幾年間,，空氣源熱泵“兩聯(lián)供”在供暖市場(chǎng)已炙手可熱,，尤其是在夏熱冬冷地區(qū),，增長(zhǎng)速度日甚一日,。那么,，空氣源熱泵“兩聯(lián)供”在夏熱冬冷地區(qū)應(yīng)用的優(yōu)越性究竟體現(xiàn)在哪里,？相對(duì)于其他采暖方式,，消費(fèi)者何以對(duì)其關(guān)愛(ài)有加,？本文援引同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院副教授/博導(dǎo)周翔《夏熱冬冷地區(qū)戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)實(shí)測(cè)研究》，以杭州某住宅項(xiàng)目為例,，通過(guò)詳細(xì)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),，對(duì)空氣源熱泵“兩聯(lián)供”的應(yīng)用效果、節(jié)能性,、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行深入剖析：
同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院副教授/博導(dǎo)周翔
實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：該戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)在冬季穩(wěn)定工況下,，機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中，供水溫度在40℃~46℃之間,，回水溫度在36℃~42℃之間,，室內(nèi)溫度控制良好，冬季該機(jī)組整體COP在2.7左右,。夏季室內(nèi)溫度總體可以控制在22℃~27℃,，供水溫度平均在11.7℃，回水溫度平均在9.7℃,。
同時(shí),，該戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)和燃?xì)獗趻鞝t來(lái)進(jìn)行對(duì)比，COP選擇隨著室外溫度變化實(shí)測(cè)的結(jié)果,，水泵功率實(shí)測(cè)是0.55KW,，燃?xì)獗趻鞝t熱效率80%，按照杭州市階梯電價(jià)和氣價(jià)來(lái)做推算,，發(fā)現(xiàn)該“兩聯(lián)供”系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性非常好,。
1戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)介紹
我們對(duì)于“兩聯(lián)供”系統(tǒng)的理解，可以從冬季供暖這個(gè)角度來(lái)切入,。這里是從地暖的需求上來(lái)講的,，地暖所需要熱水的供應(yīng)，實(shí)際上是來(lái)源于以空氣源熱泵,、水地源熱泵,、太陽(yáng)能等可再生能源為熱源，使用低?末端輻射供暖（熱力學(xué)概念）的過(guò)程中以水為輸配介質(zhì),。
“兩聯(lián)供”系統(tǒng)夏季供冷,，利用已有冷熱源設(shè)備,，多以對(duì)流送風(fēng)方式去除室內(nèi)熱濕負(fù)荷，并以水或氟制冷劑為輸配介質(zhì),。
對(duì)于“兩聯(lián)供”的定義,，我們?cè)谶M(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)編制時(shí)也是有點(diǎn)困惑的，就提出了“兩聯(lián)供”系統(tǒng)是否可以理解為兩種模式“采暖”+“制冷”,，兩套末端“輻射”+“對(duì)流”,？這種概念是否會(huì)被大家所接受仍未可知？同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)概念會(huì)跟熱電聯(lián)供以及熱點(diǎn)三聯(lián)供的定義有點(diǎn)相像,。在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范編制的時(shí)候,，我們也在思考這個(gè)問(wèn)題，如何能夠用更科學(xué)和規(guī)范的專業(yè)術(shù)語(yǔ)來(lái)定義“兩聯(lián)供”,，所以希望在場(chǎng)的專家給出一些指導(dǎo)性建議,。
2戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)設(shè)計(jì)
今天分享的這個(gè)設(shè)計(jì)案例是杭州市的一個(gè)高層住宅項(xiàng)目，它應(yīng)用的是以空氣源熱泵作為熱源的“兩聯(lián)供”系統(tǒng),。
