收藏-熱泵系統的設計選型設計選型 熱泵的正確選型基于其輸出的熱功率。該功率不是恒定的，它同樣取決于制約能效比的那些因素: 熱源溫度（供水溫度）; 冷源溫度（外界氣溫）;除霜次數;負荷系數。 在熱泵......
設計選型
從圖表中不難看出，技術(shù)數據中的額定功率，一般對應外部氣溫7°C和供水溫度35°C（額定功率點(diǎn)：A7W35），這與設計要求的熱泵輸出功率可能會(huì )有較大區別。此外，從圖表中可以看出，使用R410A制冷劑的熱泵的輸出功率比充注R32的熱泵受外部溫度和供水溫度的影響要大得多，使用R32制冷劑的熱泵其輸出功率在-7°C以上是穩定的。
以使用 R410A （圖 29）的熱泵的功率曲線(xiàn)和下面的建筑設計數據為例 :
得出可以選擇額定功率為9 kW的熱泵。而實(shí)際上，額定功率為7 kW的熱泵設計選型有點(diǎn)低。
與相同設計數據匹配，如果使用R32制冷劑的熱泵（圖 30），可以選擇額定功率為7 kW的熱泵，規格比使用 R410A制冷劑的熱泵低。
家用規格的熱泵從一個(gè)功率過(guò)渡到另一功率會(huì )對其耗電量和電氣系統的成本產(chǎn)生很大影響。如果設計條件正處于兩個(gè)不同功率大小的中間位（如圖29中），建議評估不同的選型方法，考慮建筑物的實(shí)際功率曲線(xiàn)或熱容量。
根據所需的實(shí)際功率曲線(xiàn)選型
在住宅的實(shí)際耗熱中，有一部分能量不是由供暖系統提供的，而是來(lái)自家電和照明的正常使用、居住成員以及陽(yáng)光照射。這些免費的熱負荷解釋了圖31中實(shí)際功率曲線(xiàn)與建筑物所需的理論功率曲線(xiàn)之間的差異。
在設計條件下，免費熱源的貢獻非常有限（主要是因為與陽(yáng)光照射有關(guān)的部分大幅減少），不過(guò)評估范圍在0.5至1.5kW內。如果把免費熱源考慮在內，可以根據實(shí)際熱功率 (P REALE ) 選型，即設計功率(P PROGETTO ) 減去屆時(shí)條件下的免費熱源 (P GRATUITA ) 。
考慮熱容量的設計選型
這種方法比以前的更先進(jìn)，它是基于這樣的觀(guān)念：現代或最近翻新住宅熱惰性高，因為屋頂和墻體的保溫措施更好，室內熱量散發(fā)更慢。
建筑結構的熱惰性與電池效果類(lèi)似：在較熱時(shí)段里，建筑內會(huì )將系統提供的熱量積蓄起來(lái)，然后在較冷時(shí)段里釋放出來(lái)。通過(guò)這種方式可減少熱泵所需最大功率而獲得一種功率峰值阻尼效應。
圖32說(shuō)明了典型的惰性效應，模擬了一周內所需功率的趨勢，室外溫度與設計溫度(最低-7°C)相當。
曲線(xiàn)顯示出住宅內溫度為20°C±0.5°C所需功率趨勢，分別對比低惰性住宅和高熱惰性住宅?？梢钥吹?，低惰性住宅（僅需要6.5 kW功率）的熱泵所需的峰值功率與設計相當；而在具有高熱惰性住宅中，熱泵所需功率減少了15%。
根據圍護結構熱容量設計選型是動(dòng)態(tài)的，須借助適當計算軟件，考慮到建筑圍護結構隨著(zhù)室外溫度和其供暖系統變化時(shí)的表現。
這種選型方法主要用于優(yōu)化高能效住宅中的系統計算。對于持續供暖的系統，這種方法很有效。事實(shí)上，如果系統在夜間關(guān)閉（例如辦公樓），建筑物本身惰性功率峰值阻尼效應會(huì )顯著(zhù)降低。
除了熱源，系統中所有元件都需要正確地選型。因此，了解和評估諸如流量和供水溫度等主要運行參數非常重要。
流量
額定流量通常是指蒸發(fā)器進(jìn)出口之間平均溫差約5℃時(shí)的流量。
最大允許流量是最小溫差約3℃時(shí)的流量，而最小流量對應的則是最大溫差約8℃時(shí)的流量。
如果流量不足(低于最小流量)，蒸發(fā)溫度過(guò)低，這種情況會(huì )導致安全裝置的干預和熱泵停機，蒸發(fā)器可能會(huì )結冰，從而導致制冷回路出現嚴重故障。
水流開(kāi)關(guān)可以驗證系統內最小循環(huán)流量：當低于制造商所示限制時(shí)，裝置會(huì )向設備發(fā)出警報，停止運行以避免可能的損壞。
