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【HVAC】《户式空气源热泵供热(空调)系统技术规程》编制要点介绍
   上传时间:2015/1/30  查看:1212次

北京市地方标准

《户式空气源热泵供热(空调)系统技术规程》

编制要点介绍

北京市建筑设计研究院有限公司   孙敏生


《规程》编制的基础和工作过程

       北京市对空气源热泵供热的研究和相关技术资料的编制可以追溯到 2010 年,至今为止工作分为 3 步 :

       1)2010 年 12 月,科研课题“空气源热泵与低温热水地暖组合建筑采暖系统的节能能效研究”在住房和城乡建设部立项。通过 2011—2012 年度整个供暖季对若干项目的测试和研究,得出以下主要结论 :空气源热泵与低温热水地暖组合的系统,在整个供暖季的平均供热能效比COP≥ 3,与燃气供暖等基本相当,作为集中供暖的补充,可以在寒冷地区推广使用。课题于 2012 年通过审查和验收,并被列为住建部推广项目。

       2)2012—2013 年,在住建部科研成果的基础上,完成了北京市《住宅户式空气源热泵供热和太阳能生活热水联合系统应用技术导则》,由北京市住房和城乡建设委员会批准实施。

       3)2014 年,在《导则》的基础上,经过对上述联合系统 1 年多的推广实践和经验总结,开始编制北京市地方标准《户式空气源热泵供热(空调)系统技术规程》,目前已基本完成初稿,预计 2015 年上半年报批。

系统的组成

       “户式空气源热泵供热(空调)系统”为多专业的集成系统,示意图见图 1。

图1  户式空气源热泵供热(空调)系统


       空气源热泵作为系统的冷热源,与 3 种末端设备组合 :

       1)空气源热泵 + 低温热水辐射供暖地面(户内供暖的主要末端设备),是联合系统的基础组成部分。

       2)空气源热泵 + 风机盘管等空调末端,进行夏季空调供冷,且在个别房间地暖供热量不足时,结合风机盘管等空调末端进行辅助供暖,是联合系统的延伸组成部分。

       3)为空调供暖的空气源热泵,兼作生活热水热源或太阳能生活热水系统的辅助热源,是联合系统的重要组成部分。

系统配置的优势

       1)空气源热泵机组与以辐射和自然对流方式散热的热水供暖地面相结合的系统,与热风供暖末端设备相比,从室内舒适性角度来看具有很大的优越性,因此热泵采用“热水”机组,而非“热风”机组。

       2)考虑空气源热泵机组的供水温度受限制,以及提高设计工况的能效比(COP )的需要,应采用低温热水供暖,辐射供暖地面相对于对流散热器,对水温的要求低、舒适性好。只有在单位面积热负荷过大的主要房间当地面供暖不能满足要求时,可利用房间内的风机盘管或直接膨胀式空调室内机作为供暖设施的补充。

       3)空气源热泵机组同时作为冬季供暖热源和夏季空调冷源,无需再另外设计或由用户自行设置其他空调制冷设备。

       4)夏季空调系统末端采用风机盘管机组或直接膨胀式空调室内机,相对于地面或顶棚辐射供冷等,系统简单、室温控制灵活、对房间湿度适应性强。

       5)空气源热泵作为生活热水热源或太阳能生活热水辅助热源,比直接电加热系统节能。

       6)一机多用,可分户灵活控制,可以方便地进行分户计量,促进行为节能。

系统适用范围

       除集中供暖和燃气炉供暖之外,该系统为北京市区和近郊的多层和高层住宅提供了又一种可供选择的节能供暖空调方案。

       对于无集中供热和燃气条件的远郊县住宅、独立式住宅和其他用户,相对燃煤供热和电直接供热,采用空气源热泵作为供热热源,在保证北京地区的环境保护和节能方面都有不容置疑的优势。

       可以部分采用联合系统。例如 :当建筑没有生活热水热源需求时,空气源热泵可仅作为户式独立空调供暖的冷热源等。

《规程》主要技术内容

       《规程》包括 7 章正文:总则,术语, 统一规定,设计计算,设备材料选型和设计,电气系统设计, 施工、检验、调试、验收及运行维护。《规程》还附有几个附录 :设备资料汇编、系统图示、地暖计算资料汇编、地暖类型图示、设备选型例题、工程质量检验表,为设计和施工验收等提供了大量的技术资料。

        对空气源热泵产品的要求

       1)机组容量范围

       根据国家标准 GB/T 18430.2—2008《蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组 第二部分 :用户及类似用途的冷水(热泵)机组》的适用范围进行界定,机组名义制冷量一般不大于 50 kW。

       2)机组供热水温要求

       一般不低于 50 ℃即可满足地暖和生活热水的加热要求。不提倡选用产 60~80 ℃热水与对流散热器相配置的高温型机组。

      3)机组制热运行最低室外环境温度要求

       应至少能够在不低于- 15 ℃的环境温度里制取热水(比延庆地区供暖设计温度低 3 ℃)。北部远郊区县宜采用“低环境温度空气源热泵机组”,即能够在不低于- 20 ℃的环境温度里制取热水的空气源热泵机组,其性能应满足 GB/T 25127.2—2010《低环境温度空气源热泵(冷水)机组 第二部分 :户用及类似用途的热泵(冷水)机组》的各项规定。

       4)机组节能要求

机组供暖设计工况(非名义工况)时的运行性能系数COP 不应低于 2.0。机组制冷名义工况的性能系数(冷热水机组的COP 和多联机组的IPLV (C))应满足北京市现行建筑节能标准的规定。

       5)产品必须提供的设计资料 热泵机组规格表 :冷热水机组包括名义工况的制冷量和制冷性能系数COP 等,多联机包括名义工况的制冷量和制冷综合性能系数IPLV (C)等。

       热泵机组供热工况技术资料:应提供不同室外干球温度、不同供水温度时的机组供热量和输入功率。

       《规程》编制过程中搜集了十几个企业的空气源热泵资料,附录 A 提供了其中符合要求的 13 个企业(原《导则》仅为 5 个)、17 个类型的资料,可供设计参考。其他产品被选用时也应参考附录 A 的形式,提供上述设计资料,供设计选型和判定是否符合节能要求。


        地暖设计部分

       1)结合空气源热泵供热特点,完善地暖设计和选型要点:

       2)推荐适宜和新型的地暖类型 ;

       3)细化热量和选型计算方法 ;

       4)提供经重新计算和整理的各类型地暖散热量计算表;

       5)为推荐的地暖类型配置示意图。


        编制设计选型例题

       选用了实际工程为例题,详细阐述了设计计算过程,并对计算和选型结果进行了分析,可作为实际工程的设计指导。

        施工、检验、调试、验收及运行维护

       1)明确联合系统应执行的各项施工验收规范 ;

       2)提出对施工图纸、施工验收单位及人员,以及施工验收组织协调的要求 ;

       3)结合联合系统的特性,分 3 节分述施工和安装、检验和调试、验收和运行维护的各项规定 ;

       4)附录 H 提供了工程质量检验表,包括设备进场检查记录、系统试运转测试检验记录、地面供暖安装工程质量检验记录、空气源热泵系统安装工程质量检验记录、自控和电气系统工程质量检验记录、系统维修记录等表格。

        摘自《暖通空调•专辑》2015年第1期

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