毛細管輻射采暖熱源方案技術經(jīng)濟分析

　　首先介紹毛細管輻射采暖地面和頂棚構造,并采用試驗方法分析熱泵機組供熱性能,然后采用B IN 法計算不同熱源方案毛細管采暖系統(tǒng)能耗,分析其節(jié)能性;最后分析各熱源方案的初投資和運行費用以及其對環(huán)境影響。通過研究得出:

　　(1)地源熱泵機組提供28～35℃的低溫熱水時的COP值與制取40～50℃熱水相比大大提高, 節(jié)能效果顯著;

　　(2)在冬季采暖總耗煤量方面,地源熱泵系統(tǒng)最小,與風冷熱泵、天然氣燃氣爐相比分別節(jié)省了32.9%、129%的耗煤量;

　　(3)采用天燃氣采暖爐為熱源時,污染物排放量最少,對環(huán)境破壞最小;

　　(4)從經(jīng)濟方面分析,風冷熱泵冷熱水機組是最優(yōu)的熱源方案。

1、前言

　　隨著我國城市化進程加快和人民生活水平的提高,我國人均住宅建筑面積和平均每年新建住宅建筑面積不斷增加,采暖面積和采暖能耗勢必進一步增長,采暖能耗和排放問題將更加突出,因此開發(fā)新型采暖節(jié)能產品具有特殊的緊迫性。

　　早在19世紀末就有人提出低溫熱水輻射采暖技術,目前地板輻射采暖技術已相當成熟,且由于熱舒適性好,得到大量應用。利用28～35℃的低溫熱水毛細管地板或天棚輻射采暖系統(tǒng)由于節(jié)能性較好,可利用低品位熱源較多,目前已有一些工程應用,但是仍沒有關于毛細管輻射采暖系統(tǒng)相關技術的深入研究^[1～5] 。本文通過試驗對毛細管輻射采暖熱源方案進行詳細研究。

2、建筑概況

　　上海市松江區(qū)大學城實訓樓一樓朝南實驗室2間,房間尺寸(長度×寬度) 8300 ×4000 mm,層高3100mm,外窗尺寸(寬度×高度) 3760 ×2410mm,玻璃厚度5mm,外墻厚度260mm,內墻厚度240mm。總熱負荷6816W。

9、結論

　　(1)在地埋管供回水溫和水量以及負荷側流量不變的條件下,隨著地源熱泵機組供水溫度升高,熱泵機組制熱性能系數(shù)COP值逐漸下降。當熱泵機組平均供水溫度為32. 8℃與平均供水溫度為43. 6℃相比,熱泵機組制熱性能系數(shù)COP提高了13. 4%。由此可見,以地源熱泵機組為熱源,利用28～35℃的低溫熱水毛細管地板輻射采暖系統(tǒng)的節(jié)能效果顯著;

　　(2)在冬季采暖總耗煤量方面,地源熱泵系統(tǒng)最小,天然氣和人工煤氣采暖爐最高。地源熱泵系統(tǒng)耗煤量與風冷熱泵、天然氣燃氣爐相比分別節(jié)省了32. 9%、129%的耗煤量。同樣,地源熱泵系統(tǒng)的采暖季節(jié)能效比與風冷熱泵、天然氣燃氣爐相比分別提高了24.7%、53.6%;

　　(3)燃氣采暖爐系統(tǒng)的初投資最小,風冷熱泵機組初投資與其相比高出2398元,但是與地源熱泵機組節(jié)省了67. 5%。在采暖運行費用,地源熱泵系統(tǒng)最低,風冷熱泵系統(tǒng)與其相比高出了895元,即24. 8%。但是,風冷熱泵系統(tǒng)采暖運行費用與人工煤氣采暖爐系統(tǒng)相比節(jié)省了4448元,即節(jié)省了123%。因此,經(jīng)濟方面角度分析,風冷熱泵冷熱水機組是毛細管輻射采暖系統(tǒng)最優(yōu)的熱源方案;

　　(4)熱源為地源熱泵的污染物排放量與風冷熱泵相比污染物排放量減少就CO2采暖季排放量少排放了2. 1 t,但是與天然氣燃氣爐相比多排放了1. 9 t. 因此熱源為天然氣采暖爐的毛細管輻射采暖系統(tǒng)對環(huán)境的影響和破壞最小。

參考文獻

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