清华同方空气源热泵冷水机组产品资料

低环境温度空气源热泵（冷水）机组

技术、产品、标准、应用目录一、低温热泵技术与产品二、标准涉及的主要问题三、应用典型案例1、相关背景日本空气源热泵发展现状与水平日本是当今世界上特别注重发展空气源热泵技术与产品的国家，应用之广泛，技术水平均属世界领先。对于普通空气源热泵，其技术路线：变频、多联、高效，07年度日本热泵展上，三菱公司推出一款高能效机组，其EER达到4.3，热力完善度高达70%。一、低温热泵技术与产品一、低温热泵技术与产品对于低温空气源热泵，其技术路线：双级压机与高效，07年度日本热泵展上，大金公司推出一款-20℃工况下，COP高达2.5的新产品。空气源热泵产品工程华应用不乏其例：空气+冷却塔+水源热泵主机的综合工程系统大型螺杆式分体空气源热泵家用CO2热泵热水器年销售量已超过420万台，系统综合能效比≥3.0。一、低温热泵技术与产品同方空气源热泵发展历程产品研发同方专注于空气源热泵产品研发生产与推广应用已有十五年历史，在业界已具有相当的影响，国内市场占有多年名列前茅。93年开始研发第一代“V”型模块式热泵（普通型）【有与无】95年完成第二代“V”型模块式热泵【可靠性与能效】98年开始研发第一代“U”型模块式热泵（中低温型）【有与无】99年推出了户式空气源热泵产品一、低温热泵技术与产品2000年完成第二代“U”型模块式热泵【可靠性与能效】2002年开始研发第一代“S”型低温空气源热泵【有与无】2004年完成第二代“S”型低温空气源热泵【可靠性】2006年完成第三代“S”型低温空气源热泵【能效】2006年开始研发第一代“L”型低温空气源热泵与户式低温空气源热泵【有与无】2008年计划完成第二代“L”型与户式低温空气源热泵【可靠性与能效】一、低温热泵技术与产品实验条件建设94年建设一套简易的空气源热泵实验装置。99年建设（600万）一套60kW以下，通过第三方认证的空气源热泵实验检测室。2003年建设（1200万）一套500kW，通过第三方认证的专用于低温空气源热泵产品实验研究与检测实验中心。一、低温热泵技术与产品标准建设98年编制《“U”型热泵机组》企业标准。2002年编制《低温空气源热泵机组》企业标准。2006年申请主持编制《低温空气源热泵（冷水）机组》国家标准。一、低温热泵技术与产品技术积累空气源热泵相关专利共计23项，其中发明专利6项，美国发明专利1项。形成了具有中国特色自主知识产权的“四项关键技术”补气增焓技术四区四维霜控技术过冷抑冰增效技术热力系统优化匹配设计技术一、低温热泵技术与产品2、中国发展低温空气源热泵的基本要求环保——“代煤供暖”，以供暖为主要目的，制冷为辅。节能——在低温条件下，其制热COP应有起码要求。低成本——中国属于发展中国家，消费水平有限，导致COP合理设计取值范围，暂时不能走日本路线。可靠——供暖为“国计民生”大事，供冷却不是。一、低温热泵技术与产品3、低温空气源热泵存在的技术难题低温高效或者冷、热双高效问题霜冰控制问题可靠运行问题一、低温热泵技术与产品4、以同方为代表的中国特色技术路线奢华的高技术在中国的民用市场是卖不出来钱的，只有低成本的高技术才能通行中国，这就是当前的中国特色。同方从93年开始，经过15年专注的创新研发，在现有压机技术水平基础之上，积累了具有中国特色并拥有完全自主知识产权的空气源热泵，尤其是低温空气源热泵系统高效、可靠与低成本制造系列关键技术。一、低温热泵技术与产品补气增焓技术（中国、美国发明专利）提高低温制热量及COP，改变热泵性能随环温下降而快速下降的特性。提高可靠性，拓展压机压比应用范围。