舒適家居網(wǎng)：空氣能熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)憑借環(huán)保、節(jié)能、舒適等特點(diǎn)在暖通行業(yè)中快速崛起，尤其對于南方用戶有著很大的吸引力。空氣能熱泵要想發(fā)揮出良好的特性需要設(shè)計(jì)人員和安裝人員進(jìn)行深入的溝通和配合，畢竟空氣能兩聯(lián)供系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不同于多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，也與常規(guī)的水系統(tǒng)設(shè)計(jì)有很大的區(qū)別，對技術(shù)人員的設(shè)計(jì)能力和安裝水平有著更高的要求，需要施工人員對系統(tǒng)有著深入了解，才能更加全面的掌握設(shè)計(jì)的核心關(guān)鍵點(diǎn)。空氣能熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮哪些因素？
一、供水和回水溫差設(shè)計(jì)
根據(jù)《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》規(guī)定“熱水地面輻射供暖系統(tǒng)的供回水溫度應(yīng)由計(jì)算確定，供水溫度不應(yīng)高于60℃，供回水溫差不宜大于10℃，并且不宜小于5℃。民用建筑供水溫度宜采用35℃-45℃。”目前，市面上利用空氣能熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)供暖時(shí)，機(jī)組的供水溫度一般設(shè)定在35℃-45℃之間，都在規(guī)范推薦的范圍以內(nèi)，再結(jié)合智能控制技術(shù)和變頻技術(shù)，在設(shè)定機(jī)組供水溫度的同時(shí)還可以根據(jù)室外環(huán)境溫度自動調(diào)整供水溫度，實(shí)現(xiàn)機(jī)組變水溫控制，使系統(tǒng)能夠更加高效的運(yùn)行。
空氣能熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)分為天水地水和天氟地水。
對于天水地水系統(tǒng)而言，夏季制冷的時(shí)候，依靠風(fēng)機(jī)盤管實(shí)現(xiàn)制冷效果，供水和回水的設(shè)計(jì)溫度通常取值7℃和12℃，保持5℃的溫差，冬季制熱的時(shí)候，依靠地暖實(shí)現(xiàn)供暖效果，采用同一套水泵來推動水循環(huán)，系統(tǒng)水流量相同，也應(yīng)該采用5℃的溫差進(jìn)行采暖供水和回水的溫度設(shè)定。
對于天氟地水系統(tǒng)而言，夏季制冷的時(shí)候，依靠氟系統(tǒng)室內(nèi)機(jī)實(shí)現(xiàn)制冷效果，冬季制熱時(shí)，采用地暖實(shí)現(xiàn)供暖效果。當(dāng)溫差取值過大的時(shí)候，系統(tǒng)的流量過小，出現(xiàn)低于系統(tǒng)最小流量的情況時(shí)，機(jī)組會發(fā)出警報(bào)，甚至出現(xiàn)停機(jī)的情況。此外，溫差過大還會影響室內(nèi)單位面積的散熱量，影響房間的舒適性，此時(shí)建議按照8℃-10℃的溫差進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以滿足《輻射供暖供冷技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，也可以實(shí)現(xiàn)大溫差、小流量正常運(yùn)行，出現(xiàn)流量變小時(shí)可以減小管道的管徑來進(jìn)行流量的改變，從而降低成本。
二、管道回路設(shè)計(jì)
地暖系統(tǒng)需要根據(jù)房間的布局，出具施工圖，最終布設(shè)出合理的地暖管道。管道間距通常設(shè)置在15公分-20公分之間，可以通過房間供暖面積除以管道間距大致算出單個(gè)回路管道的長度，地暖單個(gè)回路的長度不能超過120米，再采用房間供暖總面積除以單個(gè)回路最大供暖面積計(jì)算出管道的回路數(shù)量，分集水器的回路一般不超過9路。
三、水力平衡設(shè)計(jì)
管道系統(tǒng)中的總阻力損失可以通過區(qū)域熱負(fù)荷、供水和回水溫度、管徑和管道長度等參數(shù)計(jì)算出來。當(dāng)供回水溫差為7℃的時(shí)候，熱負(fù)荷為18.6千瓦，流量為2285千克/小時(shí)，管長為160米，管徑為De25（外經(jīng)）60米，De20（外經(jīng)）100米，測得阻力為86KPa，即8.6米。
