地暖系统管路设计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地暖系统管路设计方法，包括以下步骤：确定热泵机组中气态管路的临界压损值ΔPgmax和液态管路的临界压损值ΔPlmax，其中，ΔPgmax为热泵机组COP值不再增大时所对应的气态管路的压损值，ΔPlmax为热泵机组COP值不再增大时所对应的液态管路的压损值；根据第一计算条件计算气态管路中各分段管路的内径dg，所述第一计算条件为：根据第二计算条件计算液态管路中各分段管路的内径dl，所述第二计算条件为：本发明专利技术可根据相应的计算条件进行计算每相邻两个节点之间分段管路内径，使得每个分段管路内的压损都得以控制在临界压损值以内，从而保证整个热泵机组的压损得到有效控制，有利于热泵机组内回油和减少管内制冷剂存留，保证热泵机组的安全、高效运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地暖铺设
，尤其是涉及一种地暖系统管路设计方法。
技术介绍
传统的无水地暖系统中，整套氟路铜管都是选用相同的规格，没有一定的参考和规律，这样的管路设计在实际使用中经常会出现以下问题：一方面，制冷剂在气态和液态状态下的制冷剂量、制冷剂流速和阻力都是不同的，如果都按照相同的管径设计各分路管路，会导致部分管路压损较大，从而增加能耗；另一方面，制冷剂进入每个房间前的制冷剂量、制冷剂流速和阻力也是不同的，如果设计成相同管径，也会增加压损，容易留存制冷剂，从而影响机组安全、高效运行。
技术实现思路
基于此，本专利技术在于克服现有技术的缺陷，提供一种地暖系统管路设计方法，其能有效地减小压损，有利于回油和减少管内制冷剂存留，从而保证热泵机组的安全高效运行。其技术方案如下：一种地暖系统管路设计方法，包括以下步骤：确定热泵机组中气态管路的临界压损值ΔPgmax和液态管路的临界压损值ΔPlmax，其中，ΔPgmax为热泵机组COP(coefficientofperformance，性能系数)值不再增大时所对应的气态管路的压损值，ΔPlmax为热泵机组COP值不再增大时所对应的液态管路的压损值；根据第一计算条件计算气态管路中各分段管路的内径dg，所述第一计算条件为：根据第二计算条件计算液态管路中各分段管路的内径dl，所述第二计算条件为：其中，所述Q为热泵机组的制热总负荷，所述hg为气态制冷剂比晗，所述hl为液态制冷剂比晗，所述fg为气态管路内摩擦系数，所述fl为液态管路内摩擦系数，所述ρg为气态制冷剂的密度，所述ρl为液态制冷剂的密度，所述lg为气态管路中各分段管路的长度，所述ll为液态管路中各分段管路的长度。在其中一个实施例中，所述确定热泵机组中气态管路的临界压损值ΔPgmax和液态管路的临界压损值ΔPlmax的步骤具体包括以下步骤：在整个地暖系统中统一铺设已知规格的常规管路，该常规管路的内径为d0；根据计算气态管路中的常规压损ΔPg，其中，所述lga为气态管路总长；根据计算液态管路中的常规压损ΔPl，其中，所述lla为液态管路总长；测定热泵机组的COP值；多次更换管道规格，并针对每种规格的管道重新计算常规ΔPg和ΔPl，测得每一组常规ΔPg和ΔPl所对应的COP值；根据多组ΔPg和ΔPl以及所对应的COP值拟合COP值曲线；在COP值曲线中确定COP值饱和点，该饱和点所对应的ΔPg和ΔPl即为ΔPgmax和ΔPlmax。在其中一个实施例中，在气态管路中，所述dg分别为dg1…dgn，所述lg分别为lg1…lgn，n为气态管路中分段管路的数量，n>1,所述dg1…dgn应满足第三计算条件，所述第三计算条件为：在液态管路中，所述dl分别为dl1…dln，所述ll分别为ll1…lln，n为液态管路中分段管路的数量，n>1,所述dl1…dln应满足第四计算条件，所述第四计算条件：在其中一个实施例中，在气态管路中，管路内径沿着气态制冷剂的流向呈减小趋势；在液态管路中，管路内径沿着液态制冷剂的流向呈增加趋势。在其中一个实施例中，所述dg和dl均在标准管规格中取值，所述标准管的内径为17.52mm、14.38mm、11.2mm、8.02mm、5.5或4.85mm。在其中一个实施例中，所述热泵机组包括热泵主机、气态管路、液态管路和朝远离所述热泵主机方向依次布置的第一发热装置…第N发热装置，所述N为发热装置的数量，N>1,所述气态管路沿着气态制冷剂的流向依次经由所述热泵主机、所述第一发热装置…所述第N发热装置，所述液态管路沿着液态制冷剂的流向依次经由所述第一发热装置…所述第N发热装置和所述热泵主机。在其中一个实施例中，所述第一发热装置…所述第N发热装置均为发热盘管。下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：本专利技术可根据相应的计算条件进行计算每相邻两个节点之间的分段管路内径，使得每个分段管路内的压损都得以控制在临界压损值以内，从而保证整个热泵机组的压损得到有效控制，有利于热泵机组内回油和减少管内制冷剂存留，保证热泵机组具有高的供热性能系数COP，从而保证热泵机组的安全、高效运行。本专利技术综合考虑系统的压损情况和实际制作的成本控制，使得气态管路和液态管路内的压损控制在临界压损值以内即可。当继续增加管路内径时，管路内的压损虽可继续减小，但是其对系统的供热性能影响甚微，不利于提高整个地暖系统的性价比。本专利技术在具体设计中，管路内径的选择不仅要保证每段分段管路内压损值小于临界压损值，还须保证整条气态管路和整条液态管路中的压损总和均分别小于其所对应的临界压损值，从而进一步地确保每段分段管路内的压损足够小，有利于热泵机组安全、高效运行。