老黃講干式地暖之五:鋁板干式地暖高效末端在空氣源熱泵兩聯(lián)供系統(tǒng)中的應(yīng)用
空氣源熱泵是將空氣中低品位的熱量,通過熱泵技術(shù)轉(zhuǎn)化為高品位的熱水,從而滿足冬季地暖和夏季制冷的需求,是一種低水溫的清潔能源冷暖方式,沒有任何廢氣排放且比較節(jié)能,完全符合國(guó)家新能源政策的要求??諝庠礋岜眉暗嘏夹g(shù)目前都很成熟,但若只將兩者簡(jiǎn)單組合則會(huì)出現(xiàn)地暖不夠熱、系統(tǒng)不穩(wěn)定、運(yùn)行費(fèi)高等低效兩聯(lián)供的現(xiàn)象,本期則針對(duì)這一誤區(qū),重點(diǎn)講如何利用鋁板干式地溫暖末端和溫控中心做好高效兩聯(lián)供與二聯(lián)供系統(tǒng)。
一、空氣源熱泵的技術(shù)特征和對(duì)地暖末端的要求
空氣源熱泵制熱是通過逆卡諾原理,以電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī),進(jìn)而將空氣中低溫?zé)崮苻D(zhuǎn)為高溫?zé)崮?,并傳輸給水箱加熱熱水;制冷原理是壓縮機(jī)將熱空氣制成高壓蒸汽,驅(qū)動(dòng)冷凝器冷凝制冷劑,經(jīng)蒸發(fā)器和板換制成冷凍水。
空氣源熱泵冬季運(yùn)行特征是低水溫、大流量和大溫差,要求地暖末端具備高散熱量、流量和較大溫差,所以地暖末端的導(dǎo)熱介質(zhì)、管徑和流速配置就成為影響空氣源地暖品質(zhì)的關(guān)鍵!
空氣源熱泵地暖冬季正常出水溫度為40℃~45℃,屬于低水溫地暖范疇,低水溫地暖在北方低熱負(fù)荷區(qū)域使用,采用水泥回填的普通濕式地暖,房間溫度可以達(dá)到20℃左右,首次升溫時(shí)間約20小時(shí);而用于南方高熱負(fù)荷場(chǎng)合,就出現(xiàn)地暖溫度不夠熱的新問題,特別是對(duì)于餐客廳貼地磚、房間鋪地板的混裝戶型。濕式地暖末端在南方兩聯(lián)供存在大比例不夠熱的問題,其首次升溫時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30小時(shí),混裝戶型房間地板表面能達(dá)到25℃就很不錯(cuò)了。
二、現(xiàn)有空氣源地暖末端使用現(xiàn)狀
1、散熱器末端:常規(guī)散熱器適合60℃~80℃高溫水采暖,用于低溫?zé)岜蒙崃窟^小、房間采暖溫度普遍較低、地面溫度低則無(wú)法滿足腳暖需求。特別是對(duì)于南方高濕度、高負(fù)荷的地區(qū)而言,如何在低水溫下提高散熱量——有待散熱器技術(shù)創(chuàng)新!
2、水泥回填濕式地暖16或20管末端:管間距15cm,保溫板反射膜+水泥回填+面層總成厚度10cm,用于全地板戶型減少水泥回填厚度,地板表面勉強(qiáng)達(dá)標(biāo)25℃;而混裝戶型因餐客廳貼磚水泥厚度制約,地板區(qū)需要先回填再用水泥墊高,房間地板區(qū)水泥層過厚,其表面溫度僅有23℃左右導(dǎo)致大面積不夠熱的現(xiàn)象。升溫時(shí)間約30小時(shí)(主機(jī)不停機(jī)),向下傳熱損失大,拖累熱泵系統(tǒng)且不夠節(jié)能!
