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空气源热泵解决方案在商用供暖领域大有可为

时间:2017-06-08    点击: 次    发布者:佚名 - 小 + 大

随着我国“煤改清洁能源”工作如火如荼的展开,空气源热泵技术已在北方地区的居民供暖领域得到了广泛应用,且市场反馈积极正面。那么空气源热泵技术在商用供暖(供暖面积超过300平米)领域是否应有一席之地?能否抵挡住寒冬的考验?能耗情况究竟理想与否?是不是替代传统燃煤锅炉的理想方案......这些问题一直是行业客户心中的疑虑,也是外界对空气源热泵正确应用的质疑的症结。

对于这些问题,业界众说纷纭,也一直没有统一的声音发出。终于,近日在山东济南举办的清洁供暖-空气源热泵供暖政策技术探讨会上,中国建筑学会供暖专业委员会主任委员董重成教授分享了《空气源热泵商用项目实测与分析》项目的初步结论。商用项目的实测与分析,对于如何业主打消疑虑,评定空气源热泵供暖的合格工程,有着极强的指导和借鉴价值。

董重成教授介绍的实测项目为北京顺义区一所国际学校的教学楼,测试时间从20161217日到2017315日,覆盖了大半个采暖季。教学楼共五层,一二两层从中分开,分别安装了匹配功率的空气源热泵机组,即1#系统和2#系统(详见下文数据),实测项目的建筑面积共计2,100平方米。平时周一至五,学生们上课,室内温度需符合人体舒适需求,到周末两天则维持基本温度条件即可。该项目中从空气源热泵机组到传输管网及供暖末端,安装了丹佛斯的众多制冷、供热及传动产品:PSH低环温热泵专用涡旋压缩机、MCX智能控制器、热力膨胀阀、电磁阀、压力/温度开关、水力平衡阀、温控阀和压差旁通阀等。


本次测试的目的是通过监测室内空气温度、室内外的空气湿度和温度、供暖系统水流量、供回水温度、系统电功率和耗电量等,了解热泵机组在供暖季的总制热量和总功耗,分析整套系统的能效,对比系统采用供暖末端加装供热控制元件的能耗差别,总结应用经验。

经过4个月的数据收集,得出几条结论:

1.空气源热泵用于商用建筑供暖可以实现良好的供暖效果。

2.温控阀能有效控制室内温度,避免过度供热。

3.合理装配水力平衡阀等供热系统元件后,供暖系统节能率达20%以上;热泵机组节能率达25%以上,有利于热泵系统高效运行和提高供热质量。

4.机组最冷日运行仍有较佳性能,1#机组COP达到2.59,且满足室内供暖需求。

同时给出了合理建议:

1) 应系统化地看待空气源热泵商用供暖系统,不仅要合理配置空气源热泵机组,也要有效挖掘传输管网和供热末端的能效提升空间;

(2) 建议在传输管网中的水泵上加装变频设备。

董教授所介绍的案例的实测结果给空气源热泵在商用供暖领域的发展提供了参考依据,对于引导行业健康发展有促进作用。会议结束后,他接受了《热泵产业资讯》的采访,就如何建立空气源热泵供暖的优秀工程提出了他的建议。

问题一:对于近年来火热的空气源热泵供暖行业,作为供暖末端方面的专家,您怎么看这个行业的发展?

董重成教授:空气源热泵在建筑采暖、工业干燥和农业大棚植物种植领域都有良好的发展前景,不过由于目前的市场状况和配套的政策法规等问题,在推广和应用过程中也有许多问题亟待解决。一直以来,生产企业都对解决热源侧(空气源热泵机组)的问题较为积极,这是必要的,毕竟热源是供热系统的基础。但即使很好的解决热源侧的问题,而忽视系统中其他部分运行效率的考量,结果也会导致机组在实际运用中供热效果不佳、能耗居高不下。所以在供暖系统中,也应充分重视末端和传输管网的技术问题

其实,供热末端(也就是建筑中的供暖系统)在空气源热泵供暖系统中起着举足轻重的作用。当热泵产品在应用中出现电费过高、效率较低等问题时,除了关注热泵机组本身以外,还要考虑到管网系统和供热末端的技术问题。如果末端与系统不适配,即使机组运作得再好,最后的供热效果都可能是事倍功半,得不偿失。

问题二:那空气源热泵到底应该配什么样的供热末端?

董教授:适合的就是最好的。

对于末端设备的选择应该从业主和建设者的角度出发,根据末端设备的适用场合进行选择。在北京“煤改电”中,有许多针对既有建筑的改造工程,对于这类项目进行末端改造铺设地暖的难度很大,散热器(暖气片)反而成了更优选择而在对空调和供热都有需求的场合,风机盘管就是较为理想的末端形式。在某些项目中,有时并不需要对整个系统进行改造,也许对末端进行小小的变化,如温控阀对于有效控制室内温度,避免过度供热,安装温控阀就可以显著提升整个系统的运作效率,达到良好的供暖效果。

空气源热泵供暖是系统工程,每个部件的相互匹配都至关重要,这种观点也得到了本次实测协助方的认同。丹佛斯制冷与空调部门中国区市场传讯经理肖伦就表示热源端、管网系统和末端的匹配在实际应用中不容忽视。

问题三:这次检测的项目采用了丹佛斯的核心部件产品,对比其他来看,有那些地方比较突出?

