实测66天供暖+98天制冷，来看热泵两联供耗电量有多低！
热泵商学院金牌讲师康旭辉，于2017年底为自己在西安的办公室安装了一套毛细管地面辐射冷暖系统，选择了一台15HP的空气源热泵超低温冷暖机组，正常使用并做好了数据的收集、以及对系统不断的修正，得到这样一份详实的数据。
2019.01.09~03.15，累计供暖66天。耗电量为9000kW·h，平均每日耗电量约136kW·h，单位面积日耗电量约0.38kW·h。
2019.06.04~09.09，持续98天。累计耗电量约5950kW·h，平均每日耗电量约60kW·h，单位面积日耗电量约0.17kW·h。
一、项目概况
本项目位于陕西省西安的办公楼，整栋建筑结构类型为钢结构标准厂房，整幢建筑物无集中供暖及制冷，上层、下层及东户均无供暖制冷措施。
项目建筑面积560㎡，敷设完地暖和地板后层高4.0m，南侧外墙整面为双层玻璃幕墙，西侧外墙为空心砖墙，西外窗玻璃为双层玻璃，窗墙比为20%，北侧窗墙比为60%。
二、项目需求
本项目拟建立一个空气源热泵作为冷热源节能、舒适、智能的运行管理平台，实现系统能耗监测，节能产品、技术应用、测试、试验/试验功能，为系统节能运行、环境参数、节能调节、露点控制等提供分析数据，为空气源热泵节能/舒适系统运行数据模型提供数据。
系统设计、安装可视化、效果可体验，数据可分析、产品可试用、技术可试验，项目可完善。
三、设计思路
装修之前对项目维护结构针对性调研和分析，用较低成本完善保温，避免不必要的热损耗和钢结构建筑易出现的“热桥效应”。
充分利用冬季自由热对建筑物的蓄热，主要采用地面辐射冷暖系统解决冬季制热、夏季制冷的需求。采用系统独立冷/热计量系统，并实时完成热量/冷量/流量/温度等数据数据采集、监测、存储、分析。
采用热泵、系统水泵、地面循环水泵的分级用电计量系统，并实时进行数据监测、采集、存储、分析。对典型室内温度实时采集，了解不同工况下室内温度的分布情况和一致性，判断系统的平衡和自由热对局部温度的影响。“基于气候补偿的分布式混水循环系统”实现“按需取热/冷”，调节水温，控制露点。
末端采用保温地暖模块，减小传热系数，避免热量通过楼板传输至下层住户，同时敷设毛细地暖管。
末端增加风机盘管系统。主要解决：按需调温、按需除湿、空气扰动。承压水箱解决缓冲、排气、蓄能、排污、除霜、峰谷电利用的问题，增加新风系统提高环境质量，感知舒适。预留新风除湿功能。
四、主机选型
选择一台15P低温空气源热泵冷暖机组，其主要参数见表1。
单纯以风机盘管作为末端对流换热时，此主机制冷量可能偏小，但办公室内均匀分布6000米内径约5mm，间距50mm的PERT管，制冷辐射换热面积大，换热也更加均匀，故选用运行功率较低的主机。
采用水泵的变频功能，实现末端变流量工况下变频工作控制方式，以及变频调节引起的流量变化对热泵运行参数的变化和能耗影响。
五、系统设计
安装一个1吨的保温蓄能水箱，在室外温度较好、热泵运行效率较高情况下，将冷、热量制出并贮存在水箱内，满足极限温度下的供暖、制冷需求。
根据系统要求选取了一台功率为1.5kW的循环泵，该水泵可保证机和风机盘管末端系统的循环，主机出水直供至末端，末端回水通过该水泵提供动力从承压水箱内抽出，输送至主机进水口。
同时在会议室内安装了分布式混水循环泵，仅作为毛细管地面辐射制冷热系统的循环动力，功率0.35kW，噪音亦在可接受范围内。
变频器对主机循环泵进行变频，满频率为50HZ，运行频率调控至45HZ。
风盘末端系统主管路为水平同程系统，水流经每个风机盘管末端后回到主机的总的循环路程是相等的，消除远近端出现的流量失调而引起冷热不均现象。根据各房间面积不同选取不同型号及数量的风机盘管见表2。
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使用φ10*2.0的PERT管6000m，以50mm间距均匀分布至各区域，以进口环保石墨聚苯原料制作的保温模块特有沟槽悬空设计，将PERT管分布在沟槽之中，有效降低水泥层找平厚度，节省层高空间。
