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两联供用户的热泵外机如何选型(一)

热泵的制热/热冷能力要大于房间的热/冷负荷,所以,热泵选型首先要知道建筑物的热负荷和冷负荷。一、热负荷的确定热负荷是指在某一室

热泵的制热/热冷能力要大于房间的热/冷负荷,所以,热泵选型首先要知道建筑物的热负荷和冷负荷。

一、热负荷的确定

热负荷是指在某一室外温度条件下,为了达到业主要求的室温,热泵系统在单位时间内向建筑物供给的热量。热负荷应根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012第5.2条的规定进行计算。

但是,在实际工作中,即使是设计院的暖通工程师,由于热负荷计算过程中很多参数取值的不确定性,故对于最终的计算结果,其实设计师自己心里也没底,并不能确认他的计算结果一定是完全准确合理的。

这就尴尬了。

如果设计院专门吃这碗饭的专业暖通设计师都算不准,我们应该怎么办呢。

其实,我们在门店和业主谈业务,在做设计方案和预算的时候,通常可以按照面积热指标法,估算建筑物的热负荷。这种快速估算法,是可行的。

对于建筑物的面积热指标,有两个背景资料数据提供给大家:

1、上个世纪60年代末至70年代,国内工程界和学术界有个大致的看法,在一般情况下,北方供暖地区1吨蒸汽可以供应10000平方米(建筑面积)建筑物供暖,按压力0.3MPa的饱和蒸汽计算,扣除回收凝结水的焓以后,折合建筑物的热负荷指标约为60瓦/平方。

2、20世纪90年代末,中国建筑科学研究院空调所(现建筑环境与节能研究所)在北京和沈阳对已建住宅的供暖热负荷进行了测定,得到的供暖热负荷指标如下。北京多层砖混 46-58瓦/平方米;多层加气砖混 67-74瓦/平方米;高层壁板46-51瓦/平方米;沈阳52-58瓦/平方米。

目前,中国建筑科学院研究院建筑标准设计研究所提供了国内民宅的面积热指标数据为47-70瓦/平方,其中,总建筑面积大,外围护结构热工性能好,窗户面积小,可采用较小的指标,反之则采用较大的指标。

综上所述,结合贵阳市的气候条件,根据我们多年的实施经验,可以将贵阳市独立供暖用户的供暖面积热指标定为70-100瓦/平方(根据参照建筑过往的实际数据,以及设计建筑围护结构热工性能情况权衡判断取值),面积热指标定下来以后,热负荷按下列公式计算。

建筑物估算热负荷=建筑面积*供暖面积热指标

二、冷负荷的确定

冷负荷是指在某一室外温湿度条件下,为了保持房间所要求的室内温湿度,必须由热泵从房间带走的显热和潜热量之和(单位:瓦)。

冷负荷的精确计算同样是很麻烦的,但是,因为贵阳市夏凉冬冷,而且业主使用风盘制冷通常同开率不像地暖那么高,所以,房屋冬季采暖时的热负荷要远远大于夏季制冷时的冷负荷,而同一台热泵的额定制热制冷功率相差不大,故我们以热负荷选型热泵以后,这台热泵的制冷功率通常就完全可以满足业主对制冷的需求。

也就是说,在贵阳,热泵选型不必计算房屋的冷负荷,以热负荷数据选型确定热泵即可。

上图是我所在的富力中心办公室的空调冷却塔,总共7个,正好就在我办公室楼下。2023年是贵阳本世纪迄今最热的一年,但是它最多一天也只启动了3个,平时都是启动2个,可见设计师当初的冷负荷计算与实际情况相差是很大的。

三、热泵的选型步骤

从上面的叙述可以知道,在贵阳市,业主安装两联供系统时,热泵外机应该按照建筑物所需热负荷来选型确定,供暖满足要求了,供冷肯定没有问题。

实操一下。

假设龙潭春天小区某栋一套建筑面积220平方的房子,面积热指标估算为80瓦/平方,则建筑物估算热负荷为220*80=17600瓦。

查约克热泵机组的技术参数,YVAG016ARSE的制热量为18千瓦,那我们能不能将这一套两联供系统的外机定为YVAG016ARSE呢。

答案是不行,因为约克YVAG热泵技术样本提供的是“环温7度(干球)/6度(湿球),制热进出水温度40度/45度”条件下的制热量,但是,在贵阳冬季的某些运行条件下,热泵的实际输出功率肯定会有衰减,所以,我们不能以约克的额定制热量来选择热泵型号。

热泵和壁挂炉、电炉等供热设备不同,壁挂炉和电炉的加热功率不受空气温湿度、设备出水温度等因素的影响,比如一台24千瓦的壁挂炉,夏天30度时制热能力是24千瓦,冬天零下20度它还是24千瓦,输出80度的热水时是24千瓦,输出40度的热水也是24千瓦。

但是热泵不一样,它的输出功率受到很多因素的影响,其中空气温度、空气湿度、热泵出水温度、化霜时间、两器积灰、管路系统热损失、外机升频降频、气流组织等因素,都会造成热泵制热输出功率的变动。

在贵阳冬季的极端条件下,约克YVAG热泵的实际输出功率比厂家提供的额定输出功率会有衰减。

我们根据约克技术样本提供的变工况参数,以及既有经验估算,建议以约克技术样本中标称的额定制热量的75%作为选型依据。选型步骤如下:

第一步,房屋的面积热指标按照70-100瓦/平方取值(根据参照建筑过往的实际数据,以及设计建筑围护结构热工性能情况权衡判断取值)

第二步,根据面积热指标,计算建筑物估算热负荷

公式:建筑物估算热负荷=建筑面积*供暖面积热指标

第三步,根据建筑物估算热负荷,按照下述公式计算热泵的选型制热量。

热泵选型制热量=建筑物估算热负荷÷0.75

第四步,查约克外机的技术参数表,选择额定制热量刚好大于选型制热量的机型

上述龙潭春天小区220平方户型,面积热指标取值为80瓦/平方,其估算热负荷为17600瓦,则热泵选型制热量=17600÷0.75=23467瓦,查约克外机的技术参数表,YVAG022RSE机型的额定制热量为24千瓦,刚好大于计算所得的选型制热量,故最终确定热泵外机型号为YVAG022RSE。

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