山西宏源煤業(yè)集團(tuán)自2017年至2018年響應(yīng)“清潔采暖、減少霧霾”的要求，集團(tuán)對(duì)下轄各廠礦單位的供熱系統(tǒng)進(jìn)行了改造，由原來的燃煤鍋爐采暖改為電廠集中供熱或空氣源熱泵機(jī)組供熱。項(xiàng)目所在地冬季日平均最高氣溫5℃，日平均最低氣溫-9℃，最低氣溫為-23.4℃。煤改空氣源熱泵供暖一年來的實(shí)踐表明，改造后的普遍存在采暖效果差，壓縮機(jī)大量燒毀等問題，嚴(yán)重影響了企業(yè)的安全生產(chǎn)。經(jīng)技改專家組調(diào)研，采用蓄聯(lián)熱泵技術(shù)決定對(duì)問題最嚴(yán)重的集團(tuán)500萬噸選煤廠進(jìn)行試點(diǎn)改造。該500萬噸選煤廠是目前臨汾市規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的重介選煤廠之一，該項(xiàng)目自2019年9月施工改造，11月底竣工、調(diào)試，正常投運(yùn)。通過遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)2019年12月1日至2020年2月18運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集和分析，供水溫度和室內(nèi)溫度、能耗均達(dá)到了優(yōu)化設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)，確保了正常的生產(chǎn)生活，為采暖不達(dá)標(biāo)的空氣源熱泵升級(jí)改造提供了真實(shí)的決策依據(jù)。

1 原空氣源熱泵系統(tǒng)存在的問題

1.1 原設(shè)計(jì)負(fù)荷

500萬噸洗煤廠總供熱面積為48573.8㎡，其中生產(chǎn)區(qū)域建筑面積為36738.3㎡，建筑層高5.4米，設(shè)計(jì)熱負(fù)荷2939KW，熱負(fù)荷指標(biāo)80W/m2，下屬的磅房（224.1m2）、1#門房、2#門房（63.6m2）室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為18℃外，其他區(qū)域室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為12℃。

1.2 原設(shè)備配置及裝機(jī)功率

原供熱由燃煤鍋爐集中供熱，2018年燃煤鍋爐停用拆除后在鍋爐房北側(cè)集中安裝了“某品牌”RS-165Ⅱ/C2空氣源熱泵機(jī)組28臺(tái)+2臺(tái)200KW的電輔熱器，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查測(cè)量，空氣源熱泵主機(jī)安裝間距為56㎝，設(shè)備排布非常密集，如圖1所示。

圖1 原有空氣源熱泵機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)照片

1.3 使用情況

2018年冬季實(shí)際運(yùn)行中供水溫度約40℃，能耗費(fèi)用極高，而且112臺(tái)壓縮機(jī)年燒毀56臺(tái)，維修更換工作繁重。按裝機(jī)設(shè)備銘牌顯示在室外溫度7℃/6℃下，制熱量170KW/臺(tái)，生產(chǎn)區(qū)設(shè)備供熱量為20臺(tái)*170KW=3400KW。在室外溫度-12℃/-14℃下制熱量?jī)H為108KW/臺(tái)，生產(chǎn)區(qū)設(shè)備供熱量為20臺(tái)*108KW=2160KW（在環(huán)溫-20℃時(shí)，空氣源熱泵產(chǎn)生的熱量更低，無法滿足采暖需求）。而生產(chǎn)區(qū)末端散熱器總的熱負(fù)荷需求為2939KW，按室外溫度-12℃/-14℃條件考慮，單位小時(shí)有779KW的供熱缺口，尤其是在此環(huán)境溫度條件下，空氣源熱泵的實(shí)際出水溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于60℃的合同規(guī)定。

1.4 供熱效果

按2018年至2019年度采暖期（2018年11月1日至2019年2月26日）運(yùn)行情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：

（1）供水溫度最高為55℃，室外溫度-12℃以下時(shí)，供水溫度均低于50℃。

（2）夜間使用兩臺(tái)200KW電輔加熱，2018年12月和2019年1月全天開啟。

（3）28臺(tái)空氣源熱泵共計(jì)配置112臺(tái)壓縮機(jī)，燒毀壓縮機(jī)56臺(tái)，年損毀率約50%。

（4）生活區(qū)地暖部分室內(nèi)溫度可以達(dá)到＞18℃，其余建筑物（暖氣片或其他散熱器）均無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，生產(chǎn)區(qū)建筑物室內(nèi)溫度均達(dá)不到12℃。

