空氣能熱泵的制熱量與能效比受環(huán)境溫度的影響很大,溫度越低,相應(yīng)的數(shù)值也越低。如在環(huán)境溫度20°C時制熱量17.2kW(冷熱水溫差40度),到了環(huán)境溫度5°C時制熱量降為11.23kW(冷熱水溫差51度),比20°C的數(shù)值降低了1/3左右;到了環(huán)境溫度-5°C時制熱量降為5.75kW(冷熱水溫差51度),比20°C的數(shù)值降低了2/3左右。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表示,就算采用優(yōu)化電機性能曲線、補氣增焓、變頻等改善壓縮機的手段,空氣能熱泵機組冬季的制熱量與工況相比,還是相差很大,且溫度越低,制熱量越少。
另外,環(huán)境溫度越低,自來水溫度也越低,而冬季熱水使用量卻比其他三個季節(jié)都要大得多。如按滿足冬季極端情況下-5°C時的熱水負荷、空氣能熱泵熱水系統(tǒng)24小時連續(xù)工作來設(shè)計,那么,在春秋季節(jié)熱泵機組工作時間往往還不到6個小時,而每天熱水供應(yīng)量與熱泵機組的配置比需要達到1噸水配置2匹高能效熱泵機組。根據(jù)工程經(jīng)驗、市場競爭和投資收益期等因素,目前國內(nèi)95%以上的熱水工程都達不到這個要求。
而且,-5°C時的熱水供應(yīng)得到保證,但遇到氣溫更低或者熱水用量超量時,1噸水配置2匹高能效熱泵機組的配置還是不能滿足需求。那么,要如何才能更好地處理這矛盾呢?或許可從工程設(shè)計思路中找答案。
集中熱水工程設(shè)計有兩種方法
一種是冬季極限負荷法,要求設(shè)計的熱水系統(tǒng)能夠保證冬季極端氣候狀況下的熱水負荷需要。另一種是冬季平均負荷法,要求設(shè)計的熱水系統(tǒng)能夠保證冬季平均氣候條件下的熱水負荷需要,在無法保證熱水負荷的低溫氣候下,該熱水系統(tǒng)通過配備其他熱源的方法保證需求。很顯然,一般情況下,冬季極限負荷法設(shè)計的系統(tǒng)要比冬季平均負荷法的熱泵選型要大,成本要高,節(jié)能效果也會好一些。
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