在高温制冷工况下，同样能提高制冷量及EER值，同时也能提高该工况下的可靠性。热力系统成本增加不超过10%。一、低温热泵技术与产品四区四维霜控技术（自主独有技术）全天候条件下准确判霜（冰）情况。及时、准确进入与退出除霜运行，除霜耗时（耗能）比传统方式节省近50%，对IPLV（H）提升3%以上。误判与误操作率为零。这是世界目前能见到的较完善与先进的霜控技术，得到业内人士与用户的首肯。一、低温热泵技术与产品过冷抑冰增效技术（中国发明专利）完全解决风换底部结冰问题。增加了热力循环过冷度，提升COP值2%以上。热力系统成本增加不到2%。一、低温热泵技术与产品热力系统优化匹配设计技术（自主独有技术与专利技术）制热制冷均衡双高效。多元综合精准节流，降低无效过热度，提升COP值3%以上。综合油控措施，确保压机富油运行，提升机组可靠性。热力系统成本增加不到3%。一、低温热泵技术与产品同方“S”型低温机组系统原理图环境温度：-12℃，COP≥2.45应用范围：-25℃以上地区一、低温热泵技术与产品同方“L”型低温机组系统原理图环境温度：-12℃，COP≥2.40应用范围：-25℃以上地区一、低温热泵技术与产品5、同方低温空气源热泵推广应用情况从94年起，截止到07年底，同方各类空气源热泵的市场保有量已超过8万台，服务的建筑面积4000万m2应用时间最长已超过14年。其中低温空气源热泵的市场保有量已超过2000台，服务面积400万m2，应用时间最长的超过5年。在寒冷地区冬季平均运行费用不超过25元/m2，与当前燃气供暖费用相当，与燃煤锅炉比，其平均节能率达到30%。一、低温热泵技术与产品6、中国低温空气源热泵发展方向在严寒地区发展COP＞2.0以上低成本超低温空气源热泵有巨大的环保价值。配合中国江氏理论推广实践应用，高温冷水与低温热水空气源热泵即将迎来曙光。低成本的高效换热技术仍是业界热切期待的。环保高效新工质已是热门课题。针对性开发适应于大压比高效压机，已是市场多年的呼唤。二、低构温热泵垒国标有蹄关问题1、为垦什么要朴起草编妻制该国腐家标准柏？“代煤宅供暖”类是党和骨政府建案设环境还友好型浇国家的营重大举匹措之一向，低温际空气源恼热泵将零成为首司选方案课。制冷行业面内众多企议业已开始炊研发推广绵应用该类盒产品。众多用户嫌证明其实宫际运行情已况良好（拳节能、环颤保、效果网、费用）捆，市场需删求剧增。现行标徒准（GB/纳T1厘843聪0.1音/2）完全不谨适应该类色产品。（士制冷为主摸，7℃制热名义费工况，-7惨℃可靠性钳考核工房诚况）无论是绍从落实烦党和政疗府大政午方针，勤规范行耕业行为叔，引领盟行业技利术进步冲，还是臂确保用滤户供暖锐安全、逮可靠与便实惠，劣均需要腥一项该桐类产品司的国家必标准。二、低面温热泵侮国标有拆关问题2、该标查准编制的幼指导思想像是什么？疼【六项原乎则】充分考虽虑中国辆国情与剂中国气赛候环境摆。【低成本可劲实现性】认真落以实党和冲政府的少节能政寺策。【确保能效航水平】以制热盘为主导条，辅助舱考核制痛冷。【国计民生伍大计】引领行业恋技术进步构，同时兼代顾行业发翼展水平。【综合平衡只与和谐发和展】充分尊旗重暖通嗽设计工择程规范间，方便就暖通设挂计工程萍师设计狡选型。【客户是上注帝】产品可靠驴性确保。【用户供馒暖的安须全性】二、低康温热泵详国标有寸关问题3、标涝准讨论鲁稿中主泼要参数贪是如何东确定的罚？（1）乓名义制若热工况肢——室盗外环境场条件：考察寒戒冷地区遮典型城兼市的标继准年气照象参数月分布，猫研究温水度分布悬小时数值分布，孤找出不遇保证率裙为5%船的最低搞干球温复度及对段应的湿五球温度益。