低温气候型热泵壁挂炉在寒冷地区的采暖应用

低温气候型热泵壁挂炉在寒冷地区的采暖应用
帝思迈环境设备（上海）有限公司 林力健
关键字：空气源热泵、低温空气源热泵、热泵壁挂炉、地板采暖、毛细管网地板采暖
一、空气源热泵在寒冷地区应用的问题和解决办法
空气源热泵作为一种节能环保的产品，在国内外得到了广泛应用。

但是由于空气源热泵取热端来自空气，受室外环境温度的限制，在北方寒冷地区，普通空气源热泵产品的应用面临一系列的问题：
1）当外环境温度下降时，机组的制热量随之迅速下降，而建筑热负荷却随着外温的下降而迅速上升，当外环境温度降到很低时，机组的制热量将无法满足这些地区的冬季采暖需求；）随着室外环境温度的降低，压缩机的压比变大，导致排气温度不断升高、机组COP急剧下降，压缩机为防止过热而自动停机保护；一般常用的润滑油会随着温度的降低变得粘稠，系统回油困难，润滑不好。

2）由于气温较低，融霜时间加长，融霜排水需考虑特殊的方式，否则会在室外蒸发器底部冻结成冰，严重时会使风扇停转损坏。

然而采用最新的低温增焓技术的帝思迈热泵壁挂炉可以解决以上这些问题，使得空气源热泵在寒冷地区的采暖得以应用。

帝思迈热泵壁挂炉采用最先进的低温增焓和热气除霜技术，不仅解决了压缩机低温启动和制热的问题，而且解决了低温环境下的结霜问题，实现了系统在寒冷地区长期安全、稳定、可靠的运行。

低温气候型空气源热泵可以在零下20摄氏度依然高效运行，COP可以达到1.8以上（35度供水水温）。

最高出水温度可以达到60度，可以满足地板采暖和散热器采暖用，特别适合用于地板采暖。

结合地板采暖，室内地表温度均匀，温度至上而下递增，给人脚暖头凉的良好感觉，最符合人体取暖需求。

使用时，不会像空调制热时产生大量的灰尘流动；也不会像暖气片取暖时室内水分蒸发较大；无燃烧，无烟气的排放；无噪音、无扬程，保持室内干净，有利于人体健康；在潮湿地区可以防止各种风湿疾病，有助于健康；婴幼儿可随意在地上玩耍爬行，有助于健康活泼的成长。

帝思迈热泵壁挂炉COP-气候温度曲线
二、帝思迈热泵壁挂炉的特点
1、灵活的应用和简单的安装；
室外机从室外空气中提取热量通过冷媒输送给室内机。

室外机可以挂在外墙，适合新老建筑安装。

室内机挂在室内的墙上，将室外空气中的热量传送给采暖末端和生活热水。

室内机可以和生活热水水箱可以安装在室内任何适合放置的位置。

2、多功能，具有采暖和热水功能，也可选装制冷功能，一机多用；
3、能源利用率高，运行费用节省；
4、利用空气中的太阳能，属于可再生能源，清洁没有污染；
5、可自由调节室温，亦可延长或提前供暖，为用户提供方便；
6、可配合地暖和散热器采暖末端使用，尤其适用于地暖末端；
三、帝思迈热泵壁挂炉在寒冷地区采暖的经济分析
我国北方寒冷地区冬季普遍采暖，多数采用燃煤集中供热的方式，少数采用天然气采暖炉的分户采暖方式。

1、热泵壁挂炉结合地暖同集中供暖结合地暖的采暖费用对比分析
采暖季按120天计算，目前集中供暖的收费是按建筑面积收取的，基本上是25元每平方，100平方米建筑面积的房屋120天集中供暖总费用2500元。

针对有良好保温的建筑，根据相关规
定每平方制热量45瓦，以100平方米建筑面积为例，假设得房率为80%，实际采暖面积80平方米。

总热负荷：80*45=3.6千瓦
每天按24小时运行，120天采暖季的平均负荷系数取0.7：
120天采暖季总需要热量：3.6*24*0.7*120=7257.6kwh
热泵壁挂炉在整个采暖季的平均COP按2.0取（包括水泵功率，实际比2.0高），电费按0.55元计算，整个采暖季所需电费是：
7257.6/2*0.55=1995.85
综上所述，采用热泵壁挂炉的100平方米建筑面积的房屋120天采暖总费用约2000元，集中供暖费用是2500元。

2、热泵壁挂炉结合地暖同天然气采暖炉结合地暖的采暖费用对比分析
针对有良好保温的建筑，根据相关规定每平方制热量45瓦，以100平方米建筑面积为例，假设得房率为80%，实际采暖面积80平方米。

总热负荷：80*45=3.6千瓦
每天按24小时运行，120天采暖季的平均负荷系数取0.7：
120天采暖季总需要热量：3.6*24*0.7*120=7257.6kwh
热泵壁挂炉在整个采暖季的平均COP按2.0取（包括水泵功率，实际比2.0高），电费按0.55元计算，整个采暖季所需电费是：
7257.6/2*0.55=1995.85元
天然气壁挂炉的COP按0.9取（包括水泵功率,实际可能更低），天然气价格2.5元每立方,每立方天然气按9KW热量计算：
7257.6/9/0.9*2.5=2240元
综上所述，采用热泵壁挂炉的100平方米建筑面积的房屋120天采暖总费用约2000元，天然气壁挂炉供暖费用是2240元。

如果加上每天的热水热量需求，热泵壁挂炉比天然气壁挂炉更显节能。

四、热泵壁挂炉的应用
1、应用一：单地暖，集中温控
温控器同室内机联动控制，当室温到达设定值，温控器通过联动信号停止热泵，当室温低于设定值，温控器通过联动信号启动热泵。

2、应用二：地暖+生活热水，分室温控
当水箱温度低于设定值，热泵控制中心启动三通阀换向给水箱供应热水，当水箱温度到达设定值，三通阀切换回采暖管路方向。

当所有房间温度到达设定值，热泵控制中心收到联动信号停止热泵运行，当某一个房间温度低于设定值，温控器通过联动信号启动热泵。

地暖分水器上必须安装旁通阀，当房间温控阀关闭时确保热泵所需的最低流量。

3、应用中的建议
（1）建筑热负荷
采暖季运行费用与建筑物的采暖计算热负荷和设备的COP值有关。

因此建筑物的保温性能、设备采暖季平均COP都直接影响了用户的采暖费用。

对于用户来说，除了选择综合性能高的采暖设备外，提高建筑物的保温性能如采用节能门窗、外墙保温等都可以降低热负荷，从而节省运行费用。

（2）采暖末端
地热盘管节省空间，舒适性好，对水温要求不高，设备运行更节能，因此建议采暖末端方式优选地热盘管，供水水温为45℃，如果能采用毛细管网地板采暖就更好，供水水温可以设定在35度，热泵壁挂炉的效率会更高。

（3）设备选型
要根据当地采暖室外计算温度，计算房间热负荷。

然后对照热泵壁挂炉对应环境温度下的实际制热量数据，按照房间热负荷乘以1.1～1.2的系数选择相应的热泵壁挂炉。

（4）室外机安装
室外机最好安装在朝南向，或者冬季主导风的背风面，考虑设遮雪蓬，机组如安装在平台上，则底面应抬高至少20cm，以免化霜结冻，同时倾斜角度不大于5度。

机组吸风口距障碍物至少25cm，双机之间距离至少20cm。