1.5 綜合分析不達(dá)標(biāo)原因：

（1）空氣源熱泵機(jī)組裝機(jī)容量不夠，低溫條件下空氣源熱泵制熱量遠(yuǎn)不能滿足供熱負(fù)荷需求。

（2）空氣源熱泵機(jī)組安裝間距僅為56cm，冷島現(xiàn)象嚴(yán)重，不符合工程規(guī)范要求。

（3）兩臺(tái)200KW電輔加熱在12月和1月期間連續(xù)運(yùn)行，導(dǎo)致采暖運(yùn)行費(fèi)用極高。

（4）空氣源熱泵機(jī)組在低溫條件下設(shè)置高溫出水制熱，壓縮機(jī)排氣溫度過高、壓縮比太大，不僅達(dá)不到出水溫度的要求，反而導(dǎo)致壓縮機(jī)的大量燒毀。

2 蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)解決方案

現(xiàn)有的清潔能源采暖/供冷方式中，熱泵技術(shù)有著清潔環(huán)保、能效比高、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，但都存在各自的適用范圍和條件，為了突破單一技術(shù)運(yùn)用的客觀限制，通過綜合技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用實(shí)踐，我們提出了蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)，采用空氣源熱泵采集能量、相變蓄能調(diào)節(jié)和螺桿水水熱泵提溫的“雙級(jí)耦合、多能互補(bǔ)”方式，打造“不打井、不做地埋管”的熱泵蓄能復(fù)合系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)極端嚴(yán)寒天氣下穩(wěn)定、高效的供熱效果。

2.1 負(fù)荷設(shè)計(jì)

500萬噸洗煤廠生產(chǎn)區(qū)域建筑面積為36738.3㎡，系統(tǒng)配置熱負(fù)荷依舊為36738.3m2×80W/m2≈2939KW。與原空氣源熱泵系統(tǒng)采暖負(fù)荷設(shè)計(jì)相同。

2.2 技術(shù)原理

蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)是成熟的熱泵技術(shù)和蓄能技術(shù)的交叉互聯(lián)、綜合利用形成的創(chuàng)新應(yīng)用系統(tǒng)，蓄聯(lián)熱泵由一次側(cè)空氣源蓄能熱泵、二次側(cè)變工況溫度提升熱泵組成。通過一次側(cè)空氣源熱泵或淺層地?zé)帷?a target="_blank" href="http://m.fdbearing.cn/tags-23.html">太陽能、其他廢熱余熱等通過相變蓄能進(jìn)行多源互補(bǔ)的技術(shù)耦合，實(shí)現(xiàn)自然界所蘊(yùn)含的低品位熱能的采集和儲(chǔ)存，由二次側(cè)溫度提升熱泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高溫供熱，構(gòu)建穩(wěn)定、可靠、節(jié)能的采暖系統(tǒng)。

室外空氣源熱泵從空氣中提取低品質(zhì)熱量，原工程安裝時(shí)設(shè)備間距過小，嚴(yán)重影響氣流的均一性，多臺(tái)設(shè)備集中布置，經(jīng)實(shí)測(cè)中心點(diǎn)溫度比周邊環(huán)境溫度低5℃左右，大大影響了設(shè)備效率。通過工程改造，設(shè)備間距調(diào)整到1m以上，減少氣流短路現(xiàn)象，使得換熱效果得到進(jìn)一步提升。工程改造后實(shí)景圖如圖3：

圖3 空氣源熱泵工程改造實(shí)景圖

3.3 增設(shè)相變蓄能裝置

相變蓄能裝置充分發(fā)揮了相變蓄能、冷熱均流和調(diào)節(jié)蓄放的功能。在環(huán)境溫度過低時(shí)，空氣源熱泵處于自身限制而無法正常供熱的狀態(tài)下，蓄能模塊為系統(tǒng)提供補(bǔ)充能量，確保末端系統(tǒng)穩(wěn)定供熱。按系統(tǒng)需求，增設(shè)23m3相變蓄能裝置2個(gè)。工程改造實(shí)景圖如圖4：

