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解决方案

家庭采暖解决方案

超低温空气能热泵在家庭采暖中的应用

一、 工程概述

项 目 名称: 家庭住宅              项 目  地 址:  河北省邯郸市 

总建筑面积:  300  m2              采暖使用面积:  230   m2     

房      型:住宅型楼房             墙        体:外墙37 CM,外墙保温 

热 源 设备:超低温空气源热泵       末端系统设备:地热盘管 

功 能 需求:冬季采暖

   该住宅在安装之前没有市政供热、燃气采暖费用太高、燃煤采暖对周围环境有污染使用也不便利

二、 设计思路

一种更先进的采暖设备

空气源热泵通过极少的电能吸收空气中大量的低温热能,经过压缩机的压缩变为高温热能,传递水中将水加热,热水通过地暖管用于供暖。

     一种更节能更环保的设备

供暖的动力是免费的空气热能,只需在吸收空气热能时消耗稍许的电力,而热效率高达270%-430%,与传统能源相比,不仅热效率高,还避免了使用化工能源造成污染物排放,做到了节能环保双重功效。

     一种更安全更可靠使用更简便的设备

采取物理工作方法,整个供暖过程不会有有毒气体产生,并且在这个过程中水电分离不会产生漏电事故,不受环境影响,无论是阴雨天还是寒冷冬季,空气源热泵机组全智能控制自动运行无人看管,最高水温可达到60℃。

三、 空气源热泵原理

    空气源热水器,也称空气能热水器,是采用制冷原理从空气中吸收热量来制造热水的“热量搬运”装置。通过让工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量) →压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的低品位热量转移到水中,全天候(不受气候变化的局限)供应50度-60度的热水。可完全取代电加热采暖、燃气热水采暖、燃煤锅炉采暖、等热水采暖设备,作为第四代的热水器,空气能热泵热水器确实做到了高舒适用水和节能的完美结合体。

 

四、 设计依据

1、 根据邯郸市气象资料; 

2、《热泵供热系统设计、安装及工程验收技术规范》(GB/T8713-2002);

3、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002);

4、《空气源热泵采暖和热水系统的设计与安装》GB/T15513-1995;

5、《低温热水地板辐射供暖技术规程》北京市建设标准DBJ-T 01-49-2000;

6、《地面辐射供暖技术规程》国家行业标准JGJ142-2004;

7、《建筑给水排水设计规范》(GB/T50015-2003);

8、《给水排水制图标准》(GB/T50019-2003);

9、《采暖及通风空调设计手册》

10、《城市区域环境噪音标准》;

本设计是根据当地气候、环境和建筑进行计算后,对某一房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度等进行调节与控制,从而为用户创造安全环保、舒适节能的和谐环境。

五、  计算参数

表1 邯郸市冬季室外设计计算参数

季节参数

平均最低温度

极寒最低温度

相对湿度%

室外平均风速(m/s)

大气压力KPa

冬季 

 

-7

-15 

55

1.5

102

 

 

 

 

 

表2冬季室内设计计算参数

参数

室内温度(℃)

相对湿度%

气流速度(m/s)

冬季

 

20±2

45

≤0.3

 

 

 

 

六、 供热热负荷计算

超低温空气源热泵选型,依据《采暖及通风空调设计手册》家庭采暖热负荷由外围护结构和内围护结构的基本耗热量及其附加耗热量和冷空气渗透耗热量组成,根据邯郸冬季室外温度参数设计单位热负荷指标为80W/㎡。

热负荷确定;

            Q1=230×80=18.4kw

结合建筑物特点及气候条件,配置超低温空气源热泵在平均最低温度-7℃的工况下输出热量应≥18.4kw才可满足使用要求。

七、 运行费用的分析

设备

超低温空气源热泵

燃气锅炉(天然气)

燃煤锅炉

能源热值

860大卡/度

8000大卡/立方

4500大卡/公斤

能效比

≥270%

≤80%

≤50%

实际热值

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

同样制取18.4kw热量的费用对比

1kw=860大卡

(18.4×860)÷   2322大卡/度≈  6.8度电/小时

(18.4×860)÷6400大卡/立方≈2.5立方气/小时

(18.4×860)÷2250大卡/公斤≈  7公斤/小时

能源单价

0.52元/度

2.7元/立方

0.8元/公斤

日运行8小时费用对比

6.8度/天×8小时×0.52元/度≈

28.3元/天

2.5立方/天×8小时×2.7元/立方≈  54元/天

7公斤/天×8小时×0.8元/公斤≈  44.8元/天

年运行费用

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