地暖系统管路设计方法中，通过控制管路内径沿着气流流向呈减小趋势或沿着液流流向呈增加趋势，以此作为附加条件来进行管道选型，用以进一步控制整个机组的压损，同时也减轻了管道选型的难度。本专利技术所述的地暖系统管路设计方法中，所述管道均从标准管中选型，减少制作成本，同时也简化确定管道内径的计算过程。本专利技术仅需将标准管的内径一一代入计算条件计算即可。附图说明图1为本专利技术实施例所述的地暖系统的铺设示意图；图2为本专利技术实施例所述的热泵机组的结构示意图；图3为本专利技术实施例所述的COP值曲线示意图。附图标记说明：10、房间，20、大厅，100、热泵主机，210、第一发热装置，220、第二发热装置，230、第三发热装置，240、第四发热装置，250、第五发热装置，310、气态管路，311、第一气态分段管路，312、第二气态分段管路，313、第三气态分段管路，314、第四气态分段管路，315、第五气态分段管路，320、液态管路，321、第一液态分段管路，322、第二液态分段管路，323、第三液态分段管路，324、第四液态分段管路，325、第五液态分段管路。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术所述地暖系统为无水地暖系统，其由热泵机组组成。所述的热泵机组包括热泵主机100、气态管路310、液态管路320和朝远离所述热泵主机100方向依次布置的第一发热装置210、第二发热装置220…第N发热装置(N为发热装置的数量，N可为大于1的任意数量,本实施例图示N为5)。每个房间10或大厅20内设置有至少一个发热装置。所述第一发热装置210、第二发热装置220、第三发热装置230、第四发热装置240以及第五发热装置250均为发热盘管。本专利技术所述地暖系统管路设计方法包括以下步骤：步骤S10、确定热泵机组中气态管路310的临界压损值ΔPgmax和液态管路320的临界压损值ΔPlmax，ΔPgmax为热泵机组的供热性能系数COP值不再增大时所对应的气态管路310的压损值，ΔPlmax为热泵机组的供热性能系数COP值不再增大时所对应的液态管路320的压损值。步骤S10具体包括以下步骤：步骤S11、在整个地暖系统中统一铺设已知规格的常规管路，该常规管路的内径为d0(可从标准管中选型，也可为任意值)；步骤S12、根据计算气态管路310中的常规压损ΔPg，其中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地暖系统管路设计方法，其特征在于，包括以下步骤：确定热泵机组中气态管路的临界压损值ΔPgmax和液态管路的临界压损值ΔPlmax，其中，ΔPgmax为热泵机组COP值不再增大时所对应的气态管路的压损值，ΔPlmax为热泵机组COP值不再增大时所对应的液态管路的压损值；根据第一计算条件计算气态管路中各分段管路的内径dg，所述第一计算条件为：根据第二计算条件计算液态管路中各分段管路的内径dl，所述第二计算条件为：其中，所述Q为热泵机组的制热总负荷，所述hg为气态制冷剂比晗，所述hl为液态制冷剂比晗，所述fg为气态管路内摩擦系数，所述fl为液态管路内摩擦系数，所述ρg为气态制冷剂的密度，所述ρl为液态制冷剂的密度，所述lg为气态管路中各分段管路的长度，所述ll为液态管路中各分段管路的长度。

【技术特征摘要】
1.一种地暖系统管路设计方法，其特征在于，包括以下步骤：确定热泵机组中气态管路的临界压损值ΔPgmax和液态管路的临界压损值ΔPlmax，其中，ΔPgmax为热泵机组COP值不再增大时所对应的气态管路的压损值，ΔPlmax为热泵机组COP值不再增大时所对应的液态管路的压损值；根据第一计算条件计算气态管路中各分段管路的内径dg，所述第一计算条件为：根据第二计算条件计算液态管路中各分段管路的内径dl，所述第二计算条件为：其中，所述Q为热泵机组的制热总负荷，所述hg为气态制冷剂比晗，所述hl为液态制冷剂比晗，所述fg为气态管路内摩擦系数，所述fl为液态管路内摩擦系数，所述ρg为气态制冷剂的密度，所述ρl为液态制冷剂的密度，所述lg为气态管路中各分段管路的长度，所述ll为液态管路中各分段管路的长度。2.根据权利要求1所述的地暖系统管路设计方法，其特征在于，所述确定热泵机组中气态管路的临界压损值ΔPgmax和液态管路的临界压损值ΔPlmax的步骤具体包括以下步骤：在整个地暖系统中统一铺设已知规格的常规管路，该常规管路的内径为d0；根据计算气态管路中的常规压损ΔPg，其中，所述lga为气态管路总长；根据计算液态管路中的常规压损ΔPl，其中，所述lla为液态管路总长；测定热泵机组的COP值；多次更换管道规格，并针对每种规格的管道重新计算常规ΔPg和ΔPl，测得每一组常规ΔPg和ΔPl所对应的COP值；根据多组ΔPg和ΔPl以及所对应的COP值拟合COP值曲线；在COP值曲线中确定COP值饱和点，该饱和点所对应的ΔPg和ΔPl即为ΔPgmax和ΔPlmax。3.根据权利要求1所述的地暖系统管路设计方法，其特征在于，在气态管路中，所述dg分别为dg1…dgn，所述lg分别为lg1…lg...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷朋飞，陈杰，高翔，刘远辉，杨建亮，刘旭阳，
申请(专利权)人：广东芬尼克兹节能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44