圖4 相變蓄能裝置工程安裝實(shí)景圖

3.4 增設(shè)暖氣片專用熱泵機(jī)組

按熱負(fù)荷2939KW設(shè)計(jì)，溫度提升熱泵配置2臺(tái)法凱淶瑪AWHN系列暖氣片專用螺桿熱泵機(jī)組AWHN4002A（單臺(tái)制熱量1520.4KW/功率386.9KW），在不增加熱泵設(shè)備制造費(fèi)用的前提下，機(jī)組可穩(wěn)定提供60℃供水/45℃回水，大溫差小流量，與現(xiàn)有末端暖氣片適配，取得良好的采暖效果。工程改造實(shí)景圖如圖5：

圖5 暖氣片專用螺桿熱泵機(jī)組工程改造實(shí)景圖

3.5 增設(shè)智能控制系統(tǒng)

項(xiàng)目地處山溝，交通不便，現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)技術(shù)力量不足。為此，增設(shè)了蓄聯(lián)熱泵智能控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)變工況自適應(yīng)調(diào)節(jié)、直供/聯(lián)供自動(dòng)切換，觸摸屏人機(jī)交互界面，具備“開機(jī)/關(guān)機(jī)”、“手動(dòng)/自動(dòng)”、“運(yùn)行狀態(tài)”、“參數(shù)設(shè)置”、“報(bào)警信息”、“能效分析”等界面。對(duì)空氣源熱泵控制器優(yōu)化升級(jí)，與新增設(shè)備深度耦合可根據(jù)環(huán)境溫度的變化自適應(yīng)調(diào)節(jié)供水溫度，為溫度提升熱泵提供了穩(wěn)定熱源。智能控制系統(tǒng)的加入，更適應(yīng)低溫環(huán)境的高效、穩(wěn)定的供熱運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制、無人值守、節(jié)能運(yùn)行的效果。智能控制系統(tǒng)主界面如圖6所示：

圖6 智能控制系統(tǒng)主界面

自2019年12月1日至2019年2月18日，通過智能控制系統(tǒng)對(duì)環(huán)境溫度、設(shè)備耗電量、供回水溫度等做了數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，除暖氣片表面溫度和室內(nèi)溫度采用紅外測(cè)溫儀測(cè)試外，其余參數(shù)均為實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、調(diào)控。

4 升級(jí)改造后供熱效果

4.1 氣象條件

2019年12月1日至2020年2月18日期間，項(xiàng)目地的氣溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析如下：

2019年12月平均高溫：5℃，平均低溫：-7℃；極端低溫：-19℃（12月30日）

2020年1月平均高溫：2℃，平均低溫：-12℃，極端低溫：-16℃（1月13日）

2020年2月平均高溫：7℃，平均低溫：-10℃，極端低溫：-13℃（2月15日）

由于煤礦地處山區(qū)，項(xiàng)目所在地氣溫比市區(qū)氣溫低2至5℃，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的最低氣溫為-23.4℃。

4.2 供熱溫度

（1）嚴(yán)寒低溫天氣運(yùn)行情況

根據(jù)監(jiān)測(cè)期間的氣溫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，最低氣溫出現(xiàn)在2019年12月30日，晴天，夜間最低溫度-19℃，白天最低溫度-6℃。蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，熱源側(cè)溫度25℃左右，供熱側(cè)溫度60℃左右。智能控制系統(tǒng)實(shí)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)如圖7所示：

T1為熱源溫度；T2為供水溫度；T3為回水溫度；T4為蓄能溫度；T5為蓄能罐內(nèi)溫度

圖7 智能控制系統(tǒng)12月30日運(yùn)行數(shù)據(jù)曲線截圖

由運(yùn)行曲線可以看出，在00:30至11:00低溫天氣期間，空氣源熱泵加載運(yùn)行，蓄能裝置釋放熱量補(bǔ)充調(diào)節(jié)，熱源溫度波動(dòng)較小，溫度提升熱泵供熱溫度穩(wěn)定。在11:00至18:00白天環(huán)溫較高時(shí)段，建筑物熱負(fù)荷需求降低，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)通過自動(dòng)調(diào)節(jié)出水溫度將部分高效富余制熱能力轉(zhuǎn)化為熱能蓄存，此期間空氣源熱泵根據(jù)環(huán)溫和供水溫度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)。

