建筑供暖一直都是以傳統(tǒng)的集中供暖的方式為大家所熟知,然而,隨著時(shí)代的進(jìn)步,低碳節(jié)能的意識(shí)越來越深入人心,這時(shí)空氣源熱泵地暖系統(tǒng)以低碳節(jié)能美觀大方的形象出現(xiàn)在大家的視野,但是你了解嗎?
一、低溫輻射供暖的空氣源熱泵地暖系統(tǒng)對(duì)節(jié)約能源的獨(dú)特貢獻(xiàn)
1、輻射供暖是熱量在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面之間進(jìn)行傳遞的,它不通過房間的空氣,空氣對(duì)輻射傳熱一般沒有阻隔,因而,在這種供暖方式中,房屋內(nèi)表面溫度比暖氣片采暖溫度要高。
2、輻射采暖采用地板,從人體衛(wèi)生講最合適,而空氣源熱泵地暖地板輻射采暖時(shí)的室內(nèi)溫度分布是自下而上逐漸降低,而不是對(duì)流和熱風(fēng)采暖時(shí)溫度上熱下冷,從而使房間的熱耗減小。
3、采用空氣源熱泵地暖輻射采暖時(shí),無論是采用地面,還是天花板散熱,表面積都大于暖氣片,可是傳熱系數(shù),尤其是地板向上的傳熱系數(shù)比較大,所以其表面溫度不需要很高,一般限制在28℃一下,而散熱器則要平均在50℃-60℃。
綜上所述,可見空氣源熱泵地暖輻射采暖是民用建筑中節(jié)能采暖方式的首選,薄型預(yù)制地板采暖更適用于間歇式采暖,對(duì)于與空氣源熱泵地暖相結(jié)合的薄型預(yù)制地板采暖,在北京為代表的寒冷地區(qū)的示范說明,全冬季的能效比>3.0,相當(dāng)于用一次能源的熱電廠η達(dá)100%,比熱電合產(chǎn)的供熱系統(tǒng)還高。
二、空氣源熱泵地板采暖需要適應(yīng)多低的室外溫度
在我國(guó)北方寒冷地區(qū)除個(gè)別高原地帶外,絕大部分冬季最低室外氣溫在-14℃——-15℃左右;室外氣溫常常在-6℃,平均溫度為-10℃左右;室外氣溫的波動(dòng)幅度為5℃,而由于房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性,其內(nèi)表面的波動(dòng)幅度大大衰減。如過去的37墻,內(nèi)表面的溫度波幅僅為5/50℃,即1/10℃。現(xiàn)在的節(jié)能建筑波動(dòng)幅度更小,僅為5/100℃=1/20℃,如考慮冷風(fēng)滲透和玻璃窗的溫度波動(dòng),房間的供熱量也不必隨一日外溫的降低而加大,隨外溫的升高而減小,而是讓外溫短期的降低、升高帶來的擾動(dòng),讓房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱性能去承受。因此,從空氣中取熱的空氣源熱泵,對(duì)應(yīng)室外氣溫只需按照它在短期內(nèi)的平均溫度運(yùn)行工作即可。根據(jù)近20年的氣象統(tǒng)計(jì),北京地區(qū)為-7.5℃,相應(yīng)的蒸發(fā)溫度不低于-20℃,由于房屋的熱穩(wěn)定性,當(dāng)室外氣溫下降到-15℃時(shí),只要求熱泵能正常運(yùn)行就可以了,而不要求這時(shí)的供熱量滿足瞬時(shí)負(fù)荷的要求。
因此,空氣源熱泵地暖地板輻射采暖,在節(jié)能建筑中,最冷天平均水溫也不超過35℃,所以,在以北京為代表的北方寒冷地區(qū)用于地板采暖的空氣源熱泵僅用一級(jí)壓縮就足夠了。在此,再次強(qiáng)調(diào)不要把室外氣溫與空氣源熱泵的蒸發(fā)溫度混為一談,后者比前者低10℃左右。
三、用于地板輻射采暖的空氣源熱泵地暖需不需要變頻
目前,廣泛采用水盤管輻射采暖地板與熱風(fēng)采暖的分體空調(diào)比,由于其不可忽略的蓄熱性,不但可以采用低溫水運(yùn)行,而且可以用啟、停方式調(diào)節(jié)供熱量、適應(yīng)不同天氣下的不同熱負(fù)荷,而不影響能效比。
首先,由于地面裝飾層下有5cm的豆石混凝土及水盤管,其下又有保溫墊層,墊層下或?yàn)橄聦臃块g或?yàn)橥寥?,所以,可以視為半無限大壁體,當(dāng)室溫以±1℃波動(dòng)時(shí),例如:20℃±1℃控制熱源啟停時(shí),該地板由于其蓄熱性,會(huì)放出或吸收一定的熱量,給室溫波動(dòng)±1℃造成足夠的時(shí)間間隔τ,不但不會(huì)造成機(jī)器頻繁啟停,而且使平均投入電力不會(huì)有太大增加。所以,冬季地板輻射采暖的空氣源熱泵不需要變頻。
