康復(fù)醫(yī)院、養(yǎng)護(hù)院及綜合樓空氣能采暖（供熱水）設(shè) 計(jì) 方 案 2016年4月22日目 錄1熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案……………………………………………………………2 1.1 工程概況 1.2 陽泉?dú)夂? 1.3 設(shè)計(jì)依據(jù) 1.4 設(shè)計(jì)參數(shù) 1.5 設(shè)計(jì)計(jì)算 1.6 熱泵機(jī)型選擇和數(shù)量2 設(shè)備運(yùn)行原理說明…………………………………………………………………53 熱泵機(jī)組構(gòu)件………………………………………………………………………64 采暖運(yùn)行成本分析…………………………………………………………………95 生活熱水運(yùn)行成本分析……………………………………………………………106熱泵運(yùn)行說明表……………………………………………………………………127使用空氣源工程案例………………………………………………………………138空氣源采暖供水工程………………………………………………………………16 1 熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1.1 工程概況1、康復(fù)醫(yī)院、養(yǎng)護(hù)院、綜合樓，建筑面積約14661平米，外墻使用舒樂舍板保溫，雙層中空玻璃，采用低溫?zé)崴崞骱惋L(fēng)機(jī)盤管采暖，設(shè)計(jì)室內(nèi)溫度26±2℃，熱水供回水溫度50/40℃。

實(shí)際供暖面積12600平米，總熱量負(fù)荷按1071KW計(jì)算，85W/㎡1.2 陽泉?dú)夂蜿柸貐^(qū)四季分明，年平均產(chǎn)最高氣溫為30℃～35℃，最低平均氣溫為0℃～-8℃，從次年的10月份到來年的3月份，是一個(gè)寒冷的冬季且漫長(zhǎng)干寒，溫度均在0℃以下，平均氣為-15℃～8℃，全年雨季較少，日照時(shí)間為2000-3200小時(shí)1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)2.3.1 《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 給水排水》 2013；2.3.2 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50015-2013；2.3.3 GBJ9—87《建筑荷載規(guī)范》；2.3.4 《給水排水常用數(shù)據(jù)手冊(cè)》 第二版；2.3.5 《建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》；2.3.6 《建筑給水排水和熱水供應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范》；2.3.7 《給水排水國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》；2.3.8 GBJ—242—82《采暖與衛(wèi)生工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》；2.3.9 《廣東長(zhǎng)菱空調(diào)冷氣機(jī)制造有限公司企業(yè)質(zhì)量管理手冊(cè)》1.4 設(shè)計(jì)參數(shù)a) 冬季室外計(jì)算參數(shù)按照《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50736-2012要求，采用歷年平均不保證1天的日平均溫度室外計(jì)算干球溫度室外計(jì)算相對(duì)濕度-15℃68%b) 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)參照《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50736-2012室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)要求。

室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度室內(nèi)相對(duì)濕度采暖總面積22~24℃50%12600m21.5 設(shè)計(jì)計(jì)算采暖建筑的熱負(fù)荷跟某時(shí)刻采暖房間向環(huán)境散發(fā)的熱量，包括經(jīng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)向外界散發(fā)的熱量和室內(nèi)設(shè)備、人體、照明產(chǎn)生的熱量等很多因素有關(guān)，需根據(jù)具體情況計(jì)算確定采暖面積12600m2，總熱量負(fù)荷按1071KW計(jì)算，85W/㎡1.6 熱泵功率選擇和數(shù)量空氣源熱泵供暖特性，高溫條件下效率高，低溫條件下效率低因此機(jī)組配置應(yīng)滿足冬季最冷天氣條件下的供熱要求，其它氣候條件下便能輕松滿足需求根據(jù)采暖所需熱量及承重情況設(shè)計(jì)，采用空氣源機(jī)組的額定制熱量為140kW，在冬季-15℃下機(jī)組的制熱量為85kW，按冬季-15℃下選型計(jì)算如下：1134kW÷85kW=12.6≈13臺(tái)故選用14臺(tái)空氣源機(jī)組作為采暖加熱設(shè)備機(jī)組選型如下：熱水系統(tǒng)機(jī)型數(shù)量緩沖水箱采暖系統(tǒng)額定制熱量140KW13臺(tái)30m3保溫水箱a) 設(shè)備基本參數(shù)制熱 額定制熱量140kW名義產(chǎn)水量3000 L/h額定電流80A額定功率32kW最大輸入功率52kW最大輸入電流100A水側(cè)壓力損失70kPa額定水溫55℃最高出水溫60℃額定電源380V 3N～/50Hz防觸電保護(hù)類別Ⅰ類防水等級(jí)IP×4排氣側(cè)工作過壓3.1Mpa吸氣側(cè)工作過壓0.8 Mpa機(jī)組質(zhì)量1500kg外形尺寸長(zhǎng)2112mm寬2112mm高1978mm主機(jī)接管尺寸（熱水側(cè)）DN80(3″)額定水壓力0.7MPa接地要求≤0.1Ω環(huán)境溫度(-25℃～45℃）氣候類型普通/低溫噪聲≤78dB(A)以上數(shù)據(jù)在環(huán)境干球溫度20℃、濕球溫度15℃；進(jìn)水溫度15℃、出水溫度55℃條件下測(cè)得。