我們從上圖可以看出,，“兩聯(lián)供”系統(tǒng)在間歇運(yùn)行時(shí)負(fù)荷會(huì)增大。左圖是“兩聯(lián)供”系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)負(fù)荷峰值變化的曲線圖,，最大負(fù)荷峰值出現(xiàn)在夏季的下午兩點(diǎn),；右圖是系統(tǒng)間歇運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷峰值變化的曲線圖，白天機(jī)組處于關(guān)閉狀態(tài),，負(fù)荷值為零,，當(dāng)所有住戶晚上八點(diǎn)回家后把所有客房和臥室的空調(diào)打開(kāi)時(shí)，最大負(fù)荷峰值出現(xiàn),。
我們分析“兩聯(lián)供”系統(tǒng)間歇運(yùn)行負(fù)荷較大的原因,，無(wú)外乎以下兩點(diǎn)：間歇期蓄存于圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的熱量會(huì)形成附加冷/熱負(fù)荷；若同時(shí)開(kāi)啟多個(gè)房間,，各房間負(fù)荷疊加,，導(dǎo)致總瞬時(shí)負(fù)荷較大。
對(duì)于間歇運(yùn)行時(shí),，彌補(bǔ)風(fēng)盤(pán)及室外機(jī)容量不足的方案可參考以下幾點(diǎn)：機(jī)組選型適當(dāng)放大,；在空調(diào)啟動(dòng)前增加一個(gè)預(yù)熱期和預(yù)冷期，即提前打開(kāi)空調(diào),，來(lái)解決房間附加冷/熱負(fù)荷,；令各房間在不同時(shí)刻開(kāi)啟，降低房間內(nèi)的總瞬時(shí)負(fù)荷,。
3戶式“兩聯(lián)供”系統(tǒng)測(cè)試
再來(lái)介紹一下我們近期的一些測(cè)試結(jié)果,。我們使用數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，把主機(jī)的各個(gè)參數(shù)、室內(nèi)的溫濕度和送/回風(fēng)溫度進(jìn)行采集,，并且測(cè)試了機(jī)組的功率,、損失功率能耗，以及它的供熱量等,。
上圖是“兩聯(lián)供”系統(tǒng)在冬季穩(wěn)定工況下的一個(gè)測(cè)試結(jié)果?？梢钥闯鲈跈C(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中,，它的室內(nèi)溫度控制還是非常好的。這時(shí)候,，它的供水溫度在40℃~46℃之間,，回水溫度在36℃~42℃之間。
這是我們?cè)诙緯r(shí)測(cè)試的主機(jī)制熱量和耗電量的關(guān)系,。我們可以看到,，機(jī)組整體COP在2.7左右。它隨室外溫度變化而變化,，變化的區(qū)間值在2.6~2.8之間,。另外就是以地暖開(kāi)啟的時(shí)間作為一個(gè)啟動(dòng)工況的話，系統(tǒng)在12小時(shí)左右能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),。
我們夏季也做了相關(guān)測(cè)試,，數(shù)據(jù)顯示室內(nèi)溫度總體可以控制在22℃~27℃，供水溫度平均在11.7℃,，回水溫度平均在9.7℃,。
我們看到這個(gè)系統(tǒng)的COP值在測(cè)試時(shí)并不高，機(jī)組在低負(fù)荷率的情況下運(yùn)行時(shí),，COP值會(huì)更低,，如果說(shuō)處理相對(duì)較大的制熱量，系統(tǒng)的COP值會(huì)有所提升,。
我們根據(jù)模擬結(jié)果,，參考測(cè)試到的COP值，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行了預(yù)算分析：
我們針對(duì)“兩聯(lián)供”系統(tǒng)和壁掛爐來(lái)做一個(gè)對(duì)比,，COP選擇的是隨著室外溫度變化實(shí)測(cè)的結(jié)果,，水泵功率實(shí)測(cè)是0.55KW，燃?xì)獗趻鞝t熱效率80%,，按照杭州市階梯電價(jià)和氣價(jià)來(lái)做推算,，可以發(fā)現(xiàn)“兩聯(lián)供”系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性非常好。具體數(shù)值見(jiàn)下圖：
根據(jù)對(duì)比可以得出以下結(jié)論：
? 全年運(yùn)行費(fèi)用“兩聯(lián)供”系統(tǒng)低于分體機(jī)+壁掛爐,，仍有節(jié)能空間,。
? 機(jī)組在冬季時(shí)燃?xì)獠膳M(fèi)用降低，補(bǔ)償了夏季時(shí)的運(yùn)行費(fèi)用,；
? 水泵能耗占比較高（20-40%）,；我們與業(yè)內(nèi)一些同行進(jìn)行交流時(shí)也有提出,，把水泵外置，與整個(gè)智控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì),，可以最大程度地把系統(tǒng)的節(jié)能空間利用起來(lái),。
? 在夏季時(shí)，是否可以考慮采用地板適度供冷,，增大供回水的溫差,，風(fēng)盤(pán)間歇運(yùn)行，利用峰谷電蓄能,，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的積極性,。
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