二、低温止热泵国标昆有关问题我国热胁工分区慰：二、低途温热泵泄国标有诱关问题根据E煮+：C旋SWD票气象数显据绘制各城市右气象数煤据的来骑源为D泰eST亏能耗分费析典型圾年的气颜象数据干球温套度：二、低浓温热泵勤国标有喜关问题名义制热绿工况室外祥环境空气盖干球温度朽的确定：根据以身上对寒奥冷地区叠主要城道市的干翼球温度趣数据统姻计结果废，综合狐低温热怜泵在大法部分寒佣冷地区啦城市使纪用安全受性与经挣济性考疲虑，确嚷定低温凡热泵的赛额定制爸热工况帖室外干赶球温度牛为-12℃。二、低住温热泵匙国标有济关问题以北京卷市气象针数据为零例，根跨据DeST气象数幻玉据绘制湿球温度矮：二、低温累热泵国标头有关问题名义制热订工况室外马环境空气差湿球温度输的确定：由以上象统计可悠以看出滴，多数象北方主疤要城市适在冬季瓣供暖室继外额定孝温度在引取为-12促℃的情况下圆，由统计摔数据、标招准惯例以局及安全性桐考虑上，尖将额定湿斩球温度可布取为-13灯.5℃。这时办空气的赔相对湿仍度为47.锡65%，露点疤温度为-19蒜.95缓℃。结论：名义工牲况干/湿球温度忙取为-12敬℃/-龙13.5缓℃二、低若温热泵盖国标有尿关问题（2）寒名义制胁热工况眠——用见户侧供或回水温营度条件离：制热供回紧水温度主签要根据压拦缩机工作经范围、供休暖方式确久定。供暖方式粗考虑地板术采暖和风乘机盘管供弦暖两种型蹈式。二、低律温热泵蛙国标有捕关问题采取地板搞采暖供热筋方式时，银热泵供回久水温度取创值：以地板孟采暖为荣应用末旬端确定郑热泵额拼定供回脱水温度考虑因煌素：舒滨适性，魄经济性影响因掀素：室宝内负荷妥，辐射忘地板具走体形式计算参考送文献北京市涉地方标朱准《地面辐射高供暖技术规程》（JGJ羡142院-20尝04）李元哲迷等.在寒冷课地区稳锡步推广摧中的空侨气源热有泵地板私空调采蛋暖.供热制寺冷,2授003杜(2)辜:30～34.综合以上海文献中的售方法，作利适当改进计算方法确定室恐温和单塑位面积弃地板散饶热量，吃以此计事算地板示表面温粗度；根据地板阔结构和材棵料，计算缝地板的总筛热阻；根据管道向铺设方式利（埋管管辩径、壁厚裙、导热系糖数、管间晚距），计洋算管道与挺地板之间办的传热热精阻；计算供回得水平均温雨度；根据供宁回水温弊差，确局定供回和水温度宫；二、低温样热泵国标温有关问题地板采朝暖型式姨所需供箩回水温搂度条件页：根据工串程实际框情况，惠冬夏季津热泵的塔供水泵坡不变，促因此认典为其流烦量恒定拌。根据典帜型房间修计算结梳果：按照夏情季7～12℃供回水温某度设计冬季的供畏回水温差唐减小为3℃计算结咐果：确定地摩板采暖钞供回水虫平均温呼度为39.5卖℃。地板采暖增供/回水温度峡为41℃考/38毕℃。二、低截温热泵餐国标有番关问题风机盘敬管末端帝供回水旷温度研奖究：研究目慎的验证地板著采暖的41℃供水温轮度能否委满足风涌机盘管惨末端冬紧季的供翻暖需要研究方法选取典型烛房间，计催算冬夏负聋荷和相关凳空调参数按夏季设猎计工况进问行风机盘健管选型验证冬岗季风机请盘管的敞供暖能雷力（K值）是敏否满足批冬季供扑暖需要二、低讲温热泵欣国标有地关问题典型房问间选择殖：北京某写努字楼中间殖层一北向锣房间北向不利砖冬季采暖房间参青数南北长5m，东西宽4m，层高3.3m除北外墙斧，其余五护面与外界段无传热北墙传贞热系数0.8W喊/m2·K，窗体触传热系风数2.5W照/m2·厌K，窗墙比50%室内2人办公导，2台计算慢机，1部饮水机炕，照明功率殃密度11W/方m2，新风量20m3/人·h不设专门熄的新风管剪，新风由芽门窗渗透床入室内二、低温金热泵国标王有关问题计算结冬果：根据上妙述计算乔方法，巴以本文冈所选取唱的典型肠房间为清例，冬幅季环境蝴温度-12扭℃，相对湿偏度45%的情况氏下，供呼水温度40.8勒℃时，可在实现送君风温度33.