兩聯供用戶的熱泵外機如何選型(一)
熱泵的制熱/熱冷能力要大于房間的熱/冷負荷,所以,熱泵選型首先要知道建筑物的熱負荷和冷負荷。一、熱負荷的確定熱負荷是指在某一室
熱泵的制熱/熱冷能力要大于房間的熱/冷負荷,所以,熱泵選型首先要知道建筑物的熱負荷和冷負荷。
一、熱負荷的確定
熱負荷是指在某一室外溫度條件下,為了達到業主要求的室溫,熱泵系統在單位時間內向建筑物供給的熱量。熱負荷應根據《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736-2012第5.2條的規定進行計算。
但是,在實際工作中,即使是設計院的暖通工程師,由于熱負荷計算過程中很多參數取值的不確定性,故對于最終的計算結果,其實設計師自己心里也沒底,并不能確認他的計算結果一定是完全準確合理的。
這就尷尬了。
如果設計院專門吃這碗飯的專業暖通設計師都算不準,我們應該怎么辦呢。
其實,我們在門店和業主談業務,在做設計方案和預算的時候,通常可以按照面積熱指標法,估算建筑物的熱負荷。這種快速估算法,是可行的。
對于建筑物的面積熱指標,有兩個背景資料數據提供給大家:
1、上個世紀60年代末至70年代,國內工程界和學術界有個大致的看法,在一般情況下,北方供暖地區1噸蒸汽可以供應10000平方米(建筑面積)建筑物供暖,按壓力0.3MPa的飽和蒸汽計算,扣除回收凝結水的焓以后,折合建筑物的熱負荷指標約為60瓦/平方。
2、20世紀90年代末,中國建筑科學研究院空調所(現建筑環境與節能研究所)在北京和沈陽對已建住宅的供暖熱負荷進行了測定,得到的供暖熱負荷指標如下。北京多層磚混 46-58瓦/平方米;多層加氣磚混 67-74瓦/平方米;高層壁板46-51瓦/平方米;沈陽52-58瓦/平方米。
目前,中國建筑科學院研究院建筑標準設計研究所提供了國內民宅的面積熱指標數據為47-70瓦/平方,其中,總建筑面積大,外圍護結構熱工性能好,窗戶面積小,可采用較小的指標,反之則采用較大的指標。
綜上所述,結合貴陽市的氣候條件,根據我們多年的實施經驗,可以將貴陽市獨立供暖用戶的供暖面積熱指標定為70-100瓦/平方(根據參照建筑過往的實際數據,以及設計建筑圍護結構熱工性能情況權衡判斷取值),面積熱指標定下來以后,熱負荷按下列公式計算。
建筑物估算熱負荷=建筑面積*供暖面積熱指標
二、冷負荷的確定
冷負荷是指在某一室外溫濕度條件下,為了保持房間所要求的室內溫濕度,必須由熱泵從房間帶走的顯熱和潛熱量之和(單位:瓦)。
冷負荷的精確計算同樣是很麻煩的,但是,因為貴陽市夏涼冬冷,而且業主使用風盤制冷通常同開率不像地暖那么高,所以,房屋冬季采暖時的熱負荷要遠遠大于夏季制冷時的冷負荷,而同一臺熱泵的額定制熱制冷功率相差不大,故我們以熱負荷選型熱泵以后,這臺熱泵的制冷功率通常就完全可以滿足業主對制冷的需求。
也就是說,在貴陽,熱泵選型不必計算房屋的冷負荷,以熱負荷數據選型確定熱泵即可。

上圖是我所在的富力中心辦公室的空調冷卻塔,總共7個,正好就在我辦公室樓下。2023年是貴陽本世紀迄今最熱的一年,但是它最多一天也只啟動了3個,平時都是啟動2個,可見設計師當初的冷負荷計算與實際情況相差是很大的。
三、熱泵的選型步驟
從上面的敘述可以知道,在貴陽市,業主安裝兩聯供系統時,熱泵外機應該按照建筑物所需熱負荷來選型確定,供暖滿足要求了,供冷肯定沒有問題。
實操一下。
假設龍潭春天小區某棟一套建筑面積220平方的房子,面積熱指標估算為80瓦/平方,則建筑物估算熱負荷為220*80=17600瓦。
查約克熱泵機組的技術參數,YVAG016ARSE的制熱量為18千瓦,那我們能不能將這一套兩聯供系統的外機定為YVAG016ARSE呢。
答案是不行,因為約克YVAG熱泵技術樣本提供的是“環溫7度(干球)/6度(濕球),制熱進出水溫度40度/45度”條件下的制熱量,但是,在貴陽冬季的某些運行條件下,熱泵的實際輸出功率肯定會有衰減,所以,我們不能以約克的額定制熱量來選擇熱泵型號。
熱泵和壁掛爐、電爐等供熱設備不同,壁掛爐和電爐的加熱功率不受空氣溫濕度、設備出水溫度等因素的影響,比如一臺24千瓦的壁掛爐,夏天30度時制熱能力是24千瓦,冬天零下20度它還是24千瓦,輸出80度的熱水時是24千瓦,輸出40度的熱水也是24千瓦。
但是熱泵不一樣,它的輸出功率受到很多因素的影響,其中空氣溫度、空氣濕度、熱泵出水溫度、化霜時間、兩器積灰、管路系統熱損失、外機升頻降頻、氣流組織等因素,都會造成熱泵制熱輸出功率的變動。
在貴陽冬季的極端條件下,約克YVAG熱泵的實際輸出功率比廠家提供的額定輸出功率會有衰減。
我們根據約克技術樣本提供的變工況參數,以及既有經驗估算,建議以約克技術樣本中標稱的額定制熱量的75%作為選型依據。選型步驟如下:
第一步,房屋的面積熱指標按照70-100瓦/平方取值(根據參照建筑過往的實際數據,以及設計建筑圍護結構熱工性能情況權衡判斷取值)
第二步,根據面積熱指標,計算建筑物估算熱負荷
公式:建筑物估算熱負荷=建筑面積*供暖面積熱指標
第三步,根據建筑物估算熱負荷,按照下述公式計算熱泵的選型制熱量。
熱泵選型制熱量=建筑物估算熱負荷÷0.75
第四步,查約克外機的技術參數表,選擇額定制熱量剛好大于選型制熱量的機型
上述龍潭春天小區220平方戶型,面積熱指標取值為80瓦/平方,其估算熱負荷為17600瓦,則熱泵選型制熱量=17600÷0.75=23467瓦,查約克外機的技術參數表,YVAG022RSE機型的額定制熱量為24千瓦,剛好大于計算所得的選型制熱量,故最終確定熱泵外機型號為YVAG022RSE。
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