补水系统位于会议室内，自来水给水经前置过滤器后，直补至系统。
六、调控方式
冬季供暖运行时，风机盘管基本不开启，通过毛细地暖管辐射制热。工作日8:00主机自动开机，根据室外环温通过气候补偿调节设置主机出水温度，17:00切换至防冻模式，出水温度调低。冬季供暖运行时，主机同系统循环泵联动，到达设置温度，主机停-循环泵停。
地暖循环泵作为“气候补偿的分布式混水循环系统”的组成部分，依据室外温度/室内温度-时间段温度要求-依据运行曲线-调节阀门开度-接近目标水温-接近目标室内温度。
整个供暖季主机出水温度在33℃~40℃范围内调节，地暖水温在28℃~35℃范围内调节。并根据上下班时间和节假日采用采用分时分温动态调节。比如：供暖初和供暖末主机出水温度33℃，严寒期，主机出水温度为40℃，在下班、节假日非工作时间房间内只需防冻运行即可。供暖季风盘几乎不使用。
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夏季制冷运行时，风机盘管仅起辅助除湿作用，主要通过毛细管地暖制冷调节，通过室外/室内温度-调节电动调节阀开度-改变混水温度-降低/提高地面温度-参考露点温度-达到室内温度要。以地表温度高于露点温为目标控制混水温度，以室内温度作为舒适度目标调节混水温度。
查焓湿图：当室内温度26℃、室内相对湿度60%时，相应的露点温度为17.5℃，此时的混水温度为12.1℃，地表温度为20℃。
产生结露现象的部位有：裸露的分集水器及一小段供回水管。
结论：混水温度与露点温度的间接相关性、地表温度与混水温度的直接相关性、地表温度与露点温度的直接相关性。地表温度 和露点温度有直接关系。
混水温度低于露点温度不会产生结露现象（例如各区域地面），混水温度过低会导致地表温度过低，当地表温度或物体表面温度降至露点温度以下时（例如分集水管位置），将会产生结露现象，因此防止结露的方式是让地表温度高于露点温度。
在相对封闭的室内空间内，当可以采集室内温度作为参数时候，则以室内温度为目标调节出水温度/混水温度。以地表温度高于露点温为目标控制混水温度。也就是说，室内温度、室内湿度、地表温度、露点温度是在调节主要参数，而室外温度、室外环境湿度仅作为参考值与室内温度调节和露点温度控制无关。
目前用了两种方式，一个是通过直读式温度采集器来采集地板内部的温度；第二种是用测温枪来测地板的温度，参考系统的供水温度、回水温度，混水温度，以及空气湿度。（注：这是康旭辉经过一年多的结论，欢迎同行交流和讨论）
七、整体能耗
据康旭辉介绍，整个办公室安装多个无线室温采集器监测不同区域的温度。
1.供热耗电量
于2019年1月9日开启空气源热泵供暖，运行至2019年3月15日，电表储存的上个供暖季的耗电量为9000kW·h，可计算出累计供暖66天，平均每日耗电量约136kW·h，单位面积日耗电量约0.38kW·h。
2.冬季耗热量
超采用声波热量表所采集耗热量，由2019年1月9日开机起至3月5日持续56天，累计耗热量约19130kW，日耗热量约342kW，单位面积日耗热量约0.97kW，若以连续供暖24h计算，单位面积热负荷指标为40w/㎡（非工作时间内机组仅防冻低温运行）
3.制冷耗电量
制冷于6月4日至9月9日共持续98天，累计耗电量约5950kW·h，平均每日耗电量约60kW·h，单位面积日耗电量约0.17kW·h。
4.夏季耗冷量
超声波热量表所采集的累计耗冷量约15637kW，日耗热冷约160kW，单位面积日耗冷量约0.45kW，若以连续制冷9h计算（每日8点自动开机，5点自动停机），单位面积冷负荷指标为50W/㎡（通过地面辐射制冷，风机盘管末端仅起快速制冷并辅助除湿作用）。
特别鸣谢：首发于《热泵市场》杂志2019.11月刊。由西安美德康科技有限公司总经理康旭辉在自己办公楼测试并提供数据。