繁9℃，即可后满足室激内21.5坦℃的要求。结论：无论采朽用地板卵辐射供滴暖方式厕，实施莲采用风头机盘管愚送风方稀式，供称回水温好度38/博41造℃，均可葛以满足之空调设隙计要求睡。二、低危温热泵脖国标有你关问题二、低温爸热泵国标阀有关问题（3）按名义制煮热工况纺COP险的合理祸取值影响因桑素：机组的热虫力循环方谁式/目前行业价技术水平/制冷部件译发展水平/中国经豆济发展倒水平合理取繁值的重锤要性：取值过怒高，机违组成本收大大增遍加取值过回低，不馆利于节冬能，不傲能引领圆行业技蝇术进步COP的取值推原则：理论循械环取值技术经济纺性分析同类产朴品调研理论计梨算名义工购况冷凝器仅进/出口水觉温，38℃亲/41面℃室外干蛾球温度亡，-12扮℃，湿球祸温度-13.培5℃理论计西算参数冷凝温庸度tk＝41＋5＝46℃蒸发温承度t0＝-12-（5～14）＝-17～-26床℃无过冷匀过热压缩机效倾率0.6～0.8二、低金温热泵稀国标有印关问题二、低温秆热泵国标喊有关问题制热COP随蒸发肺温度和重压缩机宴效率变居化幅度览较大理论值奏仅供参服考框定苍之用理论计晌算结果二、低温壶热泵国标脾有关问题技术经坡济性分禽析热泵采暖案与常用采虚暖方式比欲对燃煤/燃气锅度炉集中座供热燃气锅忌炉户式羽供热电采暖对比指抽标一次能丢源利用摊率发电效来率及输绑电损失燃煤火嫌力发电初效率33％燃气火力乞发电效率55％输电损葬失5％二、低是温热泵迈国标有主关问题电采暖炮最不可壁取COP>撞2.07，热泵采鸣暖优于燃丢煤采暖COP>直1.72，热泵爱采暖优笔于燃气鬼采暖这里的COP对应于-12去℃的室外温霉度，若着期眼于整个携采暖季，评热泵采暖幕综合能效乱比更高；一次能源烟利用率对隔比分析二、低援温热泵滤国标有斩关问题结论：根据目前番行业平均筝水平，确辈定低环温芒空气源热剖泵机组名银义制热工趋况的COP合理取炉值应为>2.恢3~2萝.5。二、低温柱热泵国标韵有关问题（4）制椒热综合部砖分负荷性首能系数I截PLV(笔H)的计维算与对应在工况综合参照超ARI5川50/5定90与G粪B501具89-2夏005的卸IPLV治(C)推蚁导方法进丧行计算。二、低温傲热泵国标且有关问题IPL强V(H警)确定方法阵：在冬季采络暖期，室宴内外温差伶大，热流更基本都是眠从建筑向闸室外的单军向流动。妻因此，冬敏季采用稳床态计算的BIN方法。按照我缴国的计垦算习惯端，采用2℃的温频诸间隔；允建筑负往荷率认北为与外邻温呈线展性规律著变化。规定外温况为-12岩℃时为热净泵的满析负荷点驴；根据已有扭研究成果[注]，认为傅在外温诸为13℃时为采恰暖的0负荷点。注：石翁文星，贯颜承初锹，赵伟﹒单元式蓄空气调鬼节机APF性能评奇价相关怒问题研可究﹒冷冻空散调标准谦与检测200睬6年6月总第38期：4-3无3二、低温详热泵国标出有关问题室外温忠度和建梁筑负荷氏率的对影应关系翅：二、低淹温热泵被国标有古关问题以北京串为例：运行模握式：热狭泵在整艇个供暖棉季均运及行的情著况。按照BIN方法，牛以2℃间隔划孝分出北蝴京市整窝个供暖高季的室寨外温度规频率分翁布图。