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8元/㎡,这是空气源热泵采暖在新疆节能建筑中的成绩

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发布日期:2016-11-18  浏览次数:668

 

文_刘桥华 技术支持_王言明

 如果你跟别人说,你在寒冷地区的某一个项目,整个采暖季下来平均采暖价格只有8元/平方米,估计很多人会对这个数据不屑一顾,说不定还会招来一番讽刺。事实上,只要系统设计做好了,机组的运行也是严格按照设计方案那样做的,8元/平米数据并不是天方夜谭。

采暖季平均8元/㎡

项目所在地,新疆于田县阿勒勒乡政府办公大楼

该项目位于新疆和田市于田县,2012年完工,并于当年冬天投入使用;建筑面积3000多平米,是节能建筑;于田位于南疆,属于寒冷地区,1月份平均气温为-8.8℃;甲方要求采暖末端为地暖,室内温度要达到18℃以上;主要是白天使用,晚上部分房间(值班或开会)使用。

根据甲方要求并考察了项目现场后,最后选配了8台15P空气源热泵机组,项目完工后,工作人员让主机严格按照设计的运行时间运行,并持续记录了机组的运行数据。与此同时,天津某大学研究机构也通过控制面板,每隔3秒报一次数据,监测了整个采暖季的数据运行。

最后的数据显示,整个采暖季下来,该项目每平米运行费用在8元左右。而同期做的位于于田的几个学校项目,由于运行情况特殊(最冷时刚好是寒假,不用工作),费用甚至还不到8元/平米。

充分利用建筑保温

于田的这个项目为节能建筑,设计时充分考虑了建筑物围护结构节能和采暖系统节能两大部分,屋面、外墙体、门窗、地面、不采暖地下室顶板及外挑阳台底板等,严格按照《<民用建筑热工设计规范>GB50176-93》设计,24小时内室温波动在1℃左右。因此在空气源热泵采暖系统设计和运行时利用了建筑的蓄热功能。

表:民用建筑热工设计规范GB50176-93,表3.1.1“建筑热工设计分区及设计要求”

分区

主要指标及辅助指标

要求

严寒地区

最冷月平均温度≤-10℃

日平均温度≤5℃的天数≥145d

必须充分满足冬季保温要求,一般可不考虑夏季防热

寒冷地区

最冷月平均温度0~-10℃

日平均温度≤5℃的天数90~145d

 

应满足冬季保温要求,部分地区兼顾夏季防热

主机白天高温段运行

“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。”这句话反映的是新疆夏天的温差很大。其实新疆冬天的温差也很大,以于田县为例,冬天温差就在20℃以上。虽然于田地处寒冷地区,1月份平均温度也在-8.8℃,但白天的温度其实并不低,采暖季白天的平均温度一般都在5℃以上,中午的时候能达到10℃以上。

空气源热泵机组随着温度的降低制热性能也会下降,能效也跟着降低,在极端温度下运行还可能会对机器本身有损坏。很多人也因此来诟病空气源热泵产品,并冠以“怕冷”的帽子。其实,极端温度只是个“纸老虎”,因为空气源热泵机组完全没必要24小时一直不停低运行,极端温度都是出现在凌晨三四点左右,这时候空气源热泵机组完全可以不工作。

设计主机的工作时间在上午10点~晚上8点这个时间段运行,主机在水温达到要求后就自动停止工作,实际的工作时间只有4~5个小时,就能满足建筑24小时的热量需求,室温也在18℃以上,阳面的温度还可以更高。

优化水泵利于节能

还有一个就是水泵的运行优化。水泵的耗电量其实很大,特别是在大型项目中,一般都是十几千瓦,甚至几十千瓦。而且,水泵一开起来就不停,不像主机在水温达到了还可以停止工作。主机一天下来可能只工作4~5个小时就够了,水泵则可能要运行14~15个小时,一般是主机的两三倍。因此,水泵的选型及控制方式都要很精确,也可以使用变频泵,虽然价格稍贵,但在大型项目中这点费用可忽略不计。

水泵的选型主要是考虑的流量和扬程,先确定流量,再选扬程。流量由机组的发热量确定,一般热泵机组循环系统进出水的温差是5℃,所以,流量=机组的制热量/(5×1.163)。如,机组的制热量是71kw,则流量是12吨/小时。

扬程的确立一般按《水泵扬程的确定》中的计算公式进行。如果详细算也可以,就是每一个弯头,走了多远等等,把所有阻力都加起来。但这样太麻烦了,也可以估算。一般平房、距离主机较近的最低扬程18米,3~5层高的楼房,主机离的不是太远,不超过20米,扬程大约24米就够了,6~7层的楼房,扬程25~26米,高度100米以下楼房扬程控制在33米以下。

32℃水温采暖

此外,由于末端是设计的地暖,建筑的保温效果(Ⅰ级)也非常好,工程设计的出水温度在32℃左右。白天温度高,出水温度低,这也就让空气源热泵机组的能效相对更高一些。据介绍,该项目运行后,天津某大学连续两个采暖季对该项目机组的运行数据进行监测,最后得出的机组的COP达到了4.2~5.6。

引导客户按设计操作

如果只是系统设计优化,而没有控制运行方式,再好的系统也是白搭。为此,项目在刚开始运行时都会派人专门盯着,让主机严格按照设计的运行时间运行,而且一盯就是一两个月。

刚开始时客户也接受不了这个观念,觉得太麻烦,因为大部分人在采暖时都是什么时候冷什么时候开。而且,为了让升温快,客户一般把水温都调的很高,认为这样才会采暖效果更好。这样的用法其实是错误的,所以必须要引导客户按照设计要求去操作,只有这样才能让主机在运行时真正做到最节能。

 
 
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