2設(shè)備運(yùn)行原理說明原理運(yùn)行圖3 熱泵機(jī)組構(gòu)件隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和節(jié)能減排政策的實(shí)施，空氣源熱泵的需求正逐年大幅增加，而低溫空氣源熱泵機(jī)組的應(yīng)用徹底解決了傳統(tǒng)空氣源熱泵機(jī)組在低溫環(huán)境下可靠性差和制熱效率低的問題，尤其適用于黃河流域、長(zhǎng)江以北、華北、西北等地區(qū)，大大擴(kuò)展了風(fēng)冷熱泵機(jī)組的應(yīng)用區(qū)域，市場(chǎng)前景廣闊1）熱泵熱交換器采用超低炭不銹鋼和純銅焊接，保證制冷系統(tǒng)在高壓下零泄露；抗疲勞性強(qiáng)，無變形，在制冷系統(tǒng)頻繁的壓力變化下，該高效管不易產(chǎn)生震蕩變形和疲勞性破壞內(nèi)管采用扭紋螺旋形結(jié)構(gòu)，換熱效率高,不易結(jié)水垢，不生銹，水流量大，不易堵塞2）蒸發(fā)器采用內(nèi)螺紋銅管，親水鋁鉑波紋板親水性波紋型翅片與平片、百葉窗翅片相比，導(dǎo)熱效率更高，其波紋型結(jié)構(gòu)容易使冷凝水形成水槽，加速冷凝水的排出，提高化霜效率，并使蒸發(fā)器更不容易結(jié)霜3）具有自動(dòng)除霜功能跳過傳統(tǒng)定期化霜方式，根據(jù)不同工況下結(jié)霜對(duì)系統(tǒng)的影響，通過大量數(shù)據(jù)分析，研發(fā)出全新適時(shí)智能化霜模式，機(jī)組能智能判斷蒸發(fā)器上的結(jié)霜情況并作出相應(yīng)化霜處理；化霜過程中貯水箱熱量恒定不變4）具有電子膨脹閥節(jié)流技術(shù)，根據(jù)環(huán)境溫度、水溫等數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整流量保證機(jī)組工作穩(wěn)定高效5）熱泵外機(jī)的主控制板上裝有液晶數(shù)碼顯示管，實(shí)時(shí)顯示出水溫度、水箱水位等，并且可以直接點(diǎn)檢、查詢機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，數(shù)碼管上會(huì)自動(dòng)顯示故障代碼，方便查找原因；可查詢顯示各臺(tái)機(jī)器的運(yùn)行參數(shù)、故障及保護(hù)代碼，時(shí)鐘功能等，操作靈活、方便，具有掉電記憶功能。

6）熱泵具有高度的可靠性能，多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)使用時(shí)，其中某臺(tái)的故障不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)停機(jī)7）熱泵具有高、低壓保護(hù)開關(guān)、啟動(dòng)器故障保護(hù)、漏電保護(hù)、壓縮機(jī)過電流保護(hù)器、壓縮機(jī)排氣壓力過高、吸氣壓力過底、內(nèi)部過載繼電器、相位保護(hù)器、內(nèi)置式停電瞬間啟動(dòng)自動(dòng)保護(hù)裝置等以上各種保護(hù)功能均能通過手動(dòng)復(fù)位，并儲(chǔ)存和顯示警報(bào)信息8）熱泵運(yùn)行溫度寬廣（-25℃—45℃），在惡劣的條件下也能正常運(yùn)行9）熱泵外機(jī)結(jié)構(gòu)為彩鋼板或不銹鋼板，機(jī)組絕緣等級(jí)達(dá)到E類；整機(jī)防觸電保護(hù)等級(jí)為Ⅰ類，防水等級(jí)為IPX4；外機(jī)面板經(jīng)過先進(jìn)的工藝處理，外形美觀，并有良好的防腐性能，更耐用10）水溫、水位、水箱水溫自由設(shè)定，微電腦自動(dòng)控制，準(zhǔn)確按需調(diào)節(jié)出水溫度出水溫度可在26～60℃內(nèi)自由設(shè)定機(jī)組主要元器件序號(hào)名 稱1壓縮機(jī)2風(fēng)機(jī)3電子膨脹閥4四通閥5熱力膨脹閥6噴射板式換熱器7冷凝器8蒸發(fā)器（11）循環(huán)泵根據(jù)實(shí)際需要，水泵的選取本著在滿足流量及揚(yáng)程的情況下，盡量選取一些小功率的水泵下表為各機(jī)型循環(huán)泵的選型參數(shù)，可參照選型機(jī)型CL-H-120K/DCL-H-140K/DCL-H-260K循環(huán)水泵流量（L/min）100~130L260～320300~360L揚(yáng)程（m）20～30電源線（mm2）(參考值)5x6.05x16 （12）工程用管均為PPr (2.0MPa)管，采用優(yōu)質(zhì)橡塑保溫材料外包鋁皮進(jìn)行保溫處理。

