空氣源熱泵通過電能驅(qū)動壓縮機做功,將空氣中的熱量轉(zhuǎn)移到水中,并將源源不斷的熱水輸送至終端,實現(xiàn)熱水供給或采暖效果。這其中,熱水管道的保溫性能非常重要。
冬季由于室外溫度低,熱水經(jīng)過管道時,室外的低氣溫極易導致管道里的熱水迅速降溫,到末端時水溫已達不到設定數(shù)值,無法滿足用水或采暖需求。因此,保溫的目的是減少愉送熱媒的管道向外傳遞熱量而造成熱損失。尤其寒冬將至,管道的保溫性能直接影響供熱效果及耗電量,良好的管道保溫性能可節(jié)省熱源,有效降低系統(tǒng)運行費用。
除此之外,水溫大于40℃的管道與設備,要做保溫,以避免燙傷。還有生產(chǎn)中需要降低水溫,保持管道、設備內(nèi)部水溫穩(wěn)定,也需要做好保溫。另外,為防止管道、設備中水凝結(jié)或結(jié)晶的部位,同樣需要做好保溫。最后,在由于表面溫度過高會引起(燃氣、蒸汽、粉塵)爆炸起火的場所,運行時表面溫度較高的管道與設備也要做好管道的保溫措施。
了解了熱泵工程中管道系統(tǒng)保溫的重要性之后,要如何選擇保暖材料呢?現(xiàn)在市面上,應用于管道以及設備工程中的保暖材料有很多,如泡沫橡塑、玻璃棉、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料等,而按照國家標準,保溫材料的導熱系數(shù)不得大于0.12(w/m?k);單位體積的質(zhì)量不得大于300kg/m3;含水率小于7.5%;抗壓強度不小于0.4 MPa。
依據(jù)這個參考,在選擇保暖材料的時候要注意:
1、導熱系數(shù)小;
2、單位體積的質(zhì)量小;
3、堅固耐用,有一定的抗壓強度;
4、能耐受一定溫度,不燃或難燃;
5、性能穩(wěn)定、耐腐蝕、無裂縫、剛度大,不易老化、不易變形;
6、抗?jié)裥詮姡实停粫蛩菔艹倍冑|(zhì)損壞;
7、原料來源廣,制造施工方便,價格低廉。
通常情況下,熱泵工程中管道保溫主要采用保溫棉或聚氨酯發(fā)泡兩種,小管徑一般都用保溫棉保溫,大管用聚氨酯發(fā)泡保溫。
材料選擇的問題解決了,在具體實工時,對保溫層的厚度也是有要求的。管道與設備保溫層厚度是由技術(shù)和經(jīng)濟兩方面因素來決定的。所謂“保溫層經(jīng)濟厚度”是指包括供熱管道保溫結(jié)構(gòu)的投資、折舊費、年運行維修費和管道保溫后的散熱損失費在內(nèi)的總費用為最小時的保溫層厚度。當無特殊工藝要求時,保溫厚度應采用“經(jīng)濟厚度”法計算,但若經(jīng)濟厚度偏小以致散熱損失量超過最大允許散熱損失標準時,應采用最大允許熱損失量下的厚度。
合理確定保溫層厚度,既節(jié)約能源又減少了工程造價,是熱泵工程施工中十分重要的環(huán)節(jié)。詳細的計算可參照《工業(yè)設備及管道絕熱工程設計規(guī)范》GB 50243-2016。為了達到降低能源消耗的目的,在設計過程中應根據(jù)各地區(qū)的氣候、材料的性能、保溫效果等方面綜合考慮,選擇合理的保溫材料和經(jīng)濟的保溫層厚度。根據(jù)經(jīng)驗可知管道的直徑不同,保溫的厚度也會不同。