董教授:从国家层面来看,煤改清洁能源是正确的方向,空气源热泵有着良好的前景,但空气源热泵仍存在着所谓的“短板”,就是其初始投资相比其他能源形式或方案较高,想要大力推广空气源热泵供暖产品,助力行业的腾飞,需要政策的大力扶持。这就需要行业拿出针对空气源热泵现有问题的解决方案和具体操作案例来予以证明,让政府部门放心认可这个方案。这也正是中国热泵产业联盟、丹佛斯公司和哈尔滨工业大学一起合作,推进此次实测项目的原因。目前行业同仁都希望空气源行业健康地发展,希望通过本次的对比监测项目,给行业和社会以新的启发,把空气源热泵商用采暖项目做得越来越好。

所以在空气源热泵商用供暖工程的设计施工中,应该更加注重控制系统的提升,安装末端水力平衡及温控装置,否则会造成能源和浪费。一个真正优秀的设计,系统的控制和精细化必须得到体现。精心设计和精心施工带来的系统效果,就是达到最好的供暖质量,满足人们对于系统供暖的要求。

问题四:对于空气源热泵供暖工程,很多人存在质疑,您如何看待这个现象,能否请给出建议? 

董教授:虽然外界存在很多质疑,但是空气源热泵在“煤改清洁能源”中有着其他能源无可比拟的优势,也受到广为认可,空气源热泵作为独立的清洁型供热系统,有非常好的发展趋势。无论在综合性价比还是供暖的舒适性方面,都可以与其他清洁能源形式及方案具有优势的竞争力。

但是空气源热泵如何实现突破性发展?有以下几点值得注意:

一、空气源热泵在供暖系统中的应用值得重视。除了在“煤改电”领域中的应用,在有的集中供暖中作为热源也完全可行,目前已经有了实际案例可供参考。

二、空气源热泵已经在寒冷地区大面积使用,以后会逐渐拓展到严寒地区,而在严寒地区的气候环境下,机组如何在-25℃的环境下保持高效运行值得关注。生产企业应该加大对-25℃超低温环境机组运行的实际应用验证。

三、空气源热泵在寒冷地区的应用,完全可以考虑和其他热源耦合使用,从而达到最佳的制热效果。如为了支持“煤改电”政策的顺利推行,许多城市发布了补贴政策,“峰谷电”就是其中之一。部分地区白天一度电需要0.5元,晚间只要0.1元,从经济角度来说,相当于COP值达到4以上,如此高的能效比即使是空气源热泵都难以达到。所以空气源热泵完全可以和电供暖耦合,白天使用较为节能的空气源热泵供暖,有效利用可再生能源,而在夜间气温较低、空气源热泵运行效率不高的时段,使用电采暖,对于用户来说,可以达到舒适性和经济性并重的效果。

四、空气源热泵的灵活性也是和其他能源耦合使用的一大优势。在北方冬季供暖之前,往往因为没集中供暖时间要求无法开始集中供暖,在这种情况下,使用空气源热泵作为热源是最好的选择。并且可以在+8度室外气温下供暖,不仅热效率高,调节灵活,还能提高居住质量和环境质量,等到不利于空气源热泵运行的气温,再开启城市热网集中供暖,可以实现社会效益和经济效益的最大化。

当然空气源热泵在实际应用中也许存在着很多问题,但空气源热泵的优势也决定了它会成为未来发展的主流。

因此据丹佛斯制冷与空调部门中国区市场传讯经理肖伦介绍,基于这样的原因,丹佛斯非常看好空气源热泵在商用供暖领域的发展,一直以来丹佛斯与热泵机组厂家深入合作,从研发阶段就已联手进行,通过优化的选型加反复的测试最终确定出最佳的配套元件解决方案,从而保证合作伙伴项目的成功。而今年丹佛斯将在海盐基地建设一个大型研发应用测试中心(ADC),加大对空气源热泵综合系统的深入研究,同时也将对众多的实际运行项目进行监测及分析,不断改善并逐步推进系统的“完美匹配”,实现系统舒适性及能效的双重保障。除此以外,丹佛斯应对“煤改电”项目已做足准备,武清及海盐基地特设了煤改电库存专区,长期保证合作伙伴的安全库存,确保快捷供货。

虽然行业的发展还有若干困难要克服,随着应用的不断增加和解决方案的日趋完善,空气源热泵供暖的未来也一定会发展地愈加成熟。提高空气源热泵商用供暖工程的供热效果,建立空气源热泵供暖优秀工程绝非易事,但通过与行业专家董老师的交流,至少现在已经有了明确的前进方向,下一步需要做的事情,就是齐心协力朝着目标稳步迈进。空气源热泵在商用供暖领域的昂首阔步值得我们期待。


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