13）閥門、管件等全部采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；（14）管道保溫：采用優(yōu)質(zhì)橡塑保溫套管外套鋁皮進(jìn)行保溫處理4 采暖運(yùn)行成本分析1、空氣源采暖運(yùn)行成本分析加熱設(shè)備生產(chǎn)采暖熱水所耗燃料成本，熱泵機(jī)組運(yùn)行工況：當(dāng)?shù)囟灸昶骄鶜鉁?1℃；分兩個(gè)時(shí)間段計(jì)算：（熱泵額定功率32KW，共13臺(tái)）第一時(shí)段：次年的11月份到來年的2月份，熱泵機(jī)組以每天平均工作12小時(shí)計(jì)，共120天；第二時(shí)段：3、10月份，熱泵機(jī)組以每天平均工作4小時(shí)計(jì)，共60天能源種類建筑面積m2每天耗電燃料價(jià)格每天采暖費(fèi)用運(yùn)行時(shí)間總費(fèi)用（元） 空氣源采暖（11月至2月）146614992kw0.76元/kw3793元/天120天455160 空氣源采暖（3月、10月）1664kw0.76元/kw1264元/天60天75840合 計(jì)5310002、 集中采暖、電熱爐采暖運(yùn)行成本分析 集中供熱時(shí)段為：次年的11月份到來年的2月份；其中3、10月份采用電熱爐采暖 電熱爐供暖時(shí)段3、10月（共60天,每天8小時(shí)），額定功率3KW；康復(fù)醫(yī)院、養(yǎng)護(hù)院按100間病房采暖計(jì)算能源種類建筑面積m2每天耗電燃料價(jià)格采暖費(fèi)用運(yùn)行時(shí)間總費(fèi)用（元）熱力公司集中供暖14661--35元/平方513135元/季1季513135電熱爐2400kw0.76元/kw1824元/天60天109440合 計(jì)6225755生活熱水運(yùn)行成本分析運(yùn)行成本比較圖6 熱泵運(yùn)行說明表1、 康復(fù)醫(yī)院、養(yǎng)護(hù)院：每天使用熱水人數(shù)共420人，按療養(yǎng)院標(biāo)準(zhǔn)每人每天用水100L，共42000L.2、 綜合樓（餐廳）：每天用餐人數(shù)共600人，按每人每次用水10L，共6000L.能源種類每天用水量1000L熱水加熱費(fèi)用每天費(fèi)用運(yùn)行時(shí)間總費(fèi)用（元）空氣源熱泵48000L12.24元587元360天211320太陽能+電輔18.6元892元321120天然氣鍋爐21.7元1041元374760管道煤氣48.64元2334元840240電熱水器48.96元2350元846000燃油鍋爐54.75元2628元9460806 熱泵運(yùn)行說明表1說明：空氣能與鍋爐對(duì)比，鍋爐需增加日常維保、檢測(cè)及管理人員費(fèi)用，熱泵熱水方案，可實(shí)現(xiàn)全年無人管理，系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，運(yùn)行時(shí)段自由設(shè)定，且不存在壓力容器等高危設(shè)備，安全可靠，節(jié)能高效，較其他熱水設(shè)備有很強(qiáng)的使用優(yōu)勢(shì)。

2 投資效益空氣源熱泵機(jī)組，一年四季可全天候運(yùn)行，管理方便、安全可靠、不需設(shè)機(jī)房專職人員，機(jī)組全自動(dòng)控制可節(jié)省每年的人工費(fèi)、年檢費(fèi)用、燃料采購等間接費(fèi)用，只要少量電能即可產(chǎn)生大量熱水，且不產(chǎn)生任何污染，既響應(yīng)了國家倡導(dǎo)的利用可再生能源的號(hào)召，又可體現(xiàn)管理者綠色、節(jié)能、環(huán)保的意識(shí)和理念3 結(jié)論空氣源熱泵熱水機(jī)組不受天氣情況限制，不占用室內(nèi)空間，無需專人值班全自動(dòng)控制，系統(tǒng)運(yùn)行過程中。