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空气源热泵采暖机组系统设计时注意事项
607 2019/10/23

1、空气源热泵机组设计

空气源热泵机组是通过与空气中的能量进行交换来为室内制取热量,所以空气源热泵主机一定安装在空气畅通的场所,不宜安装在狭小的天井或者周围有围挡的地方。主要以供热为主的空气源热泵主机宜安装在向阳的场所。空气源热泵主机安装的平台或场所一定要有检修的空间。空气源热泵系统耗电量较大,尤其安装电辅热时,电量还会增加,所以在设计时一定要注意电容量是否满足。空气源热泵主机水泵外置时,热泵主机一定要与水泵具有连锁控制,不能孤立运行。

2、空气源热泵制热量与建筑负荷的匹配

室内舒适度的维持,主要是空气源热泵主机的制热量要与建筑的热负荷匹配,同时与末端设备的形式和总散热量有关。建筑热负荷决定了热泵主机的选型,在常规大型建筑主机选型时,一般会考虑小于1的同时使用系数,对于面积在100m2的居民建筑,不建议考虑同时使用系数,如果条件允许,建议热泵主机按照建筑热负荷的110%~120%选择。另外,热泵主机的选型还与末端设备的选型有关,如果末端设备是散热器,不建议热泵主机选小;如果末端设备是风机盘管,热泵主机可以适当选小,建议不宜小于建筑热负荷的85%。空气源热泵主机的选择相对复杂,一定要结合建筑的保温情况、结构类型、采暖系统的使用情况以及应用场所的室外环境有关。

3、两台及以上空气源热泵主机并联运行

当建筑面积较大时,建筑的热负荷就会很大,这时会选择两台或者两台以上的热泵主机。此时热泵主机一般采用并联形式,当热泵主机并联时,就会发生其中一台热泵主机会报警的情况,发生主机报警的情况主要有以下两种:(1)空气源热泵主机自带水泵空气源热泵主机一般自带水泵,当两台及以上热泵主机并联时,就容易出现水泵相互“抢水”的现象,即由于水泵开启时间不同,水泵的水量就会不同,这时就会出现其中一台热泵缺水报警。对于这种现象,主要是因为系统设计导致的,其解决方案如下:①加大进、出热泵主机之间的并联管的管径,建议选大两号,比如并联管径实际设计为DN50,应设计为DN80较为合适,这时的并联管就如同分集水器的作用;②在每一台热泵主机前加设止回阀,热泵主机是按照单台运行的情况考虑的,热泵主机水泵的出水口没有止回阀,两台及以上热泵主机并联运行时,如果没有止回阀,也会造成主机短路而报警。(2)空气源热泵系统外置水泵空气源热泵外置水泵,且当两台及以上热泵主机并联时,也会出现热泵缺水报警的现象,出现这种情况主要是因为热泵主机得水不均。对于这种现象,主要解决方案如下:①水泵进入到每一台热泵主机距离相等或者相近,使进入到热泵主机的阻力尽量相等;②加大进入和出热泵主机之间的并联管的管径,建议选大一号,比如并联管径实际设计为DN50,应设计为DN65较为合适;③水泵的流量在选择时,建议水泵流量大于热泵主机总和的1.2倍。

4、空气源热泵系统辅助热源的设计

当室外环境处在极端恶劣时,空气源热泵主机的效率就会下降,再加上热泵主机在低温状态下的除霜,也会影响系统的制热量,进而造成室内温度降低,使室内的舒适度下降。解决这种现象,一般在系统设计时,要考虑一定量的辅助热源作为补充。辅助热源主要形式有电加热器、天然气锅炉和太阳能辅助热源等,采用哪一种辅助热源形式,应当根据每一户的现场条件和用户的使用情况来决定。由于电加热器使用方便、维护简单,通常情况下,采用电加热器作为常用的辅助热源。采用电加热器作为辅助热源时,要注意以下几点:(1)辅助电加热器应与热泵主机相连锁,系统不运行,辅助电加热器不得启动;(2)当系统水温降低到一定温度时,辅助电热器应自动启动;(3)系统温度应有最高值设计,当系统温度高于设定值时,辅助电加热器应停止运转;(4)辅助电加热器的容量一般为热泵主机的20%~30%。

5、空气源热泵系统水容量的设计

当空气源热泵系统的水容量较小时,空气源热泵主机就会启停频繁,热泵主机启停频繁就会对电网造成冲击。当热泵主机除霜时,还会造成系统水温急剧下降,影响室内的舒适度。增加系统水容量,就是加大系统的热容,主要解决方案如下:(1)增加热水水箱。在系统中增加一个热水箱,热水箱的容积应根据现场情况确定,热水箱的位置建议在热泵主机的出水端,这样水温不至于下降得很大。(2)加大系统的管径。加大系统管径并不能从根本上改变系统的热容,仅是延迟室内温度的降低。(3)增加系统辅助热源。辅助热源不是增加系统的水容量,而是改变了系统的热容,当系统水温下降时,辅助热源进行辅助加热,同样也会提高系统的水温,也会保证室内温度不会下降很快。辅助热源建议安装在热泵主机的出水端,这样保证系统出水温度不至于下降剧烈。


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