分析空气源热泵直供式无水地板采暖技术

天普新能源科技有限公司/刘文庆杨晓敬

　　0前言

　　传统热泵空调机在冬季只能采用风机盘管以热风形式向室内供暖，出风温度较高，造成室内空气湿度很低，空气干燥舒适度下降。室内风机盘管制热模式运行时，附带大功率电热管，耗电量增加。

　　如今冬季采暖大部分室内末端采用地板低温辐射采暖，该方式由于要求供暖循环水温度低，适合采用热泵技术供暖，对热泵高效运行有利。一般室内供暖循环水温度38℃，出水温度44℃，室内温度可达到20℃以上。

　　空气源热泵采用直供式无水供暖在持有制冷功能的情况下，较之水循环式地板采暖有以下几点优势：

　　1. 没有循环水泵功耗；

　　2. 避免停电或停用会冻坏地下盘管及管道；

　　3. 可以小型化（100平米以下建筑）安装节省投资；

　　4. 热泵主机由于冷凝温度更低（介质出口温度35℃），其能效比得到进一步提升。

　　1系统运行能效

　　系统运行能效如图1所示。红线为水循环式地板采暖；绿线为毛细管式地板采暖。

　　该技术采用室内铺设毛细管（外径4mm）直接向室内地板加温达到室内供暖条件。由于地板采暖要求介质温度较低，传统水循环系统介质出口温度约44℃，直供式无水供暖要求介质出口温度低于35℃。对于热泵供暖系统而言，降低室内供暖介质温度就是降低冷凝温度，减小压缩机压差，介质温度越低其效率越高，即运行费用越少，与水循环式地板采暖相比运行费用可降低约10%。该技术对热泵耐低温方面及在北方采暖推广起着积极影响。

　　2不同形式的室内末端，直接影响热泵系统的运行效率

　　传统以水作为介质的地板采暖技术，必须配备循环水泵带动介质循环，而直供式无水地板采暖无需配备水泵，不仅去除了水泵的功耗，而且规避了防冻难题，同时还具备夏季制冷功能。

　　热泵采暖系统，冷凝温度的高低会直接影响运行费用的多少。同样采用热泵采暖技术供暖，由于采用室内末端形式的不同，会直接影响热泵运行效率的高低，导致运行费用的不同。不同的室内末端其供暖介质温度高低不同（也就是冷凝温度高低不同），介质温度越高热泵效率越低，反之便低。与其它热泵采暖系统相比，直供式无水采暖技术有效的降低了冷凝温度，即降低了运行费用。取消了水路循环系统，没有水泵功耗，能耗更低。

　　3主要指标对比（如图2所示）

　　4系统运行原理（如图3所示）

　　冬季采暖模式：热泵高温介质通过毛细管均匀的向室内供暖。介质温度设定回液30℃，室内温度可达到22℃。

　　夏季制冷模式：低温介质通过室内风机盘管吹风制冷。

　　5系统运行案例

　　5.1项目概括

　　北京市平谷区鱼子山镇胡庄村（如图4所示）采暖项目电价0.5 元/kW·h，平谷区鱼子山镇位于平谷以东山区，冬季最低温度-20℃，夏季32℃。

　　图4平谷区鱼子山镇胡庄村采暖项目

　　该用户建筑面积约120m2，墙体370mm 厚砖墙内抹灰，普通中空门窗，冬季建筑负荷120W/m2，东面主卧室与西面卧室选配TP-DKXRS-3.5直供式机组各1套，制热量3500W；输入功率1150W，客厅选配TP-DKXRS-5.1直供式机组1套，制热量5100W；输入功率1500W，用户要求其它房间不做采暖（冬季其它房间如把门打开，可辐射无采暖房间温度不低于10℃）。该采暖及制冷设备总投资16800元。西屋卧室每个冬季运行费用461元、东屋卧室596元、客厅925元，2013年冬季全年运行费用1982元。系统运行原理如图5所示。

　　5.2经济效益

　　项目运行费用可购买燃煤约2000kg，每季度可减少排放二氧化碳880kg、二氧化硫40kg、灰渣520kg、烟尘30kg。并且无需人工管理，自动恒温运行。

　　6结论

　　从2013 年截止到目前已在平谷区、通州区及顺义区安装试点35家，共120余套直供式无水采暖系统，实际测试数据理想，运行非常稳定，得到试点用户的普遍认可。直供式无水采暖，其节能性、环保及初投资方面对消费水平相对较低的农村市场，实为非常理想的采暖系统，该系统将成为农村采暖无可替代的首选系统，当然也包括其它相对较小的采暖系统用户。