（2）低溫雨雪天氣運(yùn)行情況

根據(jù)監(jiān)測(cè)期間的氣溫統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年1月4日至1月7日出現(xiàn)不同程度的雨夾雪、大雪天氣，其中1月4日為雨夾雪天氣，1月7日為大雪天氣，全天氣溫都較低為-12℃，濕度較大。蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)中，熱源側(cè)的空氣源熱泵出現(xiàn)多次化霜現(xiàn)象，空氣源熱泵供水溫度波動(dòng)幅度加大，此時(shí)段，蓄能裝置通過控制調(diào)節(jié)進(jìn)行能量補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了熱源側(cè)溫度的穩(wěn)定平衡，確保了使用側(cè)穩(wěn)定供熱。智能控制系統(tǒng)實(shí)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)如圖8、圖9所示：

T1為熱源溫度；T2為供水溫度；T3為回水溫度；T4為蓄能溫度；T5為蓄能罐內(nèi)溫度

圖8 智能控制系統(tǒng)1月4日運(yùn)行數(shù)據(jù)曲線截圖

由運(yùn)行曲線可以看出，在05:00至12:00低溫天氣期間，蓄能裝置釋放熱量補(bǔ)充調(diào)節(jié)；在12:00至18:00白天環(huán)溫較高時(shí)段，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)利用富余制熱能力開始蓄能，蓄能裝置還起到了對(duì)化霜能量的補(bǔ)償，在12:30至15:30期間雨雪較大階段，蓄能罐體內(nèi)溫度上升較慢。

T1為熱源溫度；T2為供水溫度；T3為回水溫度；T4為蓄能溫度；T5為蓄能罐內(nèi)溫度

圖9 智能控制系統(tǒng)1月7日運(yùn)行數(shù)據(jù)曲線截圖

由運(yùn)行曲線可以看出，受雨雪天氣影響，全天內(nèi)熱源側(cè)溫度波動(dòng)較大，在01:00至13:00期間，蓄能裝置多次釋放熱量進(jìn)行溫度補(bǔ)償；在12:00至18:00時(shí)段環(huán)溫升高，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)利用富余制熱能力開始蓄能，系統(tǒng)快速完成蓄能，并在18:00后建筑物熱負(fù)荷提升，實(shí)現(xiàn)60℃左右的高溫供熱。

通過上述典型天氣條件下的運(yùn)行分析，相比原空氣源熱泵系統(tǒng)在12月和1月的兩臺(tái)200KW電輔加熱全天開啟情況、低溫天氣仍達(dá)不到50℃供水溫度的要求，改造后的蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)，供熱溫度可始終保持在60～65℃之間，并且全時(shí)段未出現(xiàn)一例壓縮機(jī)燒毀的現(xiàn)象。

4.3 末端散熱器溫度

在2019年12月25日對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行抽樣檢測(cè)，在凌晨3:00環(huán)境溫度為-13℃，對(duì)500萬噸洗煤廠建筑物及采暖散熱器進(jìn)行了采樣，散熱器表面溫度可達(dá)50.3℃，室內(nèi)溫度達(dá)13℃。相比原空氣源熱泵采暖，同等天氣條件下，散熱器表面溫度提升8℃左右，建筑物室內(nèi)溫度提升5℃左右，均超過采暖設(shè)計(jì)要求。抽樣檢測(cè)實(shí)況如圖10所示：

0

a采樣點(diǎn)1

1

b采樣點(diǎn)2

圖10 末端散熱器表面溫度實(shí)測(cè)圖

5 系統(tǒng)運(yùn)行能效分析

5.1 系統(tǒng)綜合能效比

熱泵機(jī)組的能效比COP受到蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、水流量和負(fù)荷率等多種因素的影響，一次側(cè)空氣源熱泵機(jī)組和二次側(cè)螺桿式溫度提升熱泵機(jī)組在不同工況下，能效比數(shù)值均有所不同。蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)機(jī)組綜合能效比為總制供熱量和機(jī)組壓縮機(jī)功耗的比值，以此，根據(jù)機(jī)組制熱量和功耗關(guān)系，我們推導(dǎo)出蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)機(jī)組綜合能效比的計(jì)算公式，如下：

2

式中 COP為蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)機(jī)組綜合能效比；η為動(dòng)態(tài)回歸修正系數(shù),取1；COP1為空氣源熱泵機(jī)組能效比；COP2為螺桿式溫度提升熱泵機(jī)組能效比。

根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)不同環(huán)境溫度條件下，對(duì)應(yīng)機(jī)組的運(yùn)行工況數(shù)據(jù)、水泵流量、供回水溫度等數(shù)據(jù)，對(duì)蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)機(jī)組綜合能效比進(jìn)行測(cè)算，通過測(cè)算和理論推導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得出蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)在不同工況的機(jī)組綜合能效比，供分析參考，如表2所示：