運行溫度
在供暖模式下，熱泵的最佳運行溫度通常在 35°C 系統側）生活熱水的供應則在 50到60°C 。需要隨時(shí)考慮的是熱泵效率，所需溫度越高，其能效比越低。
因此，必須在設備熱水生產(chǎn)溫度(應盡可能低)和終端所需供水溫度(應盡可能高)之間找到折衷方案。有時(shí)有必要設計更大的散熱系統，以便其以低于額定供水溫度運行。要綜合考慮的是在增加的額外成本、制熱效率和與最高運行溫度方面的物理限制之間找到折衷方案。
此外，雖然可以降低技術(shù)用水的生產(chǎn)溫度，來(lái)提高設備性能，但要同時(shí)考慮到使用低于標準溫度的末端可能帶來(lái)的舒適度損失。例如對于風(fēng)機盤(pán)管，建議在輸送溫度高于40°C情況下工作，以免影響舒適度：否則，人的皮膚會(huì )有冷感(人體溫度約在36°C)。
在制冷模式下，通常產(chǎn)生的冷水最低溫度為 7°C 。但是，在某些特殊的系統內，產(chǎn)生的技術(shù)用水還可以達到5°C。
夏季，制冷產(chǎn)生的冷水溫度越低，設備制冷效率 (EER) 就越低，與冬季情況類(lèi)似。制造商對設備有可以達到的物理溫度上的限制，這是為了避免制冷裝置的交換器結冰。通過(guò)將乙二醇與水混合來(lái)，改變流體的熱性能，就可以克服這一障礙。而把制冷系統與除濕機結合使用，比如輻射制冷系統，可以使供水溫度提高到 15–18°C 。
除霜時(shí)，化霜產(chǎn)生的水從室外機底部排水管排出；因此，最好通過(guò)排水和集水系統來(lái)防止凍結?？梢杂脦щ娂訜岬氖占P(pán)，或將排水管直接排入下水道。最后還可以通過(guò)一層礫石排水，地面與設備之間保持最小距離（圖35）。
除霜會(huì )對熱泵性能帶來(lái)不利影響，因為冷媒循環(huán)部分功率用于外部單元除霜，而不是傳輸到流體中。事實(shí)上，與額定性能相比，除霜過(guò)程會(huì )導致:
能效比降低;
熱功率下降。
外部單元結冰條件（外部溫度低和絕對濕度高）出現越頻繁，這兩種現象就越明顯。令這兩個(gè)因素雪上加霜的最糟糕組合在-4°C和+4°C溫度范圍內。
除霜現象也屬無(wú)奈，因為它僅取決于外部空氣的溫濕度條件。但是，在熱泵的選擇和選型時(shí)應考慮到這一點(diǎn)，特別是當外部空氣的設計溫度恰好在處于受這種現象影響最大的范圍內時(shí)。為此，制造商在技術(shù)資料中給出了包括除霜循環(huán)的熱泵性能圖表。
除霜循環(huán)需要一定熱能，根據不同的系統，熱能可以來(lái)自用戶(hù)供熱回路或緩沖罐。
高惰性系統
如果系統具備足夠熱惰性，可以暫時(shí)冷卻管道中的水，保持設備良好運行而不會(huì )降低用戶(hù)的舒適度（圖37）。
設計上需要讓一部分供熱系統回路始終處于運行狀態(tài)。例如，在小型住所如兩居室，最好通過(guò)開(kāi)關(guān)熱泵直接調節系統，而無(wú)需在設備和散熱終端之間有任何調節或截止裝置（如地板輻射回路的熱電閥控制）。
低惰性系統
在低熱惰性系統（例如風(fēng)機盤(pán)管系統）或可用流量低于制造商要求的最小流量時(shí)，必須將一次系統（熱泵的）通過(guò)旁通閥或水力分壓器（圖37）與二次系統（用戶(hù)供暖回路）分離開(kāi)來(lái)。
如果使用的是旁通閥，則必須在主回路的回水上加一個(gè)緩沖罐。也可以連接緩沖罐作為水力分壓器。后一種方案在利用儲熱除霜模式下可以保證環(huán)境連續供熱。
生活熱水生產(chǎn)
最后，在某些應用中，將生活熱水的生產(chǎn)與供暖分離更加合適。這種情況可能發(fā)生在：翻新改造中，原來(lái)就有集中或獨立的生活熱水供水系統，或熱泵沒(méi)有熱水功能（例如氣-氣式）。在這些情況下，可以考慮氣-水式熱泵熱水器。
熱泵熱水器通過(guò)兩個(gè)通往外部的管道（進(jìn)氣和排氣）工作，或者從環(huán)境空氣中吸氣，然后通過(guò)管道排到外部。還有一些型號配備有內外機（兩部分）。
氣-水式熱泵熱水器雖然采購成本較高，但可以避免熱泵在制冷功能時(shí)由冷轉熱，從而提高設備性能。
