1022单体别墅地源热泵空调全热回

法瑞（faery)一个分享暖通干货，传递健康通风理念的中国第一个通风行业垂直自媒体。

点击标题下方蓝色字faery即刻 　　Qτ=KFΔtτ（2.1） 　　式中Δtτ—计算时刻下的负荷温差，℃； 　　K—传热系数。 　　（三）、外窗太阳辐射冷负荷 　　透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据不同情况分别按下列各式计算： 　　1.当外窗无任何遮阳设施时 　　透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据不同情况分别按下列各式计算： 　　1.当外窗无任何遮阳设施时 　　Qτ=FCsCaJwτ（3.1） 　　式中Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度，W/㎡； 　　2.当外窗只有内遮阳设施时 　　Qτ=FCsCaCnJwτ（3.2） 　　式中Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度，W/㎡； 　　3.当外窗只有外遮阳板时 　　Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa（3.3） 　　注：对于北纬27度以南地区的南窗，可不考虑外遮阳板的作用，直接按式（3.1）计算。 　　4.当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时 　　Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa（3.4） 　　式中Jnτ—计算时刻下，标准玻璃窗的直射辐射照度，W/㎡； 　　Jnnτ—计算时刻下，标准玻璃窗的散热辐射照度，W/㎡； 　　F1—窗上收太阳直射照射的面积； 　　F—外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）㎡ 　　Ccl、CclN—冷负荷系数（CclN为北向冷负荷系数），无因次，按纬度取值； 　　Ca—窗的有效面积系数； 　　Cs—窗玻璃的遮挡系数； 　　Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数； 　　注：对于北纬27度以南地区的南窗，可不考虑外遮阳板的作用，直接按式（3.2）计算。 　　（四）、内围护结构的传热冷负荷 　　1.当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内窗的温差传热负荷，可按式（2.1）计算。 　　2.当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热负荷，可按式（1.1）计算，或按式（1.2）估算。此时负荷温差Δtτ?ξ及其平均值Δtpj，应按零朝向的数据采用。 　　3.当邻室有一定发热量时，通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷，按下式计算： 　　Q=KF（twp+Δtls-tn）（4.1） 　　式中Q—稳态冷负荷，下同，W； 　　twp—夏季空气调节室外计算日平均温度，℃； 　　tn—夏季空气调节室内计算温度，℃； 　　Δtls—邻室温升，可根据邻室散热强度采用，℃。 　　（五）、人体冷负荷 　　人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Q，按下式计算： 　　Qτ=nq1CclrCr（5.1） 　　式中Cr—群体系数； 　　n—计算时刻空调房间内的总人数； 　　q1—一名成年男子小时显热散热量，W； 　　Cclr—人体显热散热冷负荷系数。 　　（六）、灯光冷负荷 　　照明设备散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算： 　　1.白只灯和镇流器在空调房间外的荧光灯 　　Q=0n1NXτ-T（6.1） 　　2.镇流器装在空调房间内的荧光灯 　　Q=n1NXτ-T（6.2） 　　3.暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯 　　Q=0n0NXτ-T（6.3） 　　式中N—照明设备的安装功率，kW； 　　n0—考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔，利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8； 　　n1—同时使用系数，一般为0.5-0.8； 　　T—开灯时刻，点钟； 　　τ-T—从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h； 　　Xτ-T—τ-T时间照明散热的冷负荷系数。 　　（七）、设备冷负荷 　　热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷Qτ，按下式计算： 　　Qτ=qsXτ-T（7.1） 　　式中T—热源投入使用的时刻，点钟； 　　τ-T—从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间，ｈ； 　　Xτ-T—τ-T时间设备、器具散热的冷负荷系数； 　　qs—热源的实际散热量，W。 　　电热、电动设备散热量的计算方法如下： 　　1.电热设备散热量 　　qs=0n1n2n3n4N（7.2） 　　2.电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量 　　qs=0n1aN（7.3） 　　3.只有电动机在空调房间内的散热量 　　qs=0n1a（1-η）N（7.4） 　　4.只有工艺设备在空调房间内的散热量 　　qs=0n1aηN（7.5） 　　式中N—设备的总安装功率，kW； 　　η—电动机的效率； 　　n1—同时使用系数，一般可取0.5-1.0； 　　n2—利用系数，一般可取0.7-0.9； 　　n3—小时平均实耗功率与设计最大功率之比，一般可取0.5左右 　　n4—通风保温系数； 　　a—输入功率系数。 　　（八）、渗透空气显热冷负荷 　　1.渗入空气量的计算 　　（1）通过外门开启渗入室内空气量G1（kg/h），按下式估算： 　　G1=n1V1pw（8.1） 　　式中n1—小时人流量； 　　V1—外门开启一次的渗入空气量，m^3/h； 　　pw—夏季空调室外干球温度下的空气密度，kg/m^3。 　　（2）通过房间门、窗渗入空气量G2（kg/h），按下式估算： 　　G2=n2V2pw（8.2） 　　式中n2—每小时换气次数； 　　V2—房间容积，m^3。 　　2.渗透空气的显冷负荷Q（W），按下式计算： 　　Q=0.28G（tw-tn）（8.3） 　　式中G—单位时间渗入室内的总空气量，kg/h； 　　tw—夏季空调室外干球温度，℃； 　　tn—室内计算温度，℃。 　　（九）、食物的显热散热冷负荷 　　进行餐厅冷负荷计算时，需要考虑食物的散热量。食物的显热散热形成的冷负荷，可按每位就餐客人8.7W考虑。 　　（十）、伴随散湿过程的潜热冷负荷 　　1.人体散湿和潜热冷负荷 　　（1）人体散湿量按下式计算 　　D=0.φng（10.1） 　　式中D—散湿量，kg/h； 　　g—一名成年男子的小时散湿量，g/h。 　　（2）人体散湿形成的潜热冷负荷Q（W），按下式计算： 　　Q=φnq2（10.2） 　　式中q2—一名成年男子小时潜热散热量，W； 　　φ—群体系数。 　　2.渗入空气散湿量及潜热冷负荷 　　（1）渗透空气带入室内的湿量（kg/h），按下式计算： 　　D=0.G（dw-dn）（10.3） 　　（2）渗入空气形成的潜热冷负荷（W），按下式计算： 　　Q=0.28G（iw-in）（10.4） 　　式中dw—室外空气的含湿量，g/kg； 　　dn—室内空气的含湿量，g/kg； 　　iw—室外空气的焓，kJ/kg； 　　in—室内空气的焓，KJ/KG。 　　3.食物散湿量及潜热冷负荷 　　（1）餐厅的食物散湿量（kg/h），按下式计算： 　　D=0.n（10.5） 　　式中n—就餐总人数。 　　（2）食物散湿量形成的潜热冷负荷（W），按下式计算： 　　Q=8.7n（10.6） 　　4.水面蒸发散湿量及潜热冷负荷 　　（1）敞开水面的蒸发散湿量（kg/h），按下式计算： 　　D=（a+0.03v）（Pqb-Pq）AB/B1（10.7） 　　式中A—蒸发表面积，㎡； 　　a—不同水温下的扩散系数； 　　v—蒸发表面的空气流速； 　　Pqb—相应于水表面温度下的饱和空气的水蒸气分压力； 　　Pq—室内空气的水蒸气分压力； 　　B—标准大气压，Pa； 　　B1—当地大气压（Pa）。

