西藏使用水源热泵时供暖末端装置的分析

作者：张馨予

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摘要：本文针对西藏地区使用地下水源，水源热泵为制热装置时，末端装置的合理选择问题进行了分析研究，给出了不同方式的优缺点及其初投资和运行费用的技术经济分析。

关键词：水源热泵散热器风机盘管初投资运行费用经济分析

０.前言

水源热泵进行供暖的工作原理为：冬季从水源中提取能量,也就是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源,采用热泵原理,通过空气和水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。由于西藏地区缺煤少油，常规能源非常缺乏，一直困扰着西藏的经济发展，严重的电力不足制约着拉萨及周围地区的工农业发展。但西藏却有丰富的水力、地热、太阳能和风能等资源，其地下水比较丰富,它与河湖等地表径流的关系十分密切,全区地表径流约有30%系由地下水补给,因此,文中选用水源热泵的水源为地下水,并进行回灌。普通供热末端装置一般为风机盘管和散热器两种形式，本文将对这两种装置的优缺点进行分析并对这两种系统进行经济性分析，从而得出哪一种方式更适合西藏地区的供暖需要。

1.末端装置的类型及其特点

1.1风机盘管

1.1.1风机盘管的优点

①风机盘管空调系统由于布置灵活,节省建筑空间,对于不同建筑平面的布置形式都可以适应。

②在温度控制方面,分散分布的风机盘管有利于不同朝向的房间就地控制,从而使不同负荷房间的温度基本平衡，各空调房间可独立地通过风量、水量(或水温)的调节,改变室内温湿度,当房间无人时可关闭风机盘管机组而不会影响其它房间,节省运行费用。

③风机盘管出风有一定风速，所以室内气流分布均匀，流动较快，热交换充分，可以使房间在短时间内完成预热。

1.1.2风机盘管的缺点：

①风机盘管送回风口必须装空气过滤器，否则用了一二年以后表冷器就积满灰尘，影响表冷器的传热效果，而且过滤器要定期清理，否则室内空气品质要下降。

②西藏地区由于其特有的地理环境及技术经济的相对落后，将给与风机盘管产品相配套的售后产品维护和维修带来较大的困难。

1.2散热器

1.2.1散热器的优点

①散热器作为供热末端装置，其运行费用很低，因为风机盘管运行时风机要消耗电能来使风机转动，而散热器不需要，节省了很多运行费用。

②散热器相对价格比较低廉，且安装简单，维修方便。

1.2.2散热器的缺点：

①散热器供暖靠辐射对流，室内气流分布不太均匀，热交换不是很充分，所以相对风机盘管来说，其预热时间较长，如果房间为间断供暖，由于其预热时间长，所以一般散热器为全天供暖，造成能量的浪费。

②由于水源热泵提供热水，所以供水温度不太高，散热器的供回水温差不能取太大，这样使散热器传热效果下降。

2.末端装置的选型

2.1风机盘管的选型

2.1.1选型方法

风机盘管有两个主要的性能指标,即风量和热交换量。风量由风机选型确定；热交换量则与盘管的传热面积、冷(热)媒的温度和流量以及经过盘管的空气温度和流速等因素有关。一般厂家样本上都会给出风机在高中低三档下的在标况下的名义风量和名义制冷、制热量。我国行业标准JB/T4283-91《风机盘管机组》中规定:名义风量须在盘管不通水,空气进口静压差为零的条件下进行测定。但是风机盘管的使用条件显然不同于测试条件:实际情况往往是风机盘管需加装进、出口短管,回风格栅需加装过滤器,使实际应用系统风的阻力增大,导致名义风量下降,从而造成供冷供热不足。所以,风机盘管实际风量和冷量热量是低于名义值的。对于仅供热使用的风机盘管,一般进水温度为50℃～60℃,尽管整个系统为软水,仍有一定的积垢、积尘影响,还需要进行污垢修正。为了保证实际风量,在选用风机盘管机组时,必须具备一定的机外静压,用来克服空调系统的阻力，一般取机外静压大于20Pa。

这样根据风量修正、污垢修正,一般取总的修正系数为1.3，求得盘管实际工况下的冷（热）量。当其大于等于计算冷（热）负荷时,则满足要求;当其小于计算冷（热）负荷时需增大盘管继续复核。

当提供三档速度控制开关或可调速电机时,一些设计师根据中档转速的额定冷量来选择风机盘管。这种方法既保证机组在室内运行起来较安静,而且在速度提高时能增大机组容量。但同时应该看到，由于大机小用,不仅加大了系统容量,提高了工程造价,而且使冷水机组长期处于大流量小温差的不良状态下运行,这会导致系统效率低下,能耗加大,所以按中速档参数选用风机盘管,并非合理作法,仅能作为目前的权宜之计。

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