壁挂炉与热泵专题:热泵采暖系统的优化方向(三)
前面三篇,我们梳理了四个热泵系统优化的方向:一、采用变频热泵二、避免热泵频繁启停和负荷率过低三、避免热泵工作于严寒气温下四、
前面三篇,我们梳理了四个热泵系统优化的方向:
一、采用变频热泵
二、避免热泵频繁启停和负荷率过低
三、避免热泵工作于严寒气温下
四、尽可能降低热泵工作水温。
这四个热泵系统优化的方向,其根本目的都是减少主机的能耗。 但热泵系统中除了主机能耗外,还有一个重要的能耗,即水泵输送能耗。
今天我们就来补上最后一个很重要的方向, 即降低水泵输送功耗。
我们先来看看某大品牌空气热泵的技术参数:
我们以它最小型号为例, 其名义制热量为9.8Kw, 名义制热功率3.1Kw, 名义制热工况下COP等于9.8除以3.1,大概3.16,听上去不错吧。
我没有找到这款热泵的最小制热输入功率和最小制热量的官方数据。那我们假定该热泵在最小功率下也能达到同样的COP,我们就按20%同比例对热泵的制热输入功率和在制热功率进行估算吧,此时制热输入功率0.6Kw,制热量1.96Kw。
那我们这时候来算一算考虑水泵输送功耗的系统COP,而非主机COP, 大家可能已经发现了, 这款水泵的水泵功率是550W, 那此时的系统COP就应该是 1.96除以0.6+0.55, 最终系统COP 仅仅有1.86。
有人会说,鸟叔,你举得例子太极端,算最小负荷,系统COP当然上不去, 那我们就来算算50% 负荷率下,这一系统最常运行的工况区间。 此时系统COP也仅仅只有2.33。
这下大家看到问题的严重性了吧,一台制热量仅仅9.8kw的热泵,配了550W的水泵, 热泵主机辛苦节得那点能, 全被水泵给浪费了。我在我以前的视频中也谈到过,在国内的能源价格体系下以及能源结构下, 热泵系统的综合COP如果降到这么低的程度,热泵在使用费用、节能以及碳排放面都会高于全预混冷凝炉。
如果我们再看下同品牌热泵的技术参数的话,你会发现它的机外水泵扬程高达20m。
我听说有的厂家,配的水泵功率还要更大, 甚至会出现超过1千瓦的功率。
说实话,我真的是搞不通这些热泵厂家是怎么想,我想他们应该是懂系统的,会基本的水力计算的。 对于家用热泵系统,最多就是别墅级别的建筑,无论如何是用不到20m的机外扬程的。
更糟糕的,绝大部分的热泵厂家,这个主机内置水泵是标配,集成商无法更改。 我甚至还听说一个品牌的做法, 他们倒是有不带内置水泵的型号, 但价格比带内置水泵的型号还要贵。
听到这些,我简直是大无语。 我也呼吁我们的热泵厂家能重视水泵输送能耗,合理选择内置水泵扬程,并且在产品序列中不带内置水泵的型号,方便集成商根据系统体量及不同的系统形式进行选择。
也许这些热泵厂家,标配高功耗、大扬程的水泵,有其自身的技术考量,但我要提醒这些行业同仁的是:如果为了某些技术因素,忽视热泵系统的水泵输配功耗,这实际从根本上严重地侵蚀了未来热泵发展的根基和正当性。
好了,这就是今天的主题,热泵系统优化的第五个重要方向:降低水泵输送能耗。
这是本系列的最后一篇,一共涉及了我认为5个重要的热泵系统优化的方向,我会找合适的机会, 用网课或者视频的方式,沿着这5个方向去梳理具体的系统优化措施。
鸟叔随笔 2023