根據(jù)阻力曲線，水模塊在水流量為1.38m3/h時(shí)，內(nèi)阻力為0.8米，分集水器的內(nèi)阻為0.06米，系統(tǒng)的總阻力為8.6+0.06+0.8=9.46米；根據(jù)水泵性能曲線，當(dāng)H=9.46米時(shí)，Q=1.6m3/h。此時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行溫差△T=Q/GC=6℃，工作點(diǎn)在水泵的合理區(qū)間，供回水溫差也在合理區(qū)間，只要運(yùn)行的時(shí)候水流量大于機(jī)組最小流量，在此平均溫度下的單位面積散熱量便能滿足采暖的要求。在進(jìn)行系統(tǒng)阻力計(jì)算的時(shí)候，可以通過調(diào)整管道的管徑，改變系統(tǒng)阻力和系統(tǒng)流量，還可以根據(jù)系統(tǒng)阻力的計(jì)算值調(diào)整系統(tǒng)回路數(shù)量來改變系統(tǒng)的阻力損失，進(jìn)而調(diào)整系統(tǒng)流量和實(shí)際運(yùn)行供回水溫差在合理范圍之內(nèi)。
四、管道規(guī)格設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的管道有很多選擇，管道管徑的不同、壁厚的不同對系統(tǒng)阻力損失有較大的影響。如果管徑選擇過小，沒有正確的選擇管道種類，容易導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)試失敗、機(jī)組欠流量報(bào)警、能耗過高的情況出現(xiàn)。對于空氣能熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)而言，系統(tǒng)工作壓力不大于0.6MPa，建議采用S5級別的管道。
例如采用De32管徑的管道做對比，S5系列的壁厚為2.9毫米，S32系列的壁厚為4.4毫米，二者內(nèi)徑相差3毫米，但是阻力相差非常大。在同樣的流量和同樣的路由條件下，管道的阻力損失相差70%，如果主管和地暖盤管都選擇了不合適的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的阻力相差會更大。因此對于空氣能熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)而言，建議供暖采用S5系列的管道。
五、管間距設(shè)計(jì)
地暖盤管的間距應(yīng)根據(jù)供暖負(fù)荷、設(shè)計(jì)供回水溫度來確定，還要考慮地表溫度的影響。對于空氣能熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)而言，適當(dāng)降低供水溫度可提高系統(tǒng)能效，因此建議地暖鋪設(shè)按照15公分的間距進(jìn)行安裝，管道的總長度并不會增加多少，初期購置成本也不會增加很多，但是室內(nèi)的供暖效果更好，系統(tǒng)運(yùn)行也更加高效。
六、供水溫度和供回水溫差對能耗的影響
對于空氣能熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)來說，降低供水溫度，系統(tǒng)能效是能夠提高的，畢竟地暖屬于低溫輻射供暖。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在室外溫度-10℃，供水溫度從45℃降低至35℃時(shí)，空氣能熱泵系統(tǒng)的能效可以提高約10%-14%，不過需要注意出水溫度的降低會直接降低平均水溫，在特定條件下，可能影響地暖盤管的單位面積散熱量。
當(dāng)采用5℃溫差時(shí)，供水溫度為40℃，回水溫度為35℃，平均水溫在37.5℃，而供水溫度為45℃，回水溫度為40℃，平均水溫在42.5℃。同時(shí)采用相同地面材質(zhì)和盤管間距的情況下，室內(nèi)溫度都設(shè)定為20℃時(shí)，地暖運(yùn)行的其他條件也相同，供水溫度下降5℃，單位面積的散熱量會減小約30%，此時(shí)需要根據(jù)房間負(fù)荷情況，調(diào)整管道間距，從而保證供暖的效果。
當(dāng)采用不同溫差時(shí)，對單位面積的散熱量也是有影響的。如果采用10℃溫差時(shí)，供水溫度為45℃，回水溫度為35℃，平均水溫為40℃；如果采用5℃溫差時(shí)，供水溫度為45℃，回水溫度為40℃，平均水溫為42.5℃。同時(shí)采用相同地面材質(zhì)和盤管間距的情況下，在同樣供水溫度下，采用10℃循環(huán)水溫差比5℃循環(huán)水溫差單位面積的散熱量下降13%左右，此時(shí)需要減小管道間距，來彌補(bǔ)單位面積散熱能力的下降問題。
因此，建議室內(nèi)采用15公分-20公分的盤管間距、供水溫度按照40℃，供回水設(shè)計(jì)溫差按照8℃-10℃進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠、節(jié)能功效。
