空氣源熱泵主機(jī)選型與影響采暖熱負(fù)荷的因素之間的關(guān)系

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

  舉個(gè)例子，同樣用途的建筑，圍護(hù)結(jié)構(gòu)等基本情況都差不多，分別位于北京和合肥，在計(jì)算時(shí)室外溫度采暖計(jì)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(jì)算出來的熱負(fù)荷，合肥差不多只有北京的30%。這個(gè)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(gè)小區(qū)，有6層，也有20層的，一般來說，20層的熱指標(biāo)要比6層的要小一點(diǎn)。

  即使是同一個(gè)建筑，不同的使用功能也可能相差很多。比如某個(gè)商業(yè)綜合體，燒烤餐廳冷指標(biāo)可能在300W/㎡，而商用辦公區(qū)域可能只要100W/㎡就夠了，相差達(dá)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(fù)荷要比居住建筑大一些。比如說，辦公樓熱指標(biāo)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(fù)荷的一些因素，用途、外保溫情況、當(dāng)?shù)厥彝鈿鉁�、建筑面積、層高等等。另外，間歇采暖也對(duì)熱指標(biāo)有影響。

  熱指標(biāo)的出處是《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ34-2010，最初用來計(jì)算管網(wǎng)還有熱源。要注意的是，這本規(guī)范是應(yīng)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(gè)地區(qū)，并不是所有地區(qū)都合適。它的特點(diǎn)是連續(xù)供暖，24小時(shí)不間斷供暖，而熱泵改造項(xiàng)目常常不具備這些條件，像辦公樓、學(xué)校、工廠等，很多都是間歇供暖，這個(gè)是需要進(jìn)行折算的。

  表1：各類建筑類型采暖熱指標(biāo)推薦值

  表1就是《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ34-2010給出的熱指標(biāo)，這是連續(xù)供暖時(shí)的熱指標(biāo)。從這個(gè)表也可以得出一些結(jié)論：非節(jié)能建筑熱指標(biāo)要高于節(jié)能節(jié)能，公共建筑熱指標(biāo)要高于居住建筑。像學(xué)校、辦公樓、醫(yī)院、旅館、商店等，這些場(chǎng)所的熱指標(biāo)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(biāo)要更高。

  間歇采暖的，因此在計(jì)算負(fù)荷的時(shí)候，要根據(jù)供暖小時(shí)數(shù)進(jìn)行折算：

  間歇熱指標(biāo)：24小時(shí)*連續(xù)供熱指標(biāo)/供暖小時(shí)數(shù)

  表2：各類建筑類型連續(xù)供暖、間歇供暖熱指標(biāo)推薦值

   表2就是根據(jù)之前的熱指標(biāo)數(shù)據(jù)，在間歇供暖12小時(shí)、18小時(shí)時(shí)的熱指標(biāo)。我們看到，間歇供暖的時(shí)候，根據(jù)實(shí)際供暖的時(shí)長(zhǎng)的不同，供暖熱指標(biāo)也是不同的。

   當(dāng)然，不管是《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ34-2010給出來的熱指標(biāo)，還是折算出來的，都只是一個(gè)參考的數(shù)據(jù)，只要知道熱指標(biāo)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(biāo)有大有小，在我們做工程主機(jī)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(jī)選型要注意溫度和融霜修正

  下面說一下主機(jī)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(gè)修正，千萬不要用主機(jī)的額定制熱量去選機(jī)組。比如說，項(xiàng)目在合肥和北京，室外溫度是不一樣，而主機(jī)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(jī)組的冬季制熱量會(huì)收到室外空氣溫度、濕度和機(jī)組本身的融霜性能的影響，在設(shè)計(jì)工況下的制熱量通常采用下面公式計(jì)算：

  Q=qk1K2

  式中：Q——機(jī)組設(shè)計(jì)工況下的制熱量，KW;q——產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工況下的制熱量(標(biāo)準(zhǔn)工況：室外空氣干球溫度7℃，濕球溫度6℃)，KW;K1——使用點(diǎn)取室外空調(diào)計(jì)算干球濕度修正系數(shù)，按產(chǎn)品樣本選取;K2——機(jī)組融霜修正系數(shù)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)修正，當(dāng)無數(shù)據(jù)時(shí)，可按每小時(shí)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(jī)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(shí)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(xiàng)目當(dāng)?shù)貙?shí)際工況是-15℃，那么我們就可以直接查樣本-15℃環(huán)境溫度下機(jī)組的制熱量，即40.0KW。如果樣本查不到，也可以向廠家進(jìn)行咨詢，這樣是最準(zhǔn)確的。

  注意事項(xiàng)：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(gè)多大面積的廠區(qū)，然后問配多大的空氣源熱泵機(jī)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(dāng)?shù)厥彝鉁囟认聼岜玫膶?shí)際制熱能力，這樣可以嘛?這樣做，熱泵主機(jī)選型是沒問題，但結(jié)果可能導(dǎo)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(jìn)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(fù)荷/供回水溫差)，當(dāng)熱負(fù)荷不變時(shí)，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(hào)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(gè)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(dāng)負(fù)荷為1200W時(shí)，在供回水溫度95℃/70℃的時(shí)候，需要10片，每片的散熱量是120W，在45℃/40℃時(shí)，同樣的負(fù)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(duì)暖氣片的數(shù)量進(jìn)行核算。

  在上表中，我們還看到有個(gè)品片比系數(shù)，是不是乘以片比系數(shù)就可以了?這樣是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵瓉淼呐瘹馄�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(fù)荷量的計(jì)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(shè)計(jì)院給算一下。講這些內(nèi)容，只是讓大家有這個(gè)概念，做商業(yè)煤改電項(xiàng)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(fēng)附加率、風(fēng)力附加率、層高附加率、朝向附加率等。