4.3、房间逐时冷暖负荷数据（采用整体法得到建筑物总负荷）

五：系统设计系统方案：系统设计以高效、节能、稳定、耐用和充分合理的利用自然能源为主导思想，结合建筑的使用功能、特点和现有的设施及资源，达到最佳的投资性能比。本设计为利用地源热泵系统解决冬季供暖、夏季制冷、全年提供生活热水的整体方案。

系统原理：

五：系统设计系统方案：系统设计以高效、节能、稳定、耐用和充分合理的利用自然能源为主导思想，结合建筑的使用功能、特点和现有的设施及资源，达到最佳的投资性能比。本设计为利用地源热泵系统解决冬季供暖、夏季制冷、全年提供生活热水的整体方案。系统原理：系统描述：1）热泵系统由地源热泵机组、源水循环水泵、负载循环水泵、直供（冷）循环水泵、制热水泵、热水循环水泵、水处理设备及电器控制组成。热泵主机是整个系统的心脏，负责制冷、制热和置换生活热水。热泵的工作原理与常规空调的制冷机组或风冷热泵机组大致相同，这里不再过多地描述，只对本方案系统进行介绍。（基本原理见示意图）本设计选用的热泵机组，冷暖负载（制冷、制热）模式机组内部转换，不需要操作（管道）系统阀门，一键式的单指操作，制冷制热的温度设置可调，具有多种检测（探测）和多项保护功能，不必专人管理、操作完全自动运行。本项目的空调负荷，很可能会有较为明显的时间段，节假日或有重大赛事，会出现最高的冷暖、热水空调负荷，而在平时空调负荷不是很大，或者是完全停用。供暖季节（冬季）热泵如果停止工作，会导致系统设备、室内其他管道冻损，通常的做法是设低热泵机组和室内风机盘管控制的温度实现节能的目的。本方案设计了地耦循环系统（后节另述），利用自然能源保持系统和建筑物一定的温度。

