空氣源熱泵就是利用室外空氣的能量,通過機械做功,使得能量從低位熱源向高位熱源轉(zhuǎn)移的制冷(制熱)裝置。它以冷凝器放出的熱量來供熱,以蒸發(fā)器吸收熱量來制冷。
就熱力循環(huán)的過程而言,制冷機和熱泵都是基于逆卡諾循環(huán)而實現(xiàn)其功能的,由于這種裝置在運行過程中,總是一側(cè)吸熱,另一側(cè)排熱,所以,一臺裝置伴生并兼具制冷和制熱兩種功能。
空氣源熱泵的技術(shù)措施:
1、具有可靠的融霜控制,融霜時間總和不應(yīng)超過運行周期時間的20%。
2、冬季設(shè)計工況時機組性能系數(shù)(COP),冷熱風(fēng)機組不小于1.8,冷熱水機組不應(yīng)小于2.0。
3、寒冷地區(qū)采用空氣源熱泵機組應(yīng)注意以下事項:
1)室外計算干球溫度低于-10℃的地區(qū),應(yīng)采用低溫空氣源熱泵機組;
2)室外溫度低于空氣源熱泵平衡點溫度(即空氣源熱泵供熱量等于建筑物耗熱量)時,應(yīng)設(shè)置輔助熱源。
4、機組進風(fēng)口的氣流速度宜控制在1.5-2.0m/s,排氣口的排氣速度不宜小于7m/s。
5、熱泵機組的基礎(chǔ)高度一般應(yīng)大于300mm,布置在可能有積雪的地方時,基礎(chǔ)高度需加高。
重點公式和基本數(shù)據(jù):
一、基本耗熱量公式:Q=K×F×ΔT
其中:
Q—圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量,W;
K—圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù),W/(㎡.℃);
F—圍護結(jié)構(gòu)傳熱面積,㎡;
ΔT—室內(nèi)外計算溫差,℃;
用于計算門、窗、墻、地面、屋面各部分圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量
常用圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)K(W/(㎡.℃))
二、空氣源熱泵計算公式匯總
1、能效比(制熱、制冷系數(shù))
ε= Q / W
即:得熱(冷)量與輸入功率之比
2、空氣源熱泵實際工況下的制熱量
Q=q×K1×K2
式中:
Q—實際工況下的制熱量,kW;
q—產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工況下的制熱量;
K1—當(dāng)?shù)厥彝饪照{(diào)計算干球溫度修正系數(shù);
K2—機組融霜修正系數(shù);
3、基本耗熱量的公式
Q=K×F×ΔT
其中:
Q——圍護基本耗熱量,W
K——圍護傳熱系數(shù),W/㎡·℃
F——圍護傳熱面積,㎡
ΔT—室內(nèi)外計算溫差,℃
用于計算門、窗、墻、地面、屋頂?shù)幕竞臒崃浚ê喕粜拚?/span>
4、冷風(fēng)滲透耗熱量計算
Q=0.28×CP×ρ×V×ΔT
其中:
Q——冷風(fēng)滲透耗熱量,W
CP——空氣定壓比熱,取1.01
ρ——空氣的密度;
V——冷空氣體積,m3
ΔT—室內(nèi)外計算溫差,℃
用于計算加熱冷空氣所需的耗熱量
5、流量計算公式
流量計算公式:
GL =0.86×∑Q /(tg-th)
其中:
GL — 流量,Kg /h;
∑Q — 熱負荷,W;
tg、th — 供回水溫度,℃。
將計算所得流量乘以安全系數(shù)即水泵的流量
6、管段阻力公式
系統(tǒng)阻力還可近似的方法求得:先求出沿程阻力,然后乘以一個系數(shù)。
R = H×L(1+α)
其中:
R —— 沿程阻力,Pa;
H —— 比摩阻,Pa/m;
L —— 管段長度,m。
α ——局部阻力與沿程損失的比例百分數(shù),可以取α = 0.3~0.5 。
采暖系統(tǒng)總阻力(管道加設(shè)備末端)乘以安全系數(shù)即水泵揚程。
按以上5、6步計算得到水泵流量和揚程,便可選水泵啦!
7、管道的水力計算
我們可以借電腦軟件,選取管徑、計算阻力。步驟如下:
1)輸入熱負荷、供回水溫度便可以得到流量,進而用選取管徑;
2)輸入管長,便可得到各個直管段的沿程阻力;
3)點擊管徑對應(yīng)局部阻力系數(shù)ε,可以選取閥門與管件的形式、輸入對應(yīng)的個數(shù),便得到局部阻力;
4)將沿程阻力與局部阻力相加,便得到管道的總阻力。用這個方法可以計算戶內(nèi)散熱器或戶內(nèi)地暖末端阻力、采暖干管的阻力;
5)同樣的方法適用于制冷水管的計算;亦適用于選取風(fēng)管管徑、并計算風(fēng)管阻力。
8、管徑的計算
1)首先,確定建筑物的熱負荷
按照《暖規(guī)》應(yīng)逐間逐項計算熱負荷;
若缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù),可以用熱指標(biāo)估算;
2)計算流量,選取管徑
用鴻業(yè)水力計算器進行試算:
3)舉例:某2000平米老辦公樓算主管管徑。
先估取70 W/m2;70 W/m2*2000 m2=140000 W
點擊“流量計算”按鈕,計算流量,
計算出來后,填寫在下面的EXCEL計算窗口
試選管徑,使比摩阻和流速在合適的范圍內(nèi)
三、不同供暖末端形式的供水溫度及溫差
空氣源熱泵出水溫度一般可達到45℃,溫差5℃,所以,最適合空氣源熱泵的供暖末端形式是地暖。