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如何計算采暖空氣源熱泵的制熱量?

2021.12.03

一、空氣源熱泵制熱量計算方法

1、通過(guò)計算或試驗確定出混合制冷劑的比熱、密度,換熱量就能比較簡(jiǎn)單的計算出來(lái)。比如,混合制冷劑比熱是Ch,密度是d,換熱器進(jìn)出口溫度差是ΔT,制冷劑在換熱器的流量是Q,換熱器的換熱量W就可以簡(jiǎn)單計算如下:W = Ch× d× Q × ΔT。

2、通過(guò)機組運行過(guò)程中水側的水流流速、進(jìn)出水口的水溫溫差,也可以計算制熱量。比如,水的流速V(T/h),水側溫差ΔT,制熱量W=1.163×V×ΔT。

3、熱泵的壓縮機都有不同溫度下的制熱量表格,可以查詢(xún),粗略估算制熱量。

二、影響空氣源熱泵制熱量的因素

1、氣候條件的影響

當熱泵機組的運行的環(huán)境溫度提到5℃,那么它的制熱量可相應增加5%~20%以上,特別是在冬季,制熱量受環(huán)境溫度、空氣濕度的影響很大。往往在設計方案時(shí),將實(shí)驗條件下的工況制熱量和性能系統作為熱泵機組的全年平均數值,拿來(lái)與電熱水器、燃氣熱水器相比較,得到優(yōu)異的節能效果這一結論,但是這數據與現實(shí)存在很大的偏差,因為沒(méi)有考慮不同地區氣候條件的影響,如在長(cháng)江流域以北,熱泵全年平均能效與名義工況能效的偏差可能會(huì )超過(guò)20%。

2、空氣源熱泵熱水系統的運行模式

當采取的是定溫補水、循環(huán)加熱的系統模式來(lái)制熱水時(shí),由于系統中熱泵機組一直處于中高水溫狀態(tài)下工作,導致熱泵實(shí)際性能系數比由冷水加熱至熱水的直熱系統的理論性能系數下降20%以上。正是由于直熱控制技術(shù)的缺乏,影響了許多熱泵熱水工程的實(shí)際節能效果。

3、空氣源熱泵循環(huán)水流量和水垢

《商業(yè)或工業(yè)用及類(lèi)似用途的熱泵熱水機》“GB21362-2008”中明確:對于不提供水泵的熱水機,實(shí)驗室為其選配水泵,使循環(huán)水在機組名義制熱量條件下,換熱端溫升5°。從目前市場(chǎng)上大多數循環(huán)式商用機來(lái)看,由于實(shí)際工程設計中管道阻力損失大小不一,在有的工程系統中循環(huán)水流量較小,換熱端溫升超過(guò)5°,換熱量下降,從而使得機組的制熱能力也會(huì )下降。

管道和換熱器中的水垢會(huì )影響水流量,增加了換熱器熱阻,減少機組制熱量。所以在工作一定年限后空氣源熱泵機組的制熱能力會(huì )有所下降,水質(zhì)差的地方制熱量也會(huì )有所下降。


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