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利用热泵进行地板辐射采暖的新发展――风机盘管和地板辐射联合采暖
作者:管理员    发布于:2017-03-01 09:00:38    文字:【】【】【

  近年来,由于对地板辐射采暖优越性和健康性认识的提高,在日本这种采暖方式发展十分迅速,据统计在新建的建筑中采用此种采暖方式的用户超过10%.但是采暖的热源基本都是使用燃气、煤油或电力,从一次能源利用的角度和其排气对环境污染的观点来看,是一个十分严峻的问题;另外,对热用户来说,长期使用燃气和电力为热源的地板辐射采暖,其经常维持费亦非常可观。

  利用热泵作为热源的地板辐射采暖从节能和环保角度来看具有优越性,但是其成本、可靠性和性能等方面还有待进一步探讨。

  日本一些相关的公司研制了一种利用高效热泵为地板辐射采暖提供热水,同时其室内机也为室内提供一部分热量即所谓的联合采暖系统。这种系统采用了新的冷媒,同时经过了系列优化模拟试验,2002年已开始批量化生产。

  1.1系统构成该系统由室外机组、室内机和地板辐射加热盘管组成。其构成如所示。

  采暖系统工作原理如所示。当冬季进行采暖时,从压缩机出来的高温冷媒首先进入管式热交换器,在此加热地板采暖的循环水;然后,冷媒通过(上接23页)要保证使用,也需要串联气或电热水器)。

  热泵型热水器的特点,注定了它将担任这样的角色:它无与伦比的节能效果,极端安全的结构特点,无废气排放的健康特性,使它完全有能力在竞争激烈的国内热水器市场夺得一席之地,成为广大消费者的另一个选择,有效地改变国内热水器市场的格局。随着环境保护要求的提高和用电价格的降低,热泵型热水器将会被广泛的应用于供热水工程,并且会逐步的取代锅炉成为供热水的主导方式。

  电磁阀进入室内机的热交换器冷凝器,并向室内散热;冷凝后冷媒通过电子膨胀阀降低压力,并在室外机的热交换器蒸发器中吸热后又返回压缩机,这样就构成了一个密闭的循环系统。其特征是:管式热交换器与室内机的热交换器串联连接,并利用循环泵使在管式热交换器被加热的循环水通过辐射采暖地下盘管,来加热地板表面。

  本系统包括辐射采暖地下盘管和风机盘管两个加热源,因此它具有可以采用单独的地板辐射采暖、单独的风机盘管采暖或者是二者联合采暖三种模式工作的功能,用户可以自行切换系统。一般认为采用地板辐射采暖和风机盘管联合采暖的模式为最佳。

  1.3采用地板辐射采暖和风机盘管联合采暖的控制与调节刚开始进行采暖运转时,室内空气温度较低,压缩机高速运转,很快地制造出高温冷媒。此时电磁阀处于开启状态,冷媒在同一冷凝压力下使管式换热器和室内机热交换器同时进行加热,室温和地下加热盘管将逐步升温。当采用具有变频马达的风机盘管时,随着室温的升高压缩机的转速将下降,风机盘管叶轮的转速也随之降低,因此进入节能运转。但是,此时冷媒的温度也将随之下降。为了避免由于冷媒温度下降而导致地板辐射采暖的不舒适感,该系统在进入此种状态时,切换室内机的控制阀,电磁阀关闭,使冷媒通过毛细管流动。采用这种措施后,管式换热器部分的冷媒的冷凝压力(温度)比采用开启电磁阀时高,所以即使压缩机的转速下降,但水温也可能提高。因此,不仅使进入地下加热盘管的水温维持不变,同时还可以控制室内机的采暖能力,避免设备切入的频繁动作。由于并联了毛细管,使管式换热器和室内机换热器可以分别在具两种不同冷凝温度下运行,所以可以保持地板辐射采暖始终保持舒适的工况。

  2采用地板辐射采暖和风机盘管联合采暖的特点地板辐射采暖和风机盘管采暖系统进行联合采z室温r到达舒适区的速度比较舒适区:室内温度1820*.地面温度26-30C单独采用风机盘管采暖单独采用地板辐射采暖3-联合采暖不同运行方式比较供热制冷月刊直足此意敌眼企球做必规在表2采用不同采暖方式时的室内温度工况不同采暖方式室内度工况单独风机盘管采暖室内温度t升快,地而温度低中独地板辐射采暖室内温度上升慢,达到舒适区的间LC联合采暖室内很快暖和,地而温度h升快,很快达到舒适状况2.2提高环保性和节能性(1)不污染环境表3采用不同冷媒的节能效果冷媒1传统新产品代表符号R22R410A风机盘管冷暖平均COP3.423.71地板辐射采暖COP3.463.76考表4设备的规格性能额定的热水出力:6.2kW(包括室内机的散热量)※,热媒体一般自来水(具有防冻机能),最高水温:60暖,不仅可以改善室内温度工况,保证采用辐射采暖的健康和舒适性;同时由于风机盘管加热室内的空气比单独采用地板辐射采暖时室温上升得快,所以又克服了由于它热惰性大,而导致室内热得慢的缺点。如所示,室内舒适区的工况:室内温度为18>201:;地面温度为26>30尤。当采用地板辐射采暖和风机盘管采暖系统进行联合采暖时,从开始运行大约60分钟即可达到舒适区。表2给出采用不同采暖方式时的室内温度工况。

  由于采用从大气中吸取热量的热泵系统,不仅节约常规能源,而且由于不使用火,因此没有燃烧产物污染环境,C02的排放量大大降低。

  因为采用了对臭氧层破坏系数为零的冷媒R410A替代R22,因此减少了冷媒对环境的污染。

  (2)采用地板辐射采暖系统和带风机盘管的室内机联合进行采暖时,可以大幅度地提高系统的效率,节约能源。表3中给出采用不同冷媒时的节能效果。

  (3)供地板福射米暖用的热水循环栗,米用可改变转速的调频直流(DC)电机,它比采用交流(AC)电机消耗的功率低10W左右。

  此种联合系统的经常维持费仅为采用传统的燃气或电力为热源的地板辐射采暖的V21/3.本系统可以根据用户需要,分区控制温度工况,同时由于没有明火,不仅不污染室内环境,而且十分安全。

  2.5冷媒分配(电动阀控制)的最佳化对风机盘管空气侧和地板辐射采暖水侧的电动阀门分别进行控制,使冷媒的分配达到最佳化,防止系统的效率降低。

  表4中给出提供的产品设备规格,供参

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