表2 不同工況機(jī)組綜合能效比數(shù)據(jù)表

3

注：空氣源熱泵在不同的環(huán)境溫度下，對(duì)應(yīng)于出水溫度15℃～45℃的各項(xiàng)數(shù)據(jù)是依據(jù)谷輪Selection software Asia 7.16軟件計(jì)算得出（壓縮機(jī)型號(hào)為VPI144KSE-TFP,制冷劑為R410A,回氣過熱度10K，過冷度5K）；出水60℃對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)是使用丹佛斯Coolselector 2軟件計(jì)算得出（壓縮機(jī)型號(hào)為PSH039-4,制冷劑R410A,有效過熱度10K，過冷度5K）。

通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和機(jī)組綜合能效比理論推導(dǎo)的對(duì)照分析，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)通過蓄能裝置的耦合，使得設(shè)備性能達(dá)到最佳，供熱系統(tǒng)改造后綜合能效大幅提升。由能效數(shù)據(jù)得出結(jié)論，為了進(jìn)一步提升全采暖周期的綜合能效水平，以環(huán)溫5℃為界限，系統(tǒng)采用單級(jí)直供和雙級(jí)聯(lián)供自動(dòng)切換的節(jié)能最優(yōu)模式。

5.2 設(shè)備性能

空氣源熱泵改變了出水工況，使得設(shè)備運(yùn)行的冷凝溫度和冷凝壓力降低，最大壓縮比由24.33降至10.57，僅為原空氣源熱泵系統(tǒng)供暖的43.4%。壓縮機(jī)始終處在高效、穩(wěn)定的運(yùn)行區(qū)間運(yùn)行，設(shè)備故障率降低，可靠性提升。不同工況下溫度壓力參數(shù)如表3所示：

表3 空氣源熱泵不同工況下溫度壓力（R410A）參數(shù)表

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注：表中數(shù)據(jù)來源于R410A熱力性質(zhì)表，冷凝溫度65℃時(shí)冷凝壓力41.11bar，冷凝溫度50℃時(shí)冷凝壓力29.52bar，冷凝溫度30℃時(shí)冷凝壓力17.86bar。

由于設(shè)備運(yùn)行工況的改善和蓄能裝置的能量蓄存調(diào)節(jié)，在運(yùn)行過程中，熱源側(cè)配置的28臺(tái)空氣源熱泵機(jī)組，最佳工況時(shí)實(shí)際啟動(dòng)設(shè)備數(shù)量減少了50%，原電輔熱裝置（2臺(tái)200KW）不再使用。

蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)中空氣源熱泵出水工況改變，使得壓縮機(jī)的排氣溫度降低，相比原空氣源熱泵設(shè)定60℃供熱時(shí)，排氣溫度降低50%左右，大大降低了低環(huán)溫條件運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)燒毀的風(fēng)險(xiǎn)，而且大幅提升了設(shè)備的使用壽命。空氣源熱泵壓縮機(jī)不同工況排氣溫度如表4所示：

表4 原有補(bǔ)氣增焓空氣源熱泵壓縮機(jī)（48P）排氣溫度參數(shù)表

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注：表中數(shù)據(jù)來源于丹弗斯選型軟件Coolselector?2（版本3.3.1）。一般設(shè)計(jì)將排氣溫度控制在110℃以內(nèi)，最高不得超過130度！相關(guān)資料表明，壓縮機(jī)排氣溫度若超過設(shè)計(jì)極限溫度，則每升高8℃，壓縮機(jī)壽命縮短50%。

5.3 能耗費(fèi)用

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年12月1日至2020年2月18日期間，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)主要設(shè)備啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間計(jì)算，采暖的平均負(fù)荷系數(shù)為60%左右，供暖數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)間80天，平均電價(jià)0.5652元/KWh，建筑面積36738.3m2，單位面積運(yùn)行費(fèi)用為：29元/m2。

6 總結(jié)

本項(xiàng)目積極響應(yīng)落實(shí)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》等文件精神，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)立足先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，低成本、高能效、零排放的解決能源供應(yīng)問題，增加了供熱的穩(wěn)定性、降低系統(tǒng)投資、運(yùn)行節(jié)能、設(shè)備壽命提高，具備良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保效益，對(duì)于“推進(jìn)清潔能源、減少霧霾天氣”有著積極的示范意義，也為嚴(yán)寒地區(qū)空氣源熱泵升級(jí)改造提供了借鑒。工程實(shí)踐主要主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面。

