河北沧州4.3万㎡学校空气源热泵+暖气片采暖，运行效果良好

本项目为沧州市教育局针对教育系统取暖改造项目，主要改造对象为沧州境内270多所中小学。其中，本文案例为其中5所学校的供暖改造，总供热面积约42900㎡，其中最大的一所学校供热面积有17000㎡，最小的有2300㎡。采暖末端均为散热片。

一、工程概况

该工程2017年10月中旬甲方面向社会招标，2017年11月15日5所学校全部完成系统改造与调试并正常运行，保证了学校的供暖，截至发稿日期系统运行效果良好，节能效果显著。

二、系统设计

2.1 设计依据（略）

2.2 设计参数

2.2.1室内供暖设计参数

根据甲方招标文件要求及供暖规范，室内温度不低于18℃。

2.2.2室外气象参数

通过查暖通设计规范知，河北省沧州市所属建筑热工气候分区为寒冷地区，其室外设计计算参数如下表：

2.3热负荷估算及热泵设备选型

2.3.1 采暖热负荷

依据国家采暖相关规范以及甲方要求，结合现场勘查，对各所学校学校供暖热负荷概算如下表：

2.3.2 主机选型

空气源热泵采暖机组的选型要依据当地冬季室外空调计算干球温度（-9.6℃）来进行修正，通过查询海尔星火系列超低温热泵机组的制热修正曲线，则各学校修正后选配热泵机组见下表：

综上，本项目5所学校共配置52台超低温热泵可满足学校采暖需求。空气源热泵集中安装在各所学校原锅炉房附近，机组配电及水泵选择放置在原有的锅炉房内。

2.4缓冲水箱

为避免压缩机频繁启动，增加系统的稳定性，应设置蓄能水箱。

2.4.1系统水容量M1

散热器采暖系统的水容量可根据2.0L/㎡进行估算。

2.4.2系统热稳定性要求

综合室内环境的舒适度、主机的寿命、系统造价和工程实施的可能性等因素，空气源热泵系统热稳定性要求为：冬季运行时，主机除霜时间8min，供水温度允许降低不大于3℃。

2.4.3系统要求最小水容积M2

根据热平衡和热稳定性要求，系统要求最小水容量可按下式计算：

M2=(Q×t0)/(c×Δt)

式中：Q——末端设备的的供热量，kW；t0——热稳定性要求的时间，8×60s；c——水的定压比热容，4.187kJ/(kg·℃)；Δt——水温的波动要求值，3℃。
系统蓄能水箱最小容积为M2-M1。

综上，5所学校缓冲水箱选取依次为2吨、2吨、1吨、1吨、1吨。

2.5循环泵选型

循环水泵缓冲水箱与采暖热泵机组之间，负责整个采暖系统的循环。循环泵流量，按照如下式计算：

Φ循环=Φ1×N

其中：Φ1：单台机组循环保温水流量，KD48-NcP5机组为10m3/h，KD95-NcP5机组为20m/h；N：每台水泵所供的机组台数。

2.6水系统设计

采暖系统为一次泵循环、双管制系统，热泵侧系统管路采用同程式。每栋楼的散热器末端采用上供下回式。

供暖水管：管径＜DN100时采用镀锌钢管，管径≥DN100时采用无缝钢管；管径＜DN65时采用丝接，管径≥DN65时采用焊接。

室外供暖管道均采用B1级橡塑保温材料保温，室内管道外设夹筋铝箔防护层，室外管道外设不小于0.7mm的铝皮制作防护层。供暖管道保温材料的厚度为：管径≤DN100时，δ=30mm；DN100＜管径≤DN250时，δ=35mm。

所有水流设备和附件的工作压力不小于1.0MPa。

2.7 排气装置

管路系统的最高点或局部高点都设计并安装有自动排气阀。

2.8 控制系统

空气源热泵机组的启停控制采用的是线控器。机组可根据回水温度、进水温度、水箱温度控制机组压缩机的启停，来达到节能的目的。另外，热泵机组自带低水温保护、缺水保护、高低压保护等功能。当热泵主机缺水运行时，会开启水流故障报警，关闭压缩机及水泵的运行。

三、运行效果及费用估计

本系统自2017年11月15日正式运行至今，采暖效果良好，所有机器0故障运行，室内平均温度20℃，用户评价很高。系统运行费用预估如下：

四、结束语

依托海尔热水器大平台，海尔空气能近几年快速发展，多项“黑科技”被鉴定为国际领先。中怡康数据显示，2017年，海尔空气能零售量份额行业第一。2017年，海尔空气能利用产品先发优势，在北京、河北、天津等地的中标项目多达十几个，河北沧州教育系统项目就是其中一个典型案例。

在热泵采暖领域，低温无法运行、单机制热量小、低温出水温度不足是行业的3大难题，海尔空气能2018年全新推出的“融冰”系列，搭载双擎增压制热系统，单机制热量可达535KW，-20℃工况时COP仍有2.2，而且低温工况下出水温度最高可达70℃，另外，在-35℃超低温下仍可稳定运行，能够满足东北、西北等极寒地区的供热需求，是分布式集中供暖的不二之选。