超低溫空氣能熱泵在家庭采暖中的應(yīng)用

一、 工程概述

項(xiàng) 目 名稱： 家庭住宅              項(xiàng) 目  地 址：  河北省邯鄲市 

總建筑面積：  300  m2              采暖使用面積：  230   m2     

房      型：住宅型樓房             墻        體：外墻37 CM，外墻保溫 

熱 源 設(shè)備：超低溫空氣源熱泵       末端系統(tǒng)設(shè)備：地?zé)岜P管 

功 能 需求：冬季采暖

   該住宅在安裝之前沒(méi)有市政供熱、燃?xì)獠膳M(fèi)用太高、燃煤采暖對(duì)周圍環(huán)境有污染使用也不便利

二、 設(shè)計(jì)思路

一種更先進(jìn)的采暖設(shè)備

空氣源熱泵通過(guò)極少的電能吸收空氣中大量的低溫?zé)崮?，?jīng)過(guò)壓縮機(jī)的壓縮變?yōu)楦邷責(zé)崮?，傳遞水中將水加熱，熱水通過(guò)地暖管用于供暖。

     一種更節(jié)能更環(huán)保的設(shè)備

供暖的動(dòng)力是免費(fèi)的空氣熱能，只需在吸收空氣熱能時(shí)消耗稍許的電力，而熱效率高達(dá)270%-430%，與傳統(tǒng)能源相比，不僅熱效率高，還避免了使用化工能源造成污染物排放，做到了節(jié)能環(huán)保雙重功效。

     一種更安全更可靠使用更簡(jiǎn)便的設(shè)備

采取物理工作方法，整個(gè)供暖過(guò)程不會(huì)有有毒氣體產(chǎn)生，并且在這個(gè)過(guò)程中水電分離不會(huì)產(chǎn)生漏電事故，不受環(huán)境影響，無(wú)論是陰雨天還是寒冷冬季，空氣源熱泵機(jī)組全智能控制自動(dòng)運(yùn)行無(wú)人看管，最高水溫可達(dá)到60℃。

三、 空氣源熱泵原理

    空氣源熱水器，也稱空氣能熱水器，是采用制冷原理從空氣中吸收熱量來(lái)制造熱水的“熱量搬運(yùn)”裝置。通過(guò)讓工質(zhì)不斷完成蒸發(fā)（吸取環(huán)境中的熱量） →壓縮→冷凝（放出熱量）→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過(guò)程，從而將環(huán)境里的低品位熱量轉(zhuǎn)移到水中，全天候（不受氣候變化的局限）供應(yīng)50度-60度的熱水?？赏耆〈娂訜岵膳⑷?xì)鉄崴膳?、燃煤鍋爐采暖、等熱水采暖設(shè)備，作為第四代的熱水器，空氣能熱泵熱水器確實(shí)做到了高舒適用水和節(jié)能的完美結(jié)合體。

 

四、 設(shè)計(jì)依據(jù)

1、 根據(jù)邯鄲市氣象資料； 

2、《熱泵供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》（GB/T8713-2002)；

3、《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50242-2002）；

4、《空氣源熱泵采暖和熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝》GB/T15513-1995；

5、《低溫?zé)崴匕遢椛涔┡夹g(shù)規(guī)程》北京市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)DBJ-T 01-49-2000；

6、《地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程》國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ142-2004；

7、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50015-2003)；

8、《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50019-2003)；

9、《采暖及通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》

10、《城市區(qū)域環(huán)境噪音標(biāo)準(zhǔn)》；

本設(shè)計(jì)是根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、環(huán)境和建筑進(jìn)行計(jì)算后，對(duì)某一房間或空間內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度和空氣流動(dòng)速度等進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，從而為用戶創(chuàng)造安全環(huán)保、舒適節(jié)能的和諧環(huán)境。

五、  計(jì)算參數(shù)

表1 邯鄲市冬季室外設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

季節(jié)參數(shù)	平均最低溫度	極寒最低溫度	相對(duì)濕度%	室外平均風(fēng)速（m/s）	大氣壓力KPa
冬季	-7	-15	55	1.5	102

 

 

 

 

 

表2冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

參數(shù)	室內(nèi)溫度（℃）	相對(duì)濕度%	氣流速度（m/s)
冬季	20±2	45	≤0.3

 

 

 

 

六、 供熱熱負(fù)荷計(jì)算

超低溫空氣源熱泵選型，依據(jù)《采暖及通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》家庭采暖熱負(fù)荷由外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量及其附加耗熱量和冷空氣滲透耗熱量組成，根據(jù)邯鄲冬季室外溫度參數(shù)設(shè)計(jì)單位熱負(fù)荷指標(biāo)為80W/㎡。

熱負(fù)荷確定；

            Q1=230×80=18.4kw

結(jié)合建筑物特點(diǎn)及氣候條件，配置超低溫空氣源熱泵在平均最低溫度-7℃的工況下輸出熱量應(yīng)≥18.4kw才可滿足使用要求。

七、 運(yùn)行費(fèi)用的分析

設(shè)備	超低溫空氣源熱泵	燃?xì)忮仩t（天然氣）	燃煤鍋爐
能源熱值	860大卡/度	8000大卡/立方	4500大卡/公斤
能效比	≥270%	≤80%	≤50%
實(shí)際熱值	860大卡/度×270% =2322大卡/度	8000大卡/立方×80% =6400大卡/立方	4500大卡/公斤×50% =2250大卡/公斤
同樣制取18.4kw熱量的費(fèi)用對(duì)比 1kw=860大卡	（18.4×860）÷   2322大卡/度≈  6.8度電/小時(shí)	（18.4×860）÷6400大卡/立方≈2.5立方氣/小時(shí)	（18.4×860）÷2250大卡/公斤≈  7公斤/小時(shí)
能源單價(jià)	0.52元/度	2.7元/立方	0.8元/公斤
日運(yùn)行8小時(shí)費(fèi)用對(duì)比	6.8度/天×8小時(shí)×0.52元/度≈ 28.3元/天	2.5立方/天×8小時(shí)×2.7元/立方≈  54元/天	7公斤/天×8小時(shí)×0.8元/公斤≈  44.8元/天
年運(yùn)行費(fèi)用	28.3元/天×120天=3396元/年	54元/天×120天=6480元/年	44.8元/天×120天=5376元/年