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解決方案

空氣能製冷采暖解決方案

空氣能製冷采暖解決方案

一、 工程概述

項目名稱:  科技園辦公樓                     項 目 地  址:  河北省        

總 建築 麵積: 16000    m2                   房        型:住宅型樓房       

采暖使用麵積:  12800   m2                 牆        體:外牆37 CM,外牆保溫 

製冷使用麵積:  11200   m2                  熱 源 設 備:超低溫空氣源熱泵   

末端係統設備:風機盤管+地熱盤管      功 能 需 求:夏季製冷、冬季采暖

 

 

二、 設計思路

       根據國家能源政策的調整及對環保的要求,使用清潔、節能、高效的新能源是國家將來很長一段時間內的主要政策,因國家能源政策的調整及對環保,建築物夏季使用空調、冬季需要采暖的需求,本方案製冷、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換,利用超低溫型空氣源熱泵機組製取冷水、熱水供建築物進行製冷、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、燃氣、電熱等任何形式的采暖方式,而且夏季還能製冷極大的減少了投資,且在-25℃超低溫環境下仍能正常高效運行,無需輔助電加熱。該係統穩定性強、可靠性高,製熱效果好,環保無汙染,且無需專人管理。在末端管網及散熱裝置正常工作情況下,室內溫度達到或超過《河北省供熱用熱辦法》規定標準。

 

三、 設計依據

1、 根據河北省氣象資料; 

2、《熱泵供熱係統設計、安裝及工程驗收技術規範》(GB/T8713-2002);

3、《建築給水排水及采暖工程施工質量驗收規範》(GB50242-2002);

4、《空氣源熱泵采暖和熱水係統的設計與安裝》GB/T15513-1995;

5、《低溫熱水地板輻射供暖技術規程》北京市建設標準DBJ-T 01-49-2000;

6、《地麵輻射供暖技術規程》國家行業標準JGJ142-2004;

7、《建築給水排水設計規範》(GB/T50015-2003);

8、《給水排水製圖標準》(GB/T50019-2003);

9、《采暖及通風空調設計手冊》

10、《城市區域環境噪音標準》;

本設計是根據當地氣候、環境和建築進行計算後,對某一房間或空間內的溫度、濕度、潔淨度和空氣流動速度等進行調節與控製,從而為用戶創造安全環保、舒適節能的和諧環境。

 

四、  計算參數

表1 河北夏季室外設計計算參數

季節參數

平均最低溫度

最高溫度

相對濕度%

室外平均風速(m/s)

大氣壓力KPa

夏季 

 

27

34 

55

1.5

102

 

 

 

 

 

表1 河北冬季室外設計計算參數

季節參數

平均最低溫度

極寒最低溫度

相對濕度%

室外平均風速(m/s)

大氣壓力KPa

冬季 

 

-7

-15 

55

1.5

102

 

 

 

 

 

表2冬季室內設計計算參數

夏 季

冬 季

新風量

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、 冷熱負荷計算

超低溫空氣源熱泵選型,依據《采暖及通風空調設計手冊》製冷、采暖熱負荷由外圍護結構和內圍護結構的基本耗冷/熱量及其附加耗冷/熱量和冷空氣滲透耗冷/熱量組成,根據河北室外溫度參數設計單位冷負荷指標為150W/㎡,單位熱負荷指標為60W/㎡

由於考慮到本項目夏季製冷的使用習慣,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省空間。

1、冷負荷確定;

            Q1=11200×150×70%=1176kw

結合建築物特點及氣候條件,製冷配置超低溫空氣源熱泵的額定製冷量應≥1176kw才可滿足使用要求。

2、熱負荷確定;

            Q2=12800×60=768kw

結合建築物特點及氣候條件,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≥768kw才可滿足使用要求。

 

六、 運行費用的分析

采暖預測能耗,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,室內溫度達到20℃±2℃,以下預測能耗不含係統循環水泵運行能耗。

係統

係統

建築所需熱量

768kw

熱源設備

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,不計峰穀用電價

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

安全及環保

清潔能源無汙染,能耗小,利用空氣源熱泵采暖已經得到國家政府認可,且有些地方政府出台相關政策補貼,利用空氣源熱泵采暖是北方寒冷地區采暖大趨勢。為北方藍天貢獻。

 

 

七、 係統原理

   空氣源熱泵通過極少的電能吸收空氣中大量的低溫熱能,經過壓縮機的壓縮變為高溫熱能,傳遞水中將水加熱,熱水通過地暖管用於供暖,而又能提供夏季製冷。

環保節能

供暖的動力是免費的空氣熱能,隻需在吸收空氣熱能時消耗稍許的電力,而熱效率高達270%-430%,與傳統能源相比,不僅熱效率高,還避免了使用化工能源造成汙染物排放,做到了節能環保雙重功效。

安全可靠

采取物理工作方法,整個供暖過程不會有有毒氣體產生,並且在這個過程中水電分離不會產生漏電事故。

低溫運行

不受環境影響,一年四季可用。無論是陰雨天還是寒冷冬季,熱泵機組的智能控製節省人力投入,可以保證全天候合成高溫熱源。