解決方案

空氣能制冷采暖解決方案

一、工程概述

項目名稱：科技園辦公樓項目地址：河北省

總建筑面積： 16000 m2 房型：住宅型樓房

采暖使用面積： 12800 m2 墻體：外墻37 CM，外墻保溫

制冷使用面積： 11200 m2 熱源設(shè) 備：超低溫空氣源熱泵

末端系統(tǒng)設(shè)備：風(fēng)機(jī)盤管+地?zé)岜P管功能需求：夏季制冷、冬季采暖

二、設(shè)計思路

根據(jù)國家能源政策的調(diào)整及對環(huán)保的要求，使用清潔、節(jié)能、高效的新能源是國家將來很長一段時間內(nèi)的主要政策，因國家能源政策的調(diào)整及對環(huán)保，建筑物夏季使用空調(diào)、冬季需要采暖的需求，本方案制冷、采暖熱源采用電力這一清潔能源，通過消耗少部分電能，撬動大氣中的低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)換，利用超低溫型空氣源熱泵機(jī)組制取冷水、熱水供建筑物進(jìn)行制冷、采暖。這種新能源的利用完全可取代市政集中供暖以及燃煤、燃油、燃?xì)?、電熱等任何形式的采暖方式，而且夏季還能制冷極大的減少了投資，且在-25℃超低溫環(huán)境下仍能正常高效運行，無需輔助電加熱。該系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性高，制熱效果好，環(huán)保無污染，且無需專人管理。在末端管網(wǎng)及散熱裝置正常工作情況下，室內(nèi)溫度達(dá)到或超過《河北省供熱用熱辦法》規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

三、設(shè)計依據(jù)

1、根據(jù)河北省氣象資料；

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

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

4、《空氣源熱泵采暖和熱水系統(tǒng)的設(shè)計與安裝》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》國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ142-2004；

7、《建筑給水排水設(shè)計規(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)計手冊》

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

本設(shè)計是根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、環(huán)境和建筑進(jìn)行計算后，對某一房間或空間內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度和空氣流動速度等進(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。

四、計算參數(shù)

表1 河北夏季室外設(shè)計計算參數(shù)

季節(jié)參數(shù)

平均最低溫度

最高溫度

相對濕度%

室外平均風(fēng)速（m/s）

大氣壓力KPa

夏季

27

34

55

1.5

102

表1 河北冬季室外設(shè)計計算參數(shù)

季節(jié)參數(shù)

平均最低溫度

極寒最低溫度

相對濕度%

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)計計算參數(shù)

夏季

冬季

新風(fēng)量

m3/h·p

空氣溫度（℃）

水溫度（℃）

相對濕度%

空氣溫度（℃）

水溫度（℃）

相對濕度%

20-26

7-12

40-55

18-23

40-45

50-65

20-50

五、冷熱負(fù)荷計算

超低溫空氣源熱泵選型，依據(jù)《采暖及通風(fēng)空調(diào)設(shè)計手冊》制冷、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)的基本耗冷/熱量及其附加耗冷/熱量和冷空氣滲透耗冷/熱量組成，根據(jù)河北室外溫度參數(shù)設(shè)計單位冷負(fù)荷指標(biāo)為150W/㎡，單位熱負(fù)荷指標(biāo)為60W/㎡

由于考慮到本項目夏季制冷的使用習(xí)慣,綜合使用率按照70%，這樣可使投資費用的減少，各房間可根據(jù)使用情況獨立控溫，使用更加靈活，運行費用獨立核算，運行費用有較大的節(jié)省空間。

1、冷負(fù)荷確定；

Q1=11200×150×70%=1176kw

結(jié)合建筑物特點及氣候條件，制冷配置超低溫空氣源熱泵的額定制冷量應(yīng)≥1176kw才可滿足使用要求。

2、熱負(fù)荷確定；

Q2=12800×60=768kw

結(jié)合建筑物特點及氣候條件，采暖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)≥768kw才可滿足使用要求。

六、運行費用的分析

采暖預(yù)測能耗，計算耗電總量，按照每天供熱運行8小時，供熱季120天，電價0.8元/度折合每平方（整個采暖季）運行成本，室內(nèi)溫度達(dá)到20℃±2℃，以下預(yù)測能耗不含系統(tǒng)循環(huán)水泵運行能耗。

系統(tǒng)	系統(tǒng)
建筑所需熱量	768kw
熱源設(shè)備	超低溫空氣源熱泵
能源熱值	860大卡/度
效率（COP ）	2.7
實際熱值	860大卡×2.7＝2322大卡/度
電價	0.8元/度，不計峰谷用電價
供暖季每平方運行成本估算（4個月采暖季每天運行8小時）	（768×860）÷2322大卡×8小時×120天×0.8元/度÷12800㎡≈17元/㎡備注；1kw熱量=860大卡熱量
安全及環(huán)保	清潔能源無污染，能耗小，利用空氣源熱泵采暖已經(jīng)得到國家政府認(rèn)可，且有些地方政府出臺相關(guān)政策補(bǔ)貼，利用空氣源熱泵采暖是北方寒冷地區(qū)采暖大趨勢。為北方藍(lán)天貢獻(xiàn)。