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解决方案

空气能制冷采暖解决方案

空气能制冷采暖解决方案

一、 工程概述

项目名称:  科技园办公楼                     项 目 地  址:  河北省        

总 建筑 面积: 16000    m2                   房        型:住宅型楼房       

采暖使用面积:  12800   m2                 墙        体:外墙37 CM,外墙保温 

制冷使用面积:  11200   m2                  热 源 设 备:超低温空气源热泵   

末端系统设备:风机盘管+地热盘管      功 能 需 求:夏季制冷、冬季采暖

 

 

二、 设计思路

       根据国家能源政策的调整及对环保的要求,使用清洁、节能、高效的新能源是国家将来很长一段时间内的主要政策,因国家能源政策的调整及对环保,建筑物夏季使用空调、冬季需要采暖的需求,本方案制冷、采暖热源采用电力这一清洁能源,通过消耗少部分电能,撬动大气中的低品位热能向高品位热能转换,利用超低温型空气源热泵机组制取冷水、热水供建筑物进行制冷、采暖。这种新能源的利用完全可取代市政集中供暖以及燃煤、燃油、燃气、电热等任何形式的采暖方式,而且夏季还能制冷极大的减少了投资,且在-25℃超低温环境下仍能正常高效运行,无需辅助电加热。该系统稳定性强、可靠性高,制热效果好,环保无污染,且无需专人管理。在末端管网及散热装置正常工作情况下,室内温度达到或超过《河北省供热用热办法》规定标准。

 

三、 设计依据

1、 根据河北省气象资料; 

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。

 

四、  计算参数

表1 河北夏季室外设计计算参数

季节参数

平均最低温度

最高温度

相对湿度%

室外平均风速(m/s)

大气压力KPa

夏季 

 

27

34 

55

1.5

102

 

 

 

 

 

表1 河北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

夏 季

冬 季

新风量

m3/h·p

空气温度(℃)

水温度(℃)

相对湿度%

空气温度(℃)

水温度(℃)

相对湿度%

20-26

7-12

40-55

18-23

40-45

50-65

20-50

 

 

 

 

 

 

 

五、 冷热负荷计算

超低温空气源热泵选型,依据《采暖及通风空调设计手册》制冷、采暖热负荷由外围护结构和内围护结构的基本耗冷/热量及其附加耗冷/热量和冷空气渗透耗冷/热量组成,根据河北室外温度参数设计单位冷负荷指标为150W/㎡,单位热负荷指标为60W/㎡

由于考虑到本项目夏季制冷的使用习惯,综合使用率按照70%,这样可使投资费用的减少,各房间可根据使用情况独立控温,使用更加灵活,运行费用独立核算,运行费用有较大的节省空间。

1、冷负荷确定;

            Q1=11200×150×70%=1176kw

结合建筑物特点及气候条件,制冷配置超低温空气源热泵的额定制冷量应≥1176kw才可满足使用要求。

2、热负荷确定;

            Q2=12800×60=768kw

结合建筑物特点及气候条件,采暖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≥768kw才可满足使用要求。

 

六、 运行费用的分析

采暖预测能耗,计算耗电总量,按照每天供热运行8小时,供热季120天,电价0.8元/度折合每平方(整个采暖季)运行成本,室内温度达到20℃±2℃,以下预测能耗不含系统循环水泵运行能耗。

系统

系统

建筑所需热量

768kw

热源设备

超低温空气源热泵

能源热值

860大卡/度

效率(COP )

2.7

实际热值

860大卡×2.7=2322大卡/度

电价

 0.8元/度,不计峰谷用电价

供暖季每平方运行成本估算(4个月采暖季每天运行8小时)

(768×860)÷2322大卡×8小时×120天×0.8元/度÷12800㎡≈17元/㎡

备注;1kw热量=860大卡热量

安全及环保

清洁能源无污染,能耗小,利用空气源热泵采暖已经得到国家政府认可,且有些地方政府出台相关政策补贴,利用空气源热泵采暖是北方寒冷地区采暖大趋势。为北方蓝天贡献。

 

 

七、 系统原理

   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,而又能提供夏季制冷。

环保节能

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。

安全可靠

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。

低温运行

不受环境影响,一年四季可用。无论是阴雨天还是寒冷冬季,热泵机组的智能控制节省人力投入,可以保证全天候合成高温热源。