登（-12℃频段包含勇所有低于-11亩℃的小时数泽；12℃频段不包壶含高于13℃的小时数锤）北京市哪供暖季丑室外温诊度频率居图（小续时数）二、低温石热泵国标珠有关问题二、低温泻热泵国标械有关问题北京市供居暖季室外天温频-负荷图（势小时数）二、低湖温热泵掏国标有斩关问题频段划组分方式：（兼顾把考核工况丙）则：A=8立.3%B=40顶.3%C=38绳.5%D=12光.9%25%工该况：7节℃50%工询况：0℃75%贤工况：呼-6易℃其他寒葛冷地区IPLV系数：IPLV系数ABCD权重北京8.3%40.3%38.6%12.9%14.4%天津5.9%39.5%43.2%11.5%4.4%济南2.3%29.0%43.0%25.7%35.2%石家庄2.1%31.3%52.1%14.5%17.0%太原15.1%33.7%35.2%16.1%4.9%西安0.0%18.2%58.4%23.3%5.6%郑州0.1%14.7%54.0%31.2%14.2%兰州12.6%35.9%37.4%14.1%4.3%二、低温卡热泵国标主有关问题结论：IPLV课(H)=竿8.3%咐×A+4企0.3%依×B+3闲8.6%航×C+1喜2.9%除×D其中：A、B、C、D分别为100%、75%、50%、25%部分负荷柜工况点的删性能系数COP。部分负极荷工况：根据IPL卵V(H穗)确定过姓程中划碍分的部乘分负荷午对应的碰干球温确度点，短按照气边象参数兄分布，访统计其朽对应的潮平均湿赴球温度遍，作为左部分负弦荷点的诞湿球温马度值；股用户侧屠供回水歇温度条也件的确捞定根据烟工程实谨际情况帝，保证臣回水温侄度为38℃，流量塌不变即递可。二、低温扰热泵国标职有关问题部分负荷安工况：二、低温抢热泵国标酿有关问题项目使用侧热源侧（或放热侧）进口水温/℃水流量/(m3/h.kW)出口水温/℃干球温度/℃湿球温度/℃热泵制热100%负荷380.172—-12-13.575%负荷-6-7.550%负荷0-2.525%负荷76冷凝器污垢系数0.043m2·℃/kW蒸发器污垢系数0三、典型扮应用案例1、项姓目背景禽及特点项目名絮称：密忆云某部妨培训中湖心中央驼空调改者造工程项目概况男：——总终图——各建尊筑面积与畜功能表序号建筑名称楼层数建筑面积(㎡)能源需求备注1职工宿舍及车库31091冷暖卫生热水地下一层2办公及宿舍(锅炉房)2728冷暖卫生热水3体育馆(游泳馆)32920冷暖卫生热水地下一层4餐厅31630冷暖卫生热水地下一层5乙1客房楼3978冷暖卫生热水6乙2客房楼3920冷暖卫生热水7乙3客房楼31332冷暖卫生热水8乙4客房楼52625冷暖卫生热水9接待厅21600冷暖卫生热水10文体中心32915冷暖卫生热水地下一层11办公室3505冷暖卫生热水合计17244三、典型时应用案例总智图三、典型静应用案例项目特袍点：根据本陈项目所根处地理基位置环废境及规宁划特点猪，造成抖了本项竿目具有严如下几恒个特点允：无城市驼热网，叶无天然催气，无微城市热纲水，本膝项目唯通一能源嫁供给方企式就是泽电。单个建研筑物体块量较小拘，布置廊分散，劣散落不爹齐。生活用水阿由地下打廊井抽水供悬给，井深230米日供奖水量160t，只能满虽足日常生另活用水需槽求。项目所在砌地为山丘恭，地形山挺峡，地下僚为岩石，沫建筑依山物布置，高竟差不齐，糊建筑周边叙无大平地然能供利用济。三、典型足应用案例业主需求拼：作为一路个培训窝中心，认且希望帖建设成强一个环钉境优异携，功能祥齐全三写星级档旱次的绿艘色生态瞒项目。对冷暖拘卫生热弟水系统兼，要求愿取消燃兵煤锅炉索和水暖把系统。宣采用基谊于电能席的新型跳供给方骂式。采用分尝散式能熟源供给沾方式。建议方案堵：对于空调鸦系统，建步议采用“L”型低温瓦空气源植热泵机弟组方案乏。对于卫遇生热水娘，建议载采用太血阳能与锋低温热葛泵热水懂器结合较方式。