耦合无极4注册登录平台型水系统在户式热泵采暖中的实用性
首页-无极4代理-首页 无极4注册登录平台 耦合型水系统的应用优势
在户式热泵+地暖的供暖系统中, 采用耦合型水系统进行设计,可增强热泵运行的稳定性,优化热泵与采暖末端的匹配性,使其不受末端散热装置的负荷波动影响;接下来就从2 个方面对直供型水系统和耦合型水系统进行分析研究。
1. 户式热泵采暖系统的稳定性
直供型水系统是传统的热源与末端直接连接的采暖系统,从热力学角度来看,更有利于热量的传递,采暖效果也更直接,但是热泵与末端的负荷必须基本匹配。如果热泵与末端的负荷不匹配,则容易使得热泵频繁启停,减少机器寿命;另外热源与末端匹配不好,水力失调,局部过流、局部欠流也是造成热源“热量”不能有效传递到末端“热量”的问题,在实际应用中反而增加了系统能耗,降低了能源利用率。
耦合型水系统就是通过缓冲水箱将系统“分割”成为热源侧和末端侧;这样热源侧热泵可以工作在自身的最佳工况下,切断了末端负荷、水流变化对热源侧水系统的影响。特别是对于户式住宅热泵采暖系统来说显得尤为重要;因为普遍来说,户式住宅项目的末端负荷变化比要大过商用项目。
因此,相对于传统的直供型水系统,耦合型水系统(缓冲水箱)对热泵采暖系统稳定性的维护起到了重要的作用。在耦合型水系统运行中,即使末端散热装置全部关闭,热泵仍能够正常工作,从而避免了热泵长期低负荷(或负荷波动大)状态下频繁启停,有利于发挥热泵的热效率,使得热源侧与末端侧的水系统耦合关联,如同自耦式变压器,当负载侧负荷变化时,源侧输出相应的能力,负载侧负荷关闭时,源侧的输出也自动关闭,无任负载侧发生什么变化,源侧主机仍然正常安全工作而不受影响, 提高了整套系统的稳定性和可靠性!
2. 末端循环水泵的设计
末端管路系统的变化多端,对于循环水泵选型造成了很大的影响;特别是户式住宅项目中,由于项目较小且量多,一般都会选择快速估算的方法来选择水泵,从而使得水泵往往会选得过大或过小。水泵选择过大会相应增加水泵功耗,同时降低热泵机组的换热效率;水泵选择过小则不能将热泵的热量有效传输到采暖末端中,使得用户需求得不到满足。
热泵一般内置有循环泵作为系统循环动能,在热泵采暖系统的应用中,施工单位调试中发现系统运行情况不佳,通常采用增加外置循环泵的方法。在外置次级循环泵的情况下,直供型水系统和耦合型水系统的反映又各不相同!在直供型水系统中,如果外置泵与热泵内置泵的参数不同,则容易造成水泵冲突,影响热泵内置循环泵的使用寿命。
在耦合型水系统中,已通过缓冲水箱对热源侧和末端侧进行“分割”,因此次级循环泵可根据末端情况来进行设计,完全不需要考虑对热泵端工作的影响。
在别墅等大面积户式热泵采暖系统中,由于末端侧采暖面积大,需要的循环流量较大;如果配置较大的次级泵,在用户部分使用较小面积的区域供暖时,就会出现啸叫、共振等噪音,以及局部过流等问题,不利于节能,还会使得水泵功耗无谓浪费以及出现过载的可能;例如:两层建筑,分别给每层供热都可以升温,而全部供暖时则会有一层不热,或者是整体供暖时很好,可局部供暖时水泵功耗过大而产生浪费(我国家庭使用中,超过80%时间用户只需要局部区域的供暖供冷),我们可以将较大的末端侧分层分区设置次级泵,这样当某区域有采暖需求时,只需按区域开启相对应的次级泵,满足局部流量需要即可;这样既降低了水泵功耗,也克服了水泵噪音和阀头噪音等问题,同时体现出末端循环水泵选配的灵活性!
与此同时,我们从上面直供型水系统和耦合型水系统的特性分析可知,分层分区设置次级泵对直供型水系统的流量稳定性影响更大,极易造成水力失衡;而分层分区设置次级泵应用于耦合型水系统则完全没有此类问题。
由上述分析可知,面对变化多端的末端散热装置,相对于直供型的水系统,可见耦合型水系统更有利于系统运行的稳定性,同时能够将水系统的安装和设计标准化,加强热泵的热效率、稳定性,实现系统运行的真正节能!
结论:经过以上分析可知,通过合理设定系统供回水温差,使用耦合型水系统运行,可达到优化和提高户式热泵采暖系统的热效率及稳定性的目的。
在户式热泵+地暖的供暖系统中, 采用耦合型水系统进行设计,可增强热泵运行的稳定性,优化热泵与采暖末端的匹配性,使其不受末端散热装置的负荷波动影响;地暖设计采用恒定供水温度的大温差(10℃)计算,可降低系统水泵的功耗,对热泵的能效有利,而大温差小流量对地暖侧传热系数的不利影响可通过增大地暖散热面积或缩小管间距等有利因素进行补偿。
这种换热面积的增加所导致的成本增加很少,正是地暖作为一种优秀的散热末端所表现出的节能、高效、低成本的特点。这体现出合理的设计可在系统成本增加很小的情况下明显提高整个供暖系统的实际运行能效!