七、配件的重要性
壓差旁通
空氣能熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)安裝調(diào)試完成之后，用戶使用過程中有可能會根據(jù)使用情況關(guān)閉一些分集水器或分集水器上的回路。當(dāng)關(guān)閉的回路越多，系統(tǒng)的阻力就會加大、水流量也會減小，當(dāng)系統(tǒng)流量減小到機(jī)組保障安全運(yùn)行的最小流量時(shí)，機(jī)組會報(bào)警和自我保護(hù)。
為了防止此類問題發(fā)生，建議在供水和回水的主管之間加上壓差旁通閥。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，壓差旁通閥閥門不動作；當(dāng)系統(tǒng)阻力超過閥門設(shè)定的壓差值時(shí)，閥門會自動比例式調(diào)整開度，使一部分流量回流，保證系統(tǒng)中有最小流量，從而確保機(jī)組不會因?yàn)榱髁窟^小而報(bào)警。建議選用5kPa～50kPa調(diào)節(jié)范圍的壓差旁通閥，設(shè)定值可以根據(jù)系統(tǒng)中最不利的回路阻力確定，一般為40kPa左右。
八、耦合罐、膨脹水箱
在一些空氣能熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)里經(jīng)常看到耦合罐的設(shè)置或者緩沖水箱的設(shè)置，有的還被作為標(biāo)準(zhǔn)配件進(jìn)行了設(shè)置。其實(shí)耦合罐的作用類似于壓差旁通閥，當(dāng)系統(tǒng)阻力過大無法變更時(shí)，設(shè)置耦合罐可作為一個(gè)備選解決方案。膨脹水箱的設(shè)置目的是防止機(jī)組頻繁啟停，在系統(tǒng)水容量過小、系統(tǒng)負(fù)荷又小時(shí)容易出現(xiàn)機(jī)組停機(jī)。事實(shí)上，在設(shè)備選型滿足要求、系統(tǒng)回路設(shè)置合理、管路布置恰當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)不一定要設(shè)耦合罐或者膨脹水箱。
九、自動補(bǔ)水閥
自動補(bǔ)水閥不僅可根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)壓力變化自動開啟補(bǔ)水，還有單向作用，防止系統(tǒng)內(nèi)水向自來水管路流動，因此，建議在系統(tǒng)的回水管上設(shè)置自動補(bǔ)水裝置。為了便于維護(hù)管理，建議在自動補(bǔ)水閥的前端設(shè)置手動關(guān)閉閥門。另外，對于為了滿足防凍要求加了乙二醇防凍液的系統(tǒng)，建議預(yù)留補(bǔ)水口，當(dāng)系統(tǒng)壓力降低需要補(bǔ)水時(shí)，由專業(yè)的服務(wù)人員進(jìn)行相同濃度的乙二醇防凍液的補(bǔ)入。
隨著人們對于生活品質(zhì)要求的越來越高，兩聯(lián)供等產(chǎn)品也受到越來越多的商家和用戶關(guān)注與認(rèn)可，但不可忽視的是系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)性和施工的專業(yè)性。業(yè)內(nèi)有句話：三分產(chǎn)品，七分設(shè)計(jì)安裝，唯有專業(yè)的設(shè)計(jì)和施工才能保證系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、節(jié)能的運(yùn)行。2022健康舒適系統(tǒng)大賽即將在武漢盛大舉行，大賽歷經(jīng)七屆，秉承“傳播行業(yè)認(rèn)知、弘揚(yáng)工匠精神、規(guī)范系統(tǒng)設(shè)計(jì)、促進(jìn)行業(yè)交流”的宗旨，本著設(shè)計(jì)有依據(jù)、施工有規(guī)范、驗(yàn)收有標(biāo)準(zhǔn)的理念，制定規(guī)范的比賽準(zhǔn)則，助力行業(yè)前行。大賽是行業(yè)一年一度超大規(guī)模、高規(guī)格的行業(yè)盛事；同期，還將舉行2022全屋智能健康舒適系統(tǒng)大賽、2022第八屆新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工技能大賽、2022第八屆壁掛爐應(yīng)用設(shè)計(jì)案例大賽；是集實(shí)操比賽、工藝工法比賽、會議交流、展會展覽為一體的綜合性大型盛會。歡迎掃描以下二維碼預(yù)約報(bào)名，組委會將為您預(yù)留席位！
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