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小型低温空气源热泵供热系统的优化设计

2019-07-21雒俐暖

建材发展导向 2019年22期

雒俐暖

(山西建筑职业技术学院,山西 太原 030000)

随着社会的发展及人民生活水平的提高,能源需求量不断增大,为了节能减排,低温型空气源热泵在北方地区小型供热系统中得到了大力的推广。作为可再生能源的一种,空气源热泵有诸多优点,但是由于设计的不合理,往往造成投资大,效果不佳的运行误区,本文就工程实例针对寒冷地区小型空气源热泵设计进行了优化分析。

1 低温空气源热泵运行中存在问题 [1]

1) 低温工况时,机组的结霜会造成机组的COP 下降35%~55%,除霜期间热泵机组的实际出力降低,影响室内供热效果;2) 室外温度越低,机组COP 越低,低温会导致机组的COP 下降高达24%,制热量衰减高达55%。

所以无论是除霜还是室外低温造成的供热量的减小都都会造成系统供热量不足。

2 工程应用

2.1 实际工程概况

本项目位于山西省保德县,总建筑面积约6000m2,热负荷为376kW。

2.2 室外气象参数

冬季供暖室外计算温度:-13℃

冬季≤5℃时的平均温度为-3.8℃

2.3 热源的选择及优化分析

1) 热源筛选,经调研该项目周围无集中供热,也没有市政燃气管道,传统的热源形式及水、地源热泵均无法实施。

由于本项目所在地电力余量充足,且目前低温型空气源热泵在室外-25℃时依然能正常工作,故热源方案在电锅炉及空气源热泵之间做比选。

2) 电锅炉及空气源热泵机组对比分析;①热源设备选型,当采用电锅炉时,考虑70%的备用系数,选择两台280kW的电锅炉作为热源。当采用低温空气源热泵机组时,需要根据以下公式对负荷进行修正计算:

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