最近兩年，空氣源熱泵很火，“熱泵兩聯(lián)供”超燃，兩聯(lián)供市場不僅在南方地區(qū)高歌猛進(jìn)，在北方地區(qū)也呈現(xiàn)出冉冉上升的趨勢，眾多商家紛紛轉(zhuǎn)戰(zhàn)于此新興應(yīng)用市場。然而，產(chǎn)業(yè)的積累沉淀、從業(yè)人員的專業(yè)水平能否跟得上市場發(fā)展的腳步？目前“熱泵兩聯(lián)供”在安裝和使用中存在的問題都有哪些？如何解決？近日，熱泵在線特別邀請重慶溫馨時(shí)代暖通設(shè)備有限公司總工程師，重慶五一技師學(xué)院建筑設(shè)備安裝專業(yè)校企合作召集人郭春雨就上述問題進(jìn)行講解：


1“熱泵兩聯(lián)供”何以如此火爆？

據(jù)郭老師講述，“熱泵兩聯(lián)供”市場的迅速崛起主要得益于幾個(gè)方面：一是空氣源熱泵技術(shù)日漸優(yōu)越，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷增大，系統(tǒng)的優(yōu)越性得到了社會和消費(fèi)者的高度認(rèn)可，空氣源熱泵冷暖熱系統(tǒng)應(yīng)用成為增幅最快的暖通應(yīng)用板塊；二是地暖技術(shù)的成熟和發(fā)展，使得空氣源熱泵這種低溫?zé)嵩醋鳛椴膳到y(tǒng)的高效熱源得到了充分的體現(xiàn)；三是社會的不斷進(jìn)步，消費(fèi)訴求的不斷提升，冷、暖、熱的剛性需求為熱泵應(yīng)用市場發(fā)展提供了廣闊的市場空間。

隨著兩聯(lián)供市場的突起，國內(nèi)很多暖通公司為迎合市場和消費(fèi)者需求，紛紛涉及這項(xiàng)業(yè)務(wù)。但是由于大家對熱泵工況及低溫?zé)崴椛涞匕宀膳r的了解不夠，使得應(yīng)用中也出現(xiàn)了許多問題。因此我們需要討論如何優(yōu)化和提高熱泵匹配地暖系統(tǒng)，充分發(fā)揮熱泵結(jié)合地暖系統(tǒng)高效節(jié)能和舒適的優(yōu)勢。

2優(yōu)化熱泵匹配地暖系統(tǒng)是熱泵地暖成功的必要條件

郭老師指出，在熱泵地暖系統(tǒng)的應(yīng)用中，我們形容熱泵主機(jī)是“大流量、小溫差”（熱泵工況△T=5K），而地暖末端則是“小流量、大溫差”（地暖工況△T=10K）。相比較壁掛爐地暖系統(tǒng)而言，熱泵地暖系統(tǒng)需要更大的循環(huán)流量，熱泵作為熱源需要的流量相當(dāng)于壁掛爐熱源設(shè)計(jì)流量的5倍。

由于熱源與末端的不匹配，熱泵地暖系統(tǒng)的最初應(yīng)用也同樣出現(xiàn)了大量的應(yīng)用失敗案例，這甚至是早期一些大型企業(yè)推廣熱泵地暖系統(tǒng)不利的主要原因。因此，我們需要認(rèn)真了解熱泵熱源工況及地暖末端工況，精確水力計(jì)算和合理建構(gòu)熱泵地暖系統(tǒng)，只有這樣才能夠充分發(fā)揮熱泵節(jié)能效能和地暖舒適效果的目的。

3熱泵應(yīng)用于地暖系統(tǒng)中的常見問題分析

熱源與末端的不匹配，就會產(chǎn)生很多問題，在講解中，郭老師針對當(dāng)前熱泵應(yīng)用于地暖系統(tǒng)中，由于不匹配而出現(xiàn)的常見問題進(jìn)行了一一歸納分析：

1、熱泵主機(jī)頻繁啟停：由熱泵直供地暖末端，熱泵內(nèi)置循環(huán)泵作為系統(tǒng)循環(huán)動能。由于熱泵主機(jī)自身阻力損失較大及地暖系統(tǒng)阻力損失較大，系統(tǒng)的總阻力損失是很大的。如果系統(tǒng)水力設(shè)計(jì)及管路設(shè)計(jì)不合理，就會出現(xiàn)主機(jī)熱泵循環(huán)動能不足，造成系統(tǒng)流量不足，機(jī)內(nèi)換熱不充分，無法有效交換熱量，主機(jī)保護(hù)停機(jī)。

2、熱泵進(jìn)回水溫差大：在熱泵直供地暖系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)阻力損失大，如地暖盤管過長、地盤管管徑過小，以及閥門配置不當(dāng)或管路系統(tǒng)施工不合理等，都會造成系統(tǒng)阻力損失過大。而熱泵循環(huán)動能不足，使得系統(tǒng)流量過小，造成熱泵進(jìn)回水溫差過大

3、熱泵出力不足：常見的熱源與末端直供的地暖系統(tǒng)，如果系統(tǒng)總阻力損失過大，或是水泵配置過小循環(huán)不足，都可能造成熱泵主機(jī)出力不足（輸出功率不足），熱輸出能力下降。

