幾年間，空氣源熱泵“兩聯(lián)供”在供暖市場已炙手可熱，尤其是在夏熱冬冷地區(qū)，增長速度日甚一日。那么，空氣源熱泵“兩聯(lián)供”在夏熱冬冷地區(qū)應用的優(yōu)越性究竟體現在哪里？相對于其他采暖方式，消費者何以對其關愛有加？本文援引同濟大學機械與能源工程學院副教授/博導周翔《夏熱冬冷地區(qū)戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)實測研究》，以杭州某住宅項目為例，通過詳細的實測數據，對空氣源熱泵“兩聯(lián)供”的應用效果、節(jié)能性、經濟性進行深入剖析：
同濟大學機械與能源工程學院副教授/博導周翔
實測數據顯示：該戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)在冬季穩(wěn)定工況下，機組運行的過程中，供水溫度在40℃~46℃之間，回水溫度在36℃~42℃之間，室內溫度控制良好，冬季該機組整體COP在2.7左右。夏季室內溫度總體可以控制在22℃~27℃，供水溫度平均在11.7℃，回水溫度平均在9.7℃。
同時，該戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)和燃氣壁掛爐來進行對比，COP選擇隨著室外溫度變化實測的結果，水泵功率實測是0.55KW，燃氣壁掛爐熱效率80%，按照杭州市階梯電價和氣價來做推算，發(fā)現該“兩聯(lián)供”系統(tǒng)的經濟性非常好。
1戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)介紹
我們對于“兩聯(lián)供”系統(tǒng)的理解，可以從冬季供暖這個角度來切入。這里是從地暖的需求上來講的，地暖所需要熱水的供應，實際上是來源于以空氣源熱泵、水地源熱泵、太陽能等可再生能源為熱源，使用低?末端輻射供暖（熱力學概念）的過程中以水為輸配介質。
“兩聯(lián)供”系統(tǒng)夏季供冷，利用已有冷熱源設備，多以對流送風方式去除室內熱濕負荷，并以水或氟制冷劑為輸配介質。
對于“兩聯(lián)供”的定義，我們在進行標準編制時也是有點困惑的，就提出了“兩聯(lián)供”系統(tǒng)是否可以理解為兩種模式“采暖”+“制冷”，兩套末端“輻射”+“對流”？這種概念是否會被大家所接受仍未可知？同時我們發(fā)現這個概念會跟熱電聯(lián)供以及熱點三聯(lián)供的定義有點相像。在進行標準規(guī)范編制的時候，我們也在思考這個問題，如何能夠用更科學和規(guī)范的專業(yè)術語來定義“兩聯(lián)供”，所以希望在場的專家給出一些指導性建議。
2戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)設計
今天分享的這個設計案例是杭州市的一個高層住宅項目，它應用的是以空氣源熱泵作為熱源的“兩聯(lián)供”系統(tǒng)。
我們從上圖可以看出，“兩聯(lián)供”系統(tǒng)在間歇運行時負荷會增大。左圖是“兩聯(lián)供”系統(tǒng)連續(xù)運行時負荷峰值變化的曲線圖，最大負荷峰值出現在夏季的下午兩點；右圖是系統(tǒng)間歇運行時的負荷峰值變化的曲線圖，白天機組處于關閉狀態(tài)，負荷值為零，當所有住戶晚上八點回家后把所有客房和臥室的空調打開時，最大負荷峰值出現。
我們分析“兩聯(lián)供”系統(tǒng)間歇運行負荷較大的原因，無外乎以下兩點：間歇期蓄存于圍護結構中的熱量會形成附加冷/熱負荷；若同時開啟多個房間，各房間負荷疊加，導致總瞬時負荷較大。
對于間歇運行時，彌補風盤及室外機容量不足的方案可參考以下幾點：機組選型適當放大；在空調啟動前增加一個預熱期和預冷期，即提前打開空調，來解決房間附加冷/熱負荷；令各房間在不同時刻開啟，降低房間內的總瞬時負荷。
3戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)測試
再來介紹一下我們近期的一些測試結果。我們使用數據遠程傳輸系統(tǒng)，把主機的各個參數、室內的溫濕度和送/回風溫度進行采集，并且測試了機組的功率、損失功率能耗，以及它的供熱量等。
上圖是“兩聯(lián)供”系統(tǒng)在冬季穩(wěn)定工況下的一個測試結果。可以看出在機組運行的過程中，它的室內溫度控制還是非常好的。這時候，它的供水溫度在40℃~46℃之間，回水溫度在36℃~42℃之間。
這是我們在冬季時測試的主機制熱量和耗電量的關系。我們可以看到，機組整體COP在2.7左右。它隨室外溫度變化而變化，變化的區(qū)間值在2.6~2.8之間。另外就是以地暖開啟的時間作為一個啟動工況的話，系統(tǒng)在12小時左右能達到穩(wěn)定狀態(tài)。
我們夏季也做了相關測試，數據顯示室內溫度總體可以控制在22℃~27℃，供水溫度平均在11.7℃，回水溫度平均在9.7℃。
我們看到這個系統(tǒng)的COP值在測試時并不高，機組在低負荷率的情況下運行時，COP值會更低，如果說處理相對較大的制熱量，系統(tǒng)的COP值會有所提升。
我們根據模擬結果，參考測試到的COP值，對系統(tǒng)運行費用進行了預算分析：
我們針對“兩聯(lián)供”系統(tǒng)和壁掛爐來做一個對比，COP選擇的是隨著室外溫度變化實測的結果，水泵功率實測是0.55KW，燃氣壁掛爐熱效率80%，按照杭州市階梯電價和氣價來做推算，可以發(fā)現“兩聯(lián)供”系統(tǒng)的經濟性非常好。具體數值見下圖：
根據對比可以得出以下結論：
? 全年運行費用“兩聯(lián)供”系統(tǒng)低于分體機+壁掛爐，仍有節(jié)能空間。
? 機組在冬季時燃氣采暖費用降低，補償了夏季時的運行費用；
? 水泵能耗占比較高（20-40%）；我們與業(yè)內一些同行進行交流時也有提出，把水泵外置，與整個智控系統(tǒng)進行聯(lián)合設計，可以最大程度地把系統(tǒng)的節(jié)能空間利用起來。
? 在夏季時，是否可以考慮采用地板適度供冷，增大供回水的溫差，風盤間歇運行，利用峰谷電蓄能，進一步提升系統(tǒng)的積極性。
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