银川350平米别墅空气能热泵采暖制冷解决方案
350平米别墅空气能热泵采暖制冷解决方案
一、工程概况:
1.项目名称:别墅空气能热泵冷暖工程
2.建筑面积:总面积约:350㎡,酒店客房,采暖末端地暖,2层楼,温度要求20℃±2℃。
3.设计要求: 满足本项目350㎡,冬季采暖需求。
4.末端选型:采暖选用地板采暖(地暖管),制冷选用风机盘管制冷;
5.本方案适用地区:宁夏银川市、石嘴山、吴忠市、中卫市、灵武市、大武口区、红寺堡区、固原市、乌海市、阿拉善左旗、兰州市、平凉市、平西市
设计采用环保节能型高科技产品——“汉沃”超低温空气源热泵(超低温空调机)提供采暖热源及制冷冷源。该系统安全可靠,采用环保工质,对环境无污染,比其它制热水设备大大降低运行成本,安全、舒适、卫生、环保、高效。该系统由高性能热泵机组、保温缓冲水箱、主机水循环系统、末端水循环系统、冷水补水系统、自动控制系统等系统组成,随时提供采暖(制冷)所需的热量(冷量)。
二、设计依据:
1、室外气象参数
冬季空调计算干球温度:-16℃;
冬季空调计算湿球温度:-13℃;
夏季空调计算干球温度:31.1℃
夏季空调计算湿球温度:21.2℃
冬季室外平均风速:2.1米
夏季室外平均风速:2.3米
冬季大气压:88.3kPa
夏季大气压:87.14kPa
2、根据国家相关规范中关于民用建筑物室内空调温度要求的规定,本工程达到:
冬季空调房间室内温度:18±2℃
3、本工程设计方案所采用的安装、调试、验收的相关国家标准和规范如下:
*《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB 50736-2012
*《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB 50243-2002
*《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB 50242-2002
*《屋面工程技术规范》 GB 50345-2012
*《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》 GB/T21362-2008
*《制冷和供热用机械制冷系统安全要求》 GB9237-2001
*《容积式和离心式冷水(热泵)机组安全要求》 JB8654-1997
*《建筑给水排水设计规范》(2009年版) GB 50015-2003
*《冷热水聚丙烯管道系统》 GB/T 18742-1~3-2002
*《建筑给水钢塑复合管管道工程技术规范》 CECS 125:2001
*《民用建筑电气设计规范》 JGJ/T 16-2008
*《建筑结构载荷规范》 GB 50009-2001
*《设备及管道绝热技术通则》 GB 4272-2008
*用户要求
三、系统方案设计
1、 系统设计及安装原则
(1)空气能热泵系统冷、热水供应的可靠性。
(2)机组安装的位置通风效果一定要良好。
(3)水箱安装的位置承重要求是否符合。
(4)按照极端环境工况进行设计,保证最低温时的采暖使用要求。
(5)空气能热泵系统的控制柜安装位置一定要方便操作和维修。
(6)空气能热泵热泵系统运行方式的合理性、先进性、可靠性。
(7)控制系统的全自动化、智能化、先进性、低温运行可靠性。
(8)热泵系统的布局与摆放与建筑物的协调性,日常维护检修方便性等。
(9)在保证工程品质的前提下,尽可能降低工程造价,提高工程的性价比。
(10)考虑系统冬季防冻、夏季高温、防雷、防台风、平时防污染等安全问题。
2 、热负荷计算
依据本工程实际情况,结合以往类似工程设计实例,初步确定本项目冬季热办公区负荷指标为70W/㎡(地暖)暖气片85w/㎡。
舒适性空调室内计算参数(暖通规范)
参数
冬季
夏季
温度(℃)
18~22
24~28
风速(m/s)
≤0.2
≤0.3
相对湿度(%)
30~60
40~65
制热负荷计算:
层高
名称
面积(㎡)
单位热负荷(w/㎡)
总热负荷 (kw)
室内温度要求
(℃)
3m
别墅住宅
350
70
24.5
18~22
