃，溫差一般在20℃左右，而空氣源熱泵的溫差一般是5℃左右。那么問題來了：溫差不一樣!

  根據(jù)流量公式(流量=熱負荷/供回水溫差)，當熱負荷不變時，流量和溫差是成反比的。原來的溫差20℃，現(xiàn)在是5℃了，溫差減少為原來的1/4，那么流量肯定要增加4倍才行。怎么辦?流量要增大4倍，那么水泵就要增大4倍，或者換成大兩號的粗管子，減少管道阻力。

  注：該表數(shù)據(jù)僅適用于鑄鐵760暖氣片

  還有一個問題就是末端，暖氣片在不同水溫的情況下，散熱能力是不同的。我們以鑄鐵四柱760暖氣片為例，當負荷為1200W時，在供回水溫度95℃/70℃的時候，需要10片，每片的散熱量是120W，在45℃/40℃時，同樣的負荷下，需要36片，是95℃/70℃的3.6倍，每片的散熱量是33W。也就是說，我們必須對暖氣片的數(shù)量進行核算。

  在上表中，我們還看到有個品片比系數(shù)，是不是乘以片比系數(shù)就可以了?這樣是錯誤的，因為原來的暖氣片有可能放的比較多，比如本來5片就夠了，結(jié)果放了10片，在這樣的情況下直接乘以片比系數(shù)肯定是不行的。我們可以用基本負荷量的計算方法去算一下，即基本耗熱量=傳熱系數(shù)*面積*溫差。

  或許有人說這樣太難了，那可以花錢讓設計院給算一下。講這些內(nèi)容，只是讓大家有這個概念，做商業(yè)煤改電項目，不光改的是熱源，包括末端、管道、水泵，這一些也可能要改。如果只是改了熱源，結(jié)果不熱，要想收回工程款是很難的。

  剛才說的是基本耗熱量，忽略了一些修正的耗熱量，比如說冷風附加率、風力附加率、層高附加率、朝向附加率等。