三、典株型应用幻玉案例2、当地把气象条件大与设计计表算参数密云县需累计3祥0年平改均月度励室外干呢球温度峰表(℃报)月份月最高月平均月最低设计计算干球温度17.1-5.5-18.5-14.0★213.2-1-11.5-8.8320.45.7-7.2-5.5430.813.70.2530.518.96.0634.823.913.128.2740.226.617.532.6★833.324.717.627.0930.519.57.51022.511.5-0.511192.9-10.5-8.01210.9-2.7-14.4-10.9说明：根据理团论分析读与实践院经验。傍月平均霸温度在12~2自2℃，建筑物基内即无冷争负荷，也宋无热负荷挣。此期间柱内无需供驳冷供热，介属于过渡室季节。当拣月平均温委度<12℃，进入供葬暖期。当邪月平均温肿度>22表℃时，进入钥制冷期。筐因此，我功们可知密投云县夏季袍供冷时间屿约为三个帜月，即92天。冬季晃供暖为5个月，即151天。设计计算字干球温度愚中带★号鞋者，为设倾计规范规译定的负荷生计算参数症。三、典克型应用惠案例3、负荷交估算与主演机系统设多计选配方岂案“L”型吗低温空气谁源热泵参心数表综合参数项目冬季供热夏季供冷计算月份1112123678室外计算干球温度℃–8.0–10.9–14.0–8.8–5.528.232.627.0负荷比例%577810063398710083单模块主机出力kW4238.5354145595659.5单模块主机耗电kW16.216.015.716.116.418.418.618.3三、典型膛应用案例负荷估算迹表序号建筑名称面积(㎡)冷热负荷指标(W/㎡)冷热负荷(KW)1职工宿舍(车库)1091夏8087冬50552宿舍办公(锅炉房)728夏8058冬80583体育馆(游泳馆)2920夏90263冬601754餐厅1630夏130212冬1001635乙1客房楼978夏8078冬40396乙2客房楼920夏8074冬40377乙3客房楼1332夏80106冬40538乙4客房楼2625夏80210冬401059接待厅1600夏130208冬8012810文体中心2915夏80233冬8023311办公室505夏8040冬6030合计17244夏911569冬621076三、典型矩应用案例主机系统唇设计选配炭方案序号建筑名称面积(㎡)冷热负荷(KW)选配台数电气配电功率(KW)选型方案说明1职工宿舍(车库)1091夏871.642①设独立系统K—1②建议2台冬551.62宿舍办公(锅炉房)728夏581.045①设独立系统K—2②建议1台+25KW电辅冬581.73体育馆(游泳馆)2920夏2634.7100①设独立系统K—3②建议5台冬1755.04餐厅1630夏2123.8107①设独立系统K—4②建议4台+25KW电辅冬1634.75乙1客房楼978夏781.442①设独立系统K—5②建议2台冬391.16乙2客房楼920夏741.342①设独立系统K—6②建议2台冬371.17乙3客房楼1332夏1061.942①设独立系统K—7②建议2台冬531.58乙4客房楼2625夏2103.8142①乙4与接待厅合并系统②设独立系统K—8③建议7台冬1053.09接待厅1600夏2083.7冬1283.710文体中心2915夏2334.2180①文体中心与办公室合并②设独立系统K—9③建议5台+80KW电辅冬2336.711办公室505夏400.7冬300.9合计17244夏1569718冬1076三、典型絮应用案例4、末畅端建议避方案最佳方案辉：底板埋虹管供暖+风机盘朱管供冷项目选择拖方案：供候暖与供冷累共用风机友盘管系统三、典型鹅应用案例4、能握