一是采用蓄聯(lián)熱泵技術(shù)對(duì)空氣源熱泵采暖升級(jí)改造具有良好的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

根據(jù)采暖運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)比分析，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)供暖效果明顯優(yōu)于原有空氣源熱泵供暖效果。通過采用蓄聯(lián)熱泵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，將原有空氣源熱泵和增設(shè)的相變蓄能裝置耦合，實(shí)現(xiàn)低品位熱能的采集和儲(chǔ)存，再通過增設(shè)的溫度提升熱泵實(shí)現(xiàn)高溫?zé)崮艿墓?yīng)。經(jīng)過一個(gè)采暖周期的運(yùn)行，實(shí)踐證明蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性。該項(xiàng)目升級(jí)改造后，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)的配電功率比原空氣源熱泵系統(tǒng)低464KW、運(yùn)行能效提升20%以上，不僅達(dá)到了良好的供熱效果，而且大大減少了采暖運(yùn)行費(fèi)用，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性突出。

二是蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)在嚴(yán)寒低溫天氣條件下能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高溫供暖。

通過運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，在嚴(yán)寒低溫天氣（全年最低環(huán)溫-19℃時(shí)段）以及低溫雨雪環(huán)境下，相變蓄能模塊發(fā)揮蓄能調(diào)節(jié)作用、保障熱源側(cè)能量供給，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)供水溫度能夠穩(wěn)定滿足60℃的高溫供暖，暖氣片表面溫度可達(dá)50.3℃。相比原有空氣源熱泵，在供熱溫度和穩(wěn)定性上具有大幅提升。

三是蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)優(yōu)化了設(shè)備技術(shù)性能和提升了設(shè)備使用壽命。

蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)中改變了空氣源熱泵出水工況，使得設(shè)備運(yùn)行的冷凝溫度和冷凝壓力降低，最大壓縮比由24.33降至10.57，僅為原空氣源熱泵系統(tǒng)供暖的43.4%，設(shè)備的技術(shù)性能充分發(fā)揮，始終在穩(wěn)定高效區(qū)間運(yùn)行。壓縮機(jī)的排氣溫度從197.4℃降低至86.9℃，相比原空氣源熱泵設(shè)定60℃供熱時(shí)，排氣溫度降低50%左右，大大降低了低環(huán)溫條件運(yùn)行時(shí)壓縮機(jī)燒毀的風(fēng)險(xiǎn)，而且大幅提升了設(shè)備的使用壽命。

四是蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大溫差供暖更適應(yīng)暖氣片采暖特性。

蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)的溫度提升熱泵配置法凱淶瑪AWHN系列暖氣片專用螺桿熱泵機(jī)組，通過智能控制和冷凝器二次提溫，回水進(jìn)入一級(jí)冷凝器，入口側(cè)水溫45℃、出口側(cè)水溫52.5℃；通過聯(lián)通閥進(jìn)入二級(jí)冷凝器，入口側(cè)水溫52.5℃、出口側(cè)水溫60℃，大溫差、小流量，確保末端暖氣片的采暖效果。原空氣源系統(tǒng)供熱端進(jìn)出水溫差為5℃，散熱器使用端原設(shè)計(jì)進(jìn)出水溫差10～15℃。系統(tǒng)升級(jí)改造中設(shè)備管徑、水泵選型可做合理調(diào)整，降低系統(tǒng)水阻，有待進(jìn)一步挖掘水泵節(jié)能潛力。

五是在同等供熱效果條件下蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)總投資低于空氣源熱泵系統(tǒng)。

按該空氣源熱泵供暖系統(tǒng)升級(jí)改造的運(yùn)行效果、投資費(fèi)用等方面來看，常見的空氣源熱泵系統(tǒng)，若達(dá)到同等供熱效果，需大量增加機(jī)組數(shù)量和電輔助加熱設(shè)備來保障低溫衰減和化霜衰減的能量補(bǔ)充，按該項(xiàng)目的現(xiàn)有情況測(cè)算，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)總投資低于空氣源熱泵系統(tǒng)，另外，與常見的空氣源熱泵相比，蓄聯(lián)熱泵系統(tǒng)從技術(shù)上大幅減少了設(shè)備維護(hù)投入。

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