空气源热泵采暖在旧房改造中暖气片的改造难题
《热泵市场》杂志
文_刘桥华
目前，北京农村“煤改电”安装工作正开展的如火如荼，在施工工程中一些问题也开始浮现。比如说，北京有80%左右的农户都采用暖气片为末端，要满足用户的采暖效果需求，势必要对末端进行改造，这给空气源热泵系统带来了难题。
在“减煤换煤 清洁空气”的大政方针之下，大量的煤炉被拆除报废
老太太家里淘汰了燃煤采暖炉，装上了政府推荐并补贴安装的空气源热泵采暖。高大上的产品，进入了寻常百姓家。图由中广欧特斯提供
尽量改为落地风盘
据本微观察，此轮北京煤改电中，大量企业选择了给农户换装落地风盘。风机盘管机组在供暖系统中有其优势。比如启动时间短，利于节能；系统简化，利于设计和安装；控制简单；造价低；等等。其最主要的原因就是看中落地风盘比暖气片要求水温低，热泵主机工作更轻松。
因为风机盘管是一种强制对流散热器，管路的供水温度要求不高，一般风机盘管供水温度不须超过60℃，温度在40℃以上的热源即可保证风机盘管系统有效地运行。40℃热水对空气能热泵系统来说是很容易做到的事情。开启风机盘管风机可以在很短的时间内(5分钟~30分钟)使房间温度达到设计参数，风机停止后，其热流失量也较小。
自控程度高，这是风机盘管控制系统的另一特点。风机盘管的控制一般根据室内温控器调节控制电动两通阀开度和风机速度，很容易实现自动控制。还可以仅采用普通三通开关控制，经济实惠。
这就跟中央空调的控制方法大同小异，用户只需要通过调节旋钮就能随意控制风机盘管采暖系统，这个特点使其易于自控程度较高的空气能热泵系统匹配使用。
暖气片加多加少不可含糊
在过去两年的“煤改电”项目中，近80%的农户采用暖气片作为采暖末端，地暖的应用只在部分新建农房，比例也就15%左右，另外还有5%是采用风盘的；而在暖气片的用户里，还有部分用的老式的铸铁暖气片，低温暖气片用户5%都不到。
农户家里都淘汰了燃煤采暖炉，换装了空气源热泵采暖
很多农户用的是老式暖气片，管道里都是锈渣，很容易堵住过滤器，在安装设备前必须要对原有管道进行冲洗。另外还要安装膨胀罐来保持管道里水压的平衡，否则压力过高容易造成水泵或者暖气片崩裂，没有压力管路的空气则无法排除，容易形成气堵，暖气片会产生水流声。
还有一个问题是在更换热源后，由于出水温度降低，原来的暖气片系统散热可能不够，从而导致房间温度无法满足用户的需求。如果主机水温不能提高，由于采暖末端的更换农户很难接受，所以很多时候都会选择增加暖气片数量，这种方法是目前尝试较多的。
但这样完全靠经验来增加暖气片数据很多时候都会有出入，而暖气片加多了或者少加都会影响到用户的使用效果——如果加的片数多了，增加成本和多占面积。而如果加少了，房间温度还是上不去，满足不了用户对温度的要求。
片数=采暖负荷/标准散热量*片比系数
暖气片在不同的水温下，散热能力是不同的，其散热能力和平均水温有关，是一个复杂的函数关系。热泵商学院讲师安建新分享了计算公式：所需片数=采暖负荷/标准散热量*片比系数。
表：“温度-片数”对照表
注：此表仅适用于铸铁四柱760暖气片
从上表我们也可以看出，随着平均水温的降低，暖气片的散热能力明显下降，所需暖气片的片数也要随之增多：当散热器水温从95/70℃降到75/50℃时，所需片数增加了70%；当降到45/40℃时，所需片数增加到了3.6倍。
举个例子，假设一个耗热量为1200W房间，采用每片标准散热量129W的铸铁四柱760暖气片，之前的热源为燃煤锅炉，进出水温度为95/70℃时，所需铸铁四柱760暖气片数量为1200/129*1=9.3，也就是说10片就可以满足了。
当热源换成空气源热泵产品后，出回水温度降低到45/40℃，片比系数是95/70的3.6倍，可以直接用10片*3.6计算出需要暖气片的片数为36片，要在原来的基础上再加上26片。
由于暖气片计算忽略了修正系数，加之计算时取得是数据的整值以及片比系数的放大作用，直接用片比系数的倍数来估算可能会有一定的偏差。
另外，使用本公式得到比较准确的数值，前提还有计算获得相对准确的采暖热负荷。如果要想得到比较准确的数值，最好是采用公式来计算，即1200/129*3.6≈33.5片，也就是说，要达到用户需要室内温度，还需要再增加24片铸铁四柱760暖气片。
从刚才的案例计算也可以看出来，不同进回水温度暖气片片比系数相差很大，因此准确计算房间负荷是计算暖气片片数的前提。而且，不同散热器的片比系数不一定相同，这个需要平时的经验积累。
值得一提的是，对于单管串联暖气片采暖系统，越靠后平均水温越低，同样的负荷所需的片数也就越多。另外，地暖中如果需要设置散热器时，请参照地暖的设计水温对暖气片进行计算，切不可直接套用。
版权：原载于《热泵市场》杂志9月刊。感谢佛山美肯冷热节能设备有限公司和热泵商学院讲师安建新接受访谈并发表专业意见。