户式空气源热泵冷暖两联供系统指以户式空气源热泵机组作为冷热源,供暖采用热水的辐射末端为主,供冷采用冷水或冷媒的对流末端为主,为单独用户提供供暖和供冷的联合系统,简称户式两联供系统。
常见的户式空气源热泵冷暖两联供系统包括户式空气源热泵冷热水两联供系统和户式空气源多联式空调(热泵)热水系统,行业也俗称天水地水和天氟地水。
两种系统都使用水作为输配介质为地板辐射末端或低温散热器供暖。区别在于使用水作为输配介质为风机盘管末端供冷的称之为户式空气源热泵冷热水两联供系统(天水地水),使用制冷剂作为输配介质为空调室内机供冷的称之为户式空气源多联式空调(热泵)热水系统(天氟地水)。
空气源热泵冷暖两联供系统可做到夏季快速供冷,冬季舒适供暖,与传统的燃气壁挂炉+家用空调的配置相比,系统实现了供冷供暖的集成控制,一个控制器可同时控制室内风机盘管和地暖,可调节设定室内温度,冷热源主机的开关由室内制冷/制热的需求自动调节,操作方式更加简便。
2
主机是热泵冷暖两联供系统的核心装置,按照产品的结构可分为整体机(也叫一体机)和分体机。整体机和分体机产品的结构不同,各有优缺点。
一般而言,由于分体机的水系统部分全部集中到室内机中,其防冻性相对更好一些。分体机的运输、安装也较一体机更为方便。
同时,由于分体机室内机部分需要现场安装,安装过程中出现安装质量问题的几率也较整体机稍大。整体机和分体机的选择一般根据现场的安装条件确定。
3
末端装置
·末端装置之对流空调末端
空气源热泵两联供系统夏季制冷末端采用的是风机盘管,其特点为水系统比氟系统更柔和,系统结构简单,维护管理方便;
而且水系统空调,吹出来的风比较柔和,相对来说水分含量比冷煤系统的多,能够较好的营造室内的舒适环境,即使人员长时间在屋内活动也不会有不舒适的吹风感。
·末端装置之辐射末端
空气源热泵冷暖两联供系统冬季供暖多采用辐射末端,可分为地面辐射末端和采暖散热器。
地面辐射末端通过敷设在地面中的散热盘管以低温辐射的方式向室内供热,非常适合与热泵等提供低温热水的热源相匹配,舒适性高、节能效果好。
·末端装置之低温散热器
散热器采暖多应用于我国北方,当应用在空气源热泵冷暖两联供系统中时,由于热泵系统的供暖水温较常规集中供暖系统低;
因此需要通过强化传热或增加散热器散热面积的方法进一步提升散热器产品的性能,如使用低温热水作为供水的新型散热器,也称低温采暖散热器。
·末端装置之输配系统
输配系统及附件包括系统配管、水泵、缓冲水箱及分集水器等辅件辅材。
1)系统配管
系统配管的主要功能是将冷热水或者冷媒输送到各末端设备。
两联供系统各类型的管道材质、管径的选择要同时考虑制冷和采暖两项功能的负荷需求,同时要兼顾系统阻力;
尤其是管道管径的选择直接决定了材料成本和系统能耗。科学选择输配系统的管道产品对于优化系统至关重要。
2)水泵
水泵或混水泵站提供整个循环系统的动力,市场上目前已应用的一些空气源热泵采暖项目或空气源热泵冷暖两联供项目,屏蔽泵和离心泵都有一定量的应用。
泵的类型选择根据项目水质情况和空气源热泵设备的水侧换热器类型确定。
水泵扬程选择关系到系统能耗、系统噪音、用户使用费用、使用的舒适性等各方面,要根据系统冷热负荷需求科学合理的确定水泵扬程。
扬程过大对于保障供冷供暖效果有一定的益处,但同时会造成系统能耗过高、水流噪音过大、使用费用过高等问题。
目前在空气源热泵冷暖两联供项目中,高效水泵正越来越多的被选择使用,有利于降低系统能耗和提升系统舒适性。
3)缓冲水箱
空气源热泵冷暖两联供系统中缓冲水箱为可选附件,目前在工程项目中使用率较高。
缓冲水箱安装在输配系统中,外部设有绝热层,能够增加输配系统的水容量,起到降低主机启停次数、热泵机组除霜时保持水温等作用;
通常设置排气、定压装置。两联供系统中配置缓冲水箱,具备以下特点:
①储热:保证末端热能的持续性;
②缓冲:保证了系统管路内水力均衡、供热温度持续且均衡,延长了机组的使用寿命;
③稳定节能:系统中的热惯性增大,系统在运行过程中不会出现忽冷忽热的现象。机组避免了使用过程中的长期频繁启停状态,机组使用寿命得到延长;
④舒适:机组在化霜功能启动时,末端的供热效果不会因为化霜停机过程而衰弱,提高用户使用舒适性;
⑤安装形式多样,能为两联供市场获得更大的发展空间。
4)分、集水器
分集水器是连接地面辐射供暖末端和供回水干管的附件,起到由干管向各个支路供水分流、由各个支路向干管回水汇流及调节各支路流量的作用。
目前市场上常见的有不锈钢分集水器、铜质分集水器和塑料分集水器等,也可集成温度、压力显示、自动混水、热计量等功能。
通过调节分集水器,可实现地暖的分室分时控制。
5)控制系统
空气源热泵两联供的控制系统最基本的功能是通过对室内温度的监测,实现对热泵主机以及末端启停的控制;
除了开关功能,还包括运行模式、参数设置等功能,一般通过温控器(也叫控制面板)外接装置来实现。
相对于分体空调,空气源热泵冷暖两联供系统的舒适性程度高但系统相对复杂。
为实现其集成化和远程控制,需要系统能自我感知室内实际负荷变化,自动调节系统中主机和末端的运行状态。
主机、水泵和末端设备等各子系统之间逻辑互连、信息共享、协同工作。