合计
24.5
18~22
制冷负荷计算:
层高
名称
面积(㎡)
单位冷负荷(w/㎡)
总热负荷 (kw)
室内温度要求
(℃)
3m
别墅住宅
260
120
31.2
22~27
合计
22~27
3、 热泵供热主机选型
建议选用:选用哈维超低温空气源热泵冷暖机组。
主机制热量参数
15 匹 HW-DKFRS42Ⅱ在标况下该机组的额定制热量为42.3kw,低温-12℃时制热量为26.2kw 制冷量为35.8kw
层高
名称
面积(㎡)
总冷热负荷(kw)
机组冷热负荷(kw)
机组数量
台
机组总负荷
(kw)
3m
别墅制热
350
24.5
26.2
1
10.7
3m
别墅制冷
31.2
35.8
合计
18~22℃
11kw/h
5.产品外观
6.各主要零部件
本机所用压缩机是美国谷轮压缩机,该机性能稳定,噪音小,特别是专利的浮动压缩技术、吸排气压力指标优于其他 同类产品,特别适合生产空气能热水器,电子阀是美国著名品牌ALCO。机组在出厂之前各接口都要通过高压气密封性检测,不存在冷媒渗漏情况;热泵机组具有自动化霜功能。
第二部分 热泵供暖系统能耗对比分析
各种热源系统运行费用对比分析
供暖面积350㎡的运行费用对比
1)、各种热源热值
各种热源在使用其加热过程中并不能完全燃烧,实际产生的热值均低于理论热值,根据各
种热源的热效率,现将其实际热值列表如下:
名称
理论热值
热效率(综合)
实际热值
天燃气锅炉
8200 kcal/ Nm³
×
82%
=
6724 kcal/Nm³
汉沃空气源热泵
860 kcal/kwh
×
230%(平均)
=
2408 kcal/kwh
电采暖
860 kcal/kwh
×
98%(平均)
=
820kcal/kwh
2、各种方案费用耗能分析对比:
设备
燃气锅炉
使用能源
天然气
能源热值
8200 kcal/ Nm³
COP能效
82%
能源价格
2.68元/Nm³
同样是每小时输出24.5kw热量
(1KW=860大卡)的热量,不同设备所需要的燃料量及费用比较:
用气量:
(24.5kw×860kcal/kwh)÷(8200 kcal/ Nm³×82%)=3.13Nm³
相当于:
3.13Nm³×2.68元/Nm³=8.4元/h
实际采暖费用(120天)
8.4元*10h*135天=11300元
其他说明
污染、明火危险。且气源不充足,随时有可能断气
设备
空气能热泵供暖(10月~4月)时间是135天,每天工作时间10h
使用能源
电
能源热值
860 kcal/ Nm³
COP能效
230%
能源价格
0.45元/Nm³
同样是每小时输出24.5kw热量
(1KW=860大卡)的热量,不同设备所需要的燃料量及费用比较:
用气量:
(24.5kw×860kcal/kwh )÷(860kcal/kwh ×230%)=8.75kwh 相当于:
8.75kwh×0.45元/Nm³=3.93元/h
实际采暖费用(120天)电价优惠
3.93元/h*10h*135天=5300元
其他说明
清洁能源供暖无污染,减少排放量
全年采暖季运行费用对比表(燃气与热泵)
设备
供暖时间(10月~3月)135天,每天工作时间10h
使用能源
汉沃空气能热泵 / 燃气
热泵实际采暖费用(120天)
3.93元/h*10h*135天=5300元
燃气实际采暖费用(120天)
8.4元*10h*135天=11300元
能耗对比:
11300元-5300元=6000元
注:以上费用仅供参考,实际运行费用与建筑结构及保温情况影响而变化;
1、若使用空气能热泵(清洁能源供暖)后期可申请国家清洁能源供暖电价补贴;
2、若使用空气源热泵供暖,每年可节约6000元,10年可节约6万元;
3、若使用空气源热泵供暖,寿命可长达15年~20年的使用年限。
4、前期投资:壁挂炉1.2万元,中央空调投资5.5万元,约前期投资6.75万元;
5、而汉沃空气能热泵冷暖系统投资只需要8万元;
6、我司采用供暖系统为分层式供暖系统,需要甲方在前期与我方沟通安装做室内主管道方案;
7、我司供暖方案选用分层节能控制模块,比常规化更节能10%;