2）全热回收（热水）系统

利用热泵的余热回收系统，置换（加热）到45-60℃（可调）的生活热水，褚水罐与热泵机组为承压密闭方式循环制热，循环水泵与机组联动并配有单独的控制和操作显示面板，自动运行，热水利用自来水的压力送出，在供水管路上设计安装一台循环水泵，并设有温度自动控制装置，使管道内的热水温度自动恒温消除冷水头，在提供热水的同时还承担节水的责任，制热（褚水）水罐根据热水用量定制,采用不锈钢材料加工制作，管道采用PP-R管材，系统安装完毕罐体及管道作保温处理。3）地耦循环供冷换热系统利用地耦系统的自然（土壤）温度为建筑物降温（保温），遇到空调峰值制冷负荷时直供系统与热泵机组接力供冷在冬季泵系统可作为防冻功能使用，较大的利用了自然能源，他是地源热泵系统的功能扩展，通过设在系统中的调节/分配装置，可实现自动运行（用户任选）。

4）地耦（埋管）换热系统地藕换热系统最关键的是换热效率，效率又受多种因素的影响，涉及到的主要因素有：地质结构土壤成分；地区（地域）自然环境、施工场地等。地耦系统的换热效率直接影响热泵的工况，也可以说地耦换热的效率等于热泵的效率，而热泵的效率直接影响运行成本，当然也直接影响初投资。以综上计算数据为依据对原有空调系统进行改造。充分考虑房间朝向、功能等方面的要求，以达到房间的温度要求。根据负荷要求、设备及管路工作要求，原有机组能够达到设计要求。根据室内吊顶图设置末端设备。采用下送风和侧送风的气流形式。

六、设计图纸

七：运行费用预测地源热泵与传统空调系统的费用比较求，原有机组能够达到设计要求。根据室内吊顶图设置末端设备。采用下送风和侧送风的气流形式。

不同采暖、空调方式投资与运行费用对比表

注：1、以上费用比较约定电费0.5元/度建筑每平米负荷：50W/㎡（节能建筑标准热负荷应低于50W/㎡）冬季采暖周期天采暖负荷运行系数0.6系统能效4.0夏季空调比较标准空调负荷80W/㎡空调每天运行8小时每年90天使用期系统能效4由上表可见：燃煤供暖最经济，但是由于很多地区已经限制燃煤使用。综合比较，地源热泵系统为最佳选择。

八：系统方案特点：1、土壤源热泵空调系统是利用土壤做为热泵机组的恒温冷热源，循环水经机组换热后，再与土壤换热。系统不消耗水量，也没有任何污染的产生与排放。是一种节能、环保的采暖空调系统。2、夏季利用系统余热可无偿提供天的生活热水，可满足建筑物每天需要的45~50℃的生活热水。3、环保的土壤源热泵采暖、空调、生活热水供应系统。4、运行效率高，耗电量小，节省运行费用。5、本工程若采用土壤源热泵系统，将避免用其它水冷机组因需要冷却塔进行冷却循环，而对大气造成热污染；也可以避免燃油、气锅炉的烟气排放而造成的大气污染和燃油、燃气系统潜在的爆炸危险。可以利用土壤及地下水、江河湖泊的水源以及地热尾水作为机组的低位热源,实现供热和供冷和生活热水。

