摘要：天晟洋房空气源热泵供热项目，位于石家庄市正定，建筑面积24000平米，设计冬季采暖单位面积负荷指标为45W/㎡。项目为低密欧式风格电梯花园洋房社区，为高端洋房小区。根据项目功能需要，甲方采用空气源热泵方案满足本项目的供热需求，当地电价0.52元/kwh计算，采暖季电费为32.54KWh×0.52元=16.9元/㎡。
关键词：空气源热泵、负荷计算、运行费用、群控BMS系统
本项目为天晟洋房空气源热泵供热项目，位于石家庄市正定，建筑面积24000平米，项目为低密欧式风格电梯花园洋房社区。根据项目功能需要，甲方采用空气源热泵方案满足本项目的供热需求。
《低环境温度空气源热泵(冷水)机组》（GB/T25127.1-2010）;《辐射供暖供冷技术规程》JGJ142-2012;《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015;《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2015）;《实用供热空调设计手册》（陆耀庆主编）;《地面辐射供暖系统施工安装》12K404;《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）;《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2013);《通风与空调工程施工规范》（GB50738-2011);《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012);《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2012）;国家现行的其他相关规范及措施
石家庄属暖温带半湿润季风气候，冬季多偏北风，寒冷干燥，一月份最冷，平均-5.5℃。十月中旬至翌年四月上旬为冻结期，最大冻土深度为54cm。
本次方案设计响应国家能源政策，在保持系统节能高效的基础上，体现绿色环保的特点，采用空气源热泵作为系统热源。方案选择的目的是通过设备投资、运行费用、运行安全可靠性、可持续性，节能环保性等方面为方案基础，为业主做出选择提供可靠的技术保障，由业主确定最合适的方案。热负荷指标选取参考实用供热空调设计手册（第二版陆耀庆主编）对于末端为地暖的大型采暖项目，建议采用一次泵系统形式，即热泵机组通过循环水泵、集分水器直接与末端连接。末端采用地板辐射：水温要求40～45℃。热泵采暖出水温度按45℃设计，供回水温差设计5℃。根据现场条件及设计经验，空气源热泵主机选用21台低温空气源热泵机组DNL-E750/NSN1-H。L——循环水流量m³/h；Q——总负荷kW；ΔT——进回水温差℃（本项目取5℃）；水泵的扬程Hmax：对于地暖末端，需考虑扬程，选定合适的辅助水泵，保证水系统流量。Δp1：机组内部的水压降；Δp2：最不利环路中并联的各末端装置的水压损失最大一台（或部分）的水压降；0.05L：沿程损失取每100m管长约5mH2O。式中K为最不利环路中局部阻力当量长度总和与直管总长的比值。当最不利环路较长时K取0.2～0.3；最不利环路较短时K取0.4～0.6。水泵扬程(mH2O)=（1.1～1.2）×Hmax。另外，水泵必须选用热水泵，其Q～H特性曲线，应是随着流量的增大，扬程逐渐下降的曲线。同时适用于水/乙二醇（最高30%）溶液。应根据水泵提供商提供的参数要求，并根据现场水力系统的要求选泵，水泵应在其高效区内运行。则循环水泵流量应满足L≥186×（1.1～1.2）m³/h，H≥25m，确定型号为125/320-15/4，三用一备，共4台。
根据市场调研大多数建筑采暖季期间，机组运行的供热负荷概率大部分均在60～70％左右，即设备大部分时间运行在中间负荷工况区间，仅有极少的时间是满负荷或低负荷工况下运行，所以中间负荷的运行效率决定着整个采暖季运行费用。IPLV（IntegratedPartLoadValue）是衡量空调机组部分负荷下运行效率的重要指标，IPLV值越高，说明该机组全年运行能耗越低，运行费用越低。IPLV的计算方法：具体见执行标准GB/T25127.1-2010。IPLV（H）:IPLV(H)=8.3%×A1+40.3%×B1+38.6%×C1+12.9%×D1。IPLV(C):IPLV(C)=2.3%×A0+41.5%×B0+46.1%×C0+10.1%×D0式中:A0（A1）一100%负荷吋的制冷（制热）性能系数COP，单位为千瓦毎千瓦(kW/kW)；B0（B1）——75%负荷吋的制冷(制热)性能系数COP，单位カ千瓦毎千瓦(kW/kW)；C0（C1）——50%负荷吋的制冷(制热)性能.系数COP，单位カ千瓦毎千瓦(kW/kW)；D0（D1）——25%负荷时的制冷（制热)性能系数COP，单位カ千瓦毎千瓦(kW/kW)。注：部分负荷百分数计算是以名义制冷（热）量为基准。该小区采暖面积为24000平米，设计冬季采暖单位面积负荷指标为45W/㎡。选用的低温空气源热泵机组综合部分采暖负荷能效IPLV(H)为2.66。
计算过程如下：
=45×（8.3%×A1+40.3%×B1+38.6%×C1+12.9%×D1）
=45×（8.3%×100%+40.3%×75%+38.6%×50%+12.9%×25%）
=27.46W/㎡。
考虑增加10%的水泵运行耗电，则每平米热泵采暖所需（27.46×1.1）/2.66=11.35W的电，4个月120天采暖期(日采暖时间为24H)。每平米耗电0.0113Kw×24h×120=32.54kWh，当地电价0.52元/kWh计算，电费：32.54kWh×0.52元=16.9元/㎡。
版权：本案例首发于《热泵市场》杂志2019.09月刊。由美的中央空调提供，在此致谢！