缺點(diǎn):地板區(qū)不夠熱,占10cm層高,升溫過慢且白天不能關(guān),向下傳熱損失較大不夠節(jié)能,熱惰性大難做輻射供冷補(bǔ)充!優(yōu)點(diǎn):地磚面溫度舒適,初投資略低。
3、常規(guī)16管干式地暖末端:管間距15cm,升溫時(shí)間約3小時(shí),房間地板面約25℃,每回路最大可鋪15㎡,節(jié)省5cm層高。
缺點(diǎn):地板區(qū)溫度略低,初投資略高,供冷輻射量較小。優(yōu)點(diǎn):地磚面溫度高,厚度較薄即5cm~7cm,升溫快褪溫適中且白天可以關(guān),地面絕熱使用費(fèi)相對(duì)較低,夏季空調(diào)制冷更涼爽。
4、毛細(xì)管濕式地暖末端:地板面溫度約25℃,每回路最大鋪5㎡。
缺點(diǎn):地板區(qū)溫度略低,占10cm層高,升溫慢且白天不能關(guān),向下傳熱損失較大不夠節(jié)能,熱惰性大難做輻射供冷補(bǔ)充,回路多難施工,初投資較高。優(yōu)點(diǎn):地磚面溫度相對(duì)較高,毛細(xì)管宣傳概念強(qiáng)。
三、鋁板干式地暖高效末端技術(shù)特征鋁板干式地暖高效末端采用全鋁板導(dǎo)熱和13mm管外徑,加密管間距到10cm,其導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)水泥提高了140多倍,地板區(qū)散熱量高達(dá)146W/㎡,低溫空氣源在40℃工況下,工作3小時(shí)地板表面溫度可達(dá)30℃左右,房間溫度可達(dá)20℃左右,相對(duì)水泥回填濕式地暖表面可提高7℃左右,房間溫度提高3℃左右,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)告訴我們,鋁板干式地暖高效末端應(yīng)用于南方濕冷地區(qū)的兩聯(lián)供,可明顯提高空氣源地暖的舒適度和節(jié)能性。
其技術(shù)特征表現(xiàn)如下:
1、節(jié)省層高空間:鋁板干式地暖總成5cm~7cm,相對(duì)節(jié)省4cm地面層高。
2、節(jié)能熱效應(yīng)快:鋁板干式地暖表面升溫時(shí)間約1小時(shí),地面絕熱保溫,向下傳熱損失小,相對(duì)節(jié)能。
3、建筑承重低:干式地暖不需水泥回填,相對(duì)節(jié)省120kg/㎡荷載,地暖模塊抗壓強(qiáng)度達(dá)20t/㎡。
4、舒適安全:全鋁板高效地暖末端表面溫度提高約7℃,房間溫度提高約3℃;每回路鋪10㎡~12㎡,地下沒有任何管接頭,低溫管道安全無(wú)漏水隱患。
5、可精準(zhǔn)控制:鋁板干式地暖熱惰性小,冷暖反應(yīng)快,有利于精準(zhǔn)控溫。
6、施工配合簡(jiǎn)單:不需要水泥回填,不制約裝修工序,干法施工快捷美觀。
7、適合地面輻射供冷補(bǔ)充:全鋁板輻射供冷量大,夏季20℃水溫地板可降3℃,配置溫控中心無(wú)任何結(jié)露隱患。
四、空氣源熱泵高效兩聯(lián)供系統(tǒng)配置要點(diǎn)
空氣源熱泵作為一種低水溫的采暖設(shè)備,其制熱能力即能效比受室外溫度影響較大,出水溫度范圍一般在35℃~45℃,水溫越低能效越高,主機(jī)側(cè)就越節(jié)能。地暖末端側(cè),水溫越低散熱量越小,采暖效果自然就越差,如何做好空氣源熱泵的高效末端優(yōu)化配置很重要!
1、空氣源主機(jī)選型:按每匹管20㎡~25㎡干式地暖配主機(jī)功率。
2、水箱:建筑面積150㎡以下選60L三口水箱(免水泵);150㎡以上選100L四口水箱;別墅選150L水箱。
3、溫控:帶地面輻射供冷補(bǔ)充必配溫控中心(二聯(lián)供);不帶地面供冷配循環(huán)泵和常規(guī)溫控器(兩聯(lián)供)。
4、末端:13管鋁板高效地暖末端標(biāo)準(zhǔn)厚度3.5cm,每路鋪10㎡左右(100m管長(zhǎng)),表面直接鋪地板或地磚;混裝戶型地板區(qū)可用加厚5.5cm地暖模塊。
五、關(guān)于鋁板干式地暖因化霜導(dǎo)致不熱或冷凝水的誤解說明
經(jīng)大量用戶長(zhǎng)期使用表明:鋁板干式地暖用于空氣源熱泵,不存在因主機(jī)化霜引起地暖不熱或冷凝水的現(xiàn)象。
原因結(jié)果如下:
1、能量守恒:熱泵制熱時(shí)間長(zhǎng)且化霜時(shí)長(zhǎng)較短,只要空氣源冬季能制熱,鋁板干式地暖一定會(huì)更熱,因鋁板導(dǎo)熱系數(shù)提高了140多倍,熱量利用率相對(duì)較高。
2、蓄熱原理:水箱、水管、地面和空間都在蓄熱,短暫化霜對(duì)地暖管表面降溫較小,對(duì)地面溫度波動(dòng)自然微小,干式地暖升溫1小時(shí)褪溫長(zhǎng)達(dá)3小時(shí)。
3、空調(diào)現(xiàn)象:南方空調(diào)化霜期間,風(fēng)機(jī)盤管并未出現(xiàn)房間不熱的現(xiàn)象。北方“煤改電”配散熱器化霜時(shí)也無(wú)明顯降溫,鋁板干式地暖更不會(huì)出現(xiàn)房間不熱的現(xiàn)象。
4、結(jié)果證明:2017年極寒天氣大量?jī)陕?lián)供業(yè)主證明,鋁板干式地暖無(wú)一例出現(xiàn)不熱或冷凝水問題!
綜上,鋁板干式地暖末端因具備散熱量大、流量和溫差均較大,與空氣源熱泵主機(jī)配合度高的特性,同時(shí)具備厚度薄、熱惰性小、可精準(zhǔn)溫控、可輻射供冷、施工配合方便,以及保護(hù)地板、防潮、防霉等技術(shù)特點(diǎn),可提升濕式兩聯(lián)供的舒適度、節(jié)能性和便捷性。空氣源熱泵高效兩聯(lián)供尤其適合大宅別墅、裝配式建筑、星級(jí)賓館、木屋等精裝房場(chǎng)合。