4、系統(tǒng)能耗高：循環(huán)不足、頻繁啟停，以及熱泵長期運(yùn)行在低負(fù)荷狀態(tài)下都會造成熱泵不能輸出有效熱量，能源利用率低、能耗高。另外熱源與末端匹配不好，水力失調(diào)，局部過流、局部欠流也是造成熱源“能量”不能有效轉(zhuǎn)換成為末端“熱量”的問題，造成系統(tǒng)能耗高。

5、系統(tǒng)故障率高：（1）在熱泵地暖系統(tǒng)的應(yīng)用中，施工單位調(diào)試中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行情況不佳，通常采用增加外置循環(huán)泵的方法，如果還是循環(huán)效果不佳，就更換高揚(yáng)程水泵強(qiáng)行驅(qū)動；（2）如果外置泵與熱泵內(nèi)置泵參數(shù)不同還易造成水泵沖突，影響熱泵內(nèi)置泵使用壽命；（3）串聯(lián)水泵揚(yáng)程過高還會造成三通切換閥工作壓差增大，三通閥會出現(xiàn)嘯叫、共振等問題，三通閥故障率增加；（4）如果是分室控溫地暖，或是客戶部分區(qū)域使用，只開一個(gè)或兩個(gè)末端環(huán)路的情況下，環(huán)路水閥兩端壓差過大，易產(chǎn)生共振、嘯叫等問題，閥門也容易出現(xiàn)的故障。

6、熱泵系統(tǒng)效率低：（1）熱泵在高溫工況條件下效率低。（2）熱泵主機(jī)長期工作在低負(fù)荷（部分負(fù)荷）狀態(tài)下，運(yùn)行效率低。（3）熱泵采暖系統(tǒng)中，水泵的配置也是影響系統(tǒng)綜合效率的因素之一。

7、地暖局部不熱：地暖局部不熱的情況是很常見的現(xiàn)象，比如兩層建筑，分別給每層供熱都可以升溫，而全部供暖時(shí)則會有一層不熱，或者是整體供暖時(shí)有局部不熱。這主要還是循環(huán)不足，或者水力失調(diào)，造成局部循環(huán)不暢，無法將熱量帶到需要升溫的空間。

8、地暖升溫慢：地暖升溫慢的主要原因就是系統(tǒng)循環(huán)不足造成的熱泵出力不夠，影響了輸出功率。

4熱泵與低溫?zé)崴嘏到y(tǒng)優(yōu)化方案

由上可見，由于熱源與末端的應(yīng)用沖突，將會造成諸多問題，因此郭老師表示，過去的熱泵直供地暖末端的形式是不合理的，需要對系統(tǒng)進(jìn)行合理匹配和優(yōu)化。至于如何進(jìn)行優(yōu)化，郭老師具體提出了以下具體指導(dǎo)意見：

1、做二次系統(tǒng)：（1）為克服熱泵主機(jī)與地暖末端的工況沖突，采用二次系統(tǒng)將系統(tǒng)“分割”成為熱源側(cè)和末端側(cè)；（2）末端側(cè)（二次側(cè)）循環(huán)動能可以根據(jù)末端計(jì)算參數(shù)配置，遵循滿足設(shè)計(jì)流量條件下配置最小動能原則，既可以降低水泵功耗，也可以控制過大水泵帶來的成本增加和噪音增大等問題。（3）末端側(cè)（二次側(cè)）負(fù)荷變化時(shí)熱源側(cè)（一次側(cè)）只改變工作時(shí)長，流量不變、溫差不變，這樣也有利于延長熱源設(shè)備壽命。

2、動力分散系統(tǒng)：在別墅等大面積分戶供暖系統(tǒng)中，由于末端側(cè)（二次側(cè)）采暖面積大，需要的循環(huán)流量較大。如果配置較大的末端側(cè)（二次側(cè)）循環(huán)動能，在部分使用或小面積供暖時(shí)，就會出現(xiàn)嘯叫、共振等噪音，以及局部過流等問題，不利于節(jié)能，還會使得水泵電功耗無謂浪費(fèi)和出現(xiàn)過載的可能?？梢詫⑤^大的末端側(cè)（二次側(cè)）分解成兩個(gè)或是多個(gè)末端側(cè)（二次側(cè)），分別配置循環(huán)動能，水泵選型應(yīng)遵循“滿足設(shè)計(jì)流量的最小動能”原則。

3、總線控制系統(tǒng)：分室控溫的地暖系統(tǒng)，設(shè)計(jì)二次系統(tǒng)和動力分散系統(tǒng)后，系統(tǒng)的智能化控制就非常必要了，我們建議采用總線溫控系統(tǒng)。

郭老師最后表示：通過混水系統(tǒng)、二次系統(tǒng)、動力分散系統(tǒng)及總線溫控系統(tǒng)是較好的解決系統(tǒng)沖突的方法，但也會使得系統(tǒng)復(fù)雜化、系統(tǒng)成本增加，這就需要地暖行業(yè)相關(guān)單位、企業(yè)共同努力，提高地暖系統(tǒng)的部品化和總成化，并通過教學(xué)、培訓(xùn)的方法來提升行業(yè)技術(shù)水平。同時(shí)還需要行業(yè)制定相關(guān)設(shè)計(jì)、施工的標(biāo)準(zhǔn)，提高準(zhǔn)入門檻，防止失敗案例的負(fù)面影響，提升行業(yè)的整體形象。

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