九：房间负荷统计及设备选型配置

十：中央空调安装水系统安装1、管道焊接：管道焊接时，焊接工应有高级技工证书，在焊接之前打磨机在管口打坡口，焊接要求平整、均匀，确保焊缝万无一失。2、管道丝接：在管道丝接时，由专人操作的套丝机能保证丝接头与管附件相吻合，通过加工处理后，使丝接处能承接设计要求的试验压力。3、吊架安装：根据S标准，结合工地实际情况，吊架能够在保证牢靠情况下有一定调节余量，吊架材料选用喜利得固定件，并通过膨胀螺栓固定在墙（梁）上。4、在系统安装时应在水管的最高处设置排气阀，以便在系统运行时排出水系统里的空气。系统试压：系统进行水压试验前，应对试验用压力表进行校验，其精度等级不低于1.5级，本系统选取2只Y-压力表作为试验用表，其量程为0-3.0Mpa；每层楼的空调供水和回水阀试压前应全部关闭。注水初期用外网水进行，应控制水量不易过大，待管网中空气充分排放完后再关闭首层所有试水阀。初期注水结束后关闭外网给水阀1，打开试压泵给水阀2，启动试压泵，开始时节泵的调压阀使系统压力缓慢上升，当系统达到工作压力时，关头阀2对照喷头布置图纸检查每个接头连接处的连接质量，检查有无渗漏情况。如有渗漏认真做好记录，不允许带压检修，而应放空管网，消除缺陷后重新再试。如无渗漏，在1.4Mpa压力下稳压10分钟，压力降低不超过0.05Mpa为合格。

十一：地源热泵地板采暖设计要点室内地板采暖设计要点及分析本工程为单体别墅住宅建筑，其冷热源选用地源热泵户式中央空调机组。夏天通过风机盘管制冷，冬天通过低温水地盘辐射地盘管采暖。在选择低温水地盘辐射地盘管时，特别要注意管材的选用，PERT地暖管（耐热增强型聚乙烯）是一种新型的中等密度聚乙烯材料,材料以辛烯作为共聚单体,通过精确控制聚合而得到独特的分子结构,使得材料的耐热、耐长期静压及抗应力开裂等性能都得到显著的强化。PERT管道的柔韧性、可焊接性好和高温稳定性高等优点,使其可广泛应用于地板辐射采暖系统。根据该系统压力0.60MPa及《地面辐射供暖技术规程》（JGJ—），应该选择规格为Φ20时，壁厚选用2.0mm。

地源热泵与地板辐射供暖的耦合分析由于地源热泵系统利用浅层地能制造低温热水其出水温度一般在50℃左右属于低温热水，而地板辐射供暖所需水温一般也较适宜采用50℃左右的水，并且地源热泵出水温度越低其工作性能越好，机组COP值越高，从这一方面来讲，地源热泵技术与低温热水地板辐射供暖协调工作是合适的。对于地源热泵的制热量在连续正常运行时，其制热量是稳定的，如图1中的（1）线所示。而对于建筑物地板辐射供暖所需热负荷则是每天24小时，每年天都是在变化的如图1中（2）线所示。如何使地源热泵的供热量来适应地板供热的变化是地源热泵应用于低温低版辐射供暖的重要环节，在文献[1]中对地源热泵的变频运行作了试验性研究，并取得了较好的耦合效果。

十二、尚需解决的问题1、对于地源热泵的经济性显示，其运行时间越长，效率高的特点发挥的就越好，如果全年运行，即冬季供暖、夏季用于空调、春秋季节产生卫生热水等联合运行，其节能效果会更加突出，而对于多端的联合运行，所需热泵容量的匹配以及与各端容量的耦合还有待研究。2、低温地板辐射供冷由于地面在温度较低时容易结露或即使不结露也会使室内空气湿度升高，使室内环境变差，降低室内湿度是夏季采用地板供冷的关键，也是地源热泵与地板辐射供暖（供冷）联合运行的关键所在。如何降低室内的空气湿度还有待从理论到措施的研究。3、由于地源热泵所用浅层大地的地能，而埋管换热器的传热受到土壤的直接影响，故各地区土质对地源热泵的工作性能影响较大，具体埋地换热器的换热特性，在设计中如何选择埋地换热器也是制约地源热泵推广的重要因素之一，有待在这一方面进一步研究。

参考文献［1］毕海洋变频控制技术在地源热泵空调系统中的应用研究年6月山东建筑工程学院硕士毕业论文

十三：生活热水系统施工C．施工周期施工周期为个工作日。D．运营成本及维护周期施工验收合格后，两个采暖质保和维护期。

END

转载请注明：http://www.nqjpo.com/jbtx/10501.html