市政工程类
养老院夏季制冷、冬季采暖解决方案
更新时间 2021-02-03 13:48 阅读
一、 工程概述
项目名称： 养老院住宅楼
项目地址： 河北省
总建筑面积： 15000m2
房型：住宅型楼房
采暖使用面积： 11500m2
墙体：外墙37 CM，外墙保温
制冷使用面积： 11500m2
热源设备：超低温空气源热泵
末端系统设备：卧式暗装风机盘管
功能需求：夏季制冷、冬季采暖
二、 设计思路
该养老院分为六个区，自理区，非自理区，公寓区，对内餐厅，对外餐厅和医院，各区建筑较分散，加之各区对中央空调系统的需求各不相同，需要独立运行，根据国家能源政策的调整及对环保的要求，使用清洁、节能、高效的新能源是国家将来很长一段时间内的主要政策，因此工程师为每个区单独匹配空调系统方案，各区分配，热源为空气源热泵，末端为卧式暗装风机盘管，各区单独控制，互不影响，可以充分满足各区的制冷和采暖需求。
本方案制冷、采暖热源采用电力这一清洁能源，通过消耗少部分电能，撬动大气中的低品位热能向高品位热能转换，利用超低温型空气源热泵机组制取冷水、热水供建筑物进行制冷、采暖。这种新能源的利用完全可取代市政集中供暖以及燃煤、燃油、燃气、电热等任何形式的采暖方式，而且夏季还能制冷极大的减少了投资，且在-25℃超低温环境下仍能正常高效运行，无需辅助电加热。该系统稳定性强、可靠性高，制热效果好，环保无污染，且无需专人管理。在风机盘管（散热装置）正常工作情况下，室内温度达到或超过《河北省供热用热办法》规定标准。
三、 计算参数
表 河北夏季室外设计计算参数
表 河北冬季室外设计计算参数
表 冬季室内设计计算参数
四、 冷热负荷计算
超低温空气源热泵选型，依据《采暖及通风空调设计手册》制冷、采暖热负荷由外围护结构和内围护结构的基本耗冷/热量及其附加耗冷/热量和冷空气渗透耗冷/热量组成，根据河北室外温度参数设计单位冷负荷指标为120W/㎡，单位热负荷指标为80W/㎡
由于考虑到本项目夏季制冷的使用习惯,综合使用率按照70%，这样可使投资费用的减少，各房间可根据使用情况独立控温，使用更加灵活，运行费用独立核算，运行费用有较大的节省空间。
1、冷负荷确定；
Q1=11500×120×70%=966kw
结合建筑物特点及气候条件，制冷配置超低温空气源热泵的额定制冷量应≥966kw才可满足使用要求。
2、热负荷确定；
Q2=11500×80=920kw
结合建筑物特点及气候条件，采暖配置超低温空气源热泵在平均最低温度-7℃的工况下输出热量应≥920kw才可满足使用要求。
五、 运行费用的分析
采暖预测能耗，计算耗电总量，按照每天供热运行8小时，供热季120天，电价0.53元/度折合每平方（整个采暖季）运行成本，室内温度达到20℃±2℃，以下预测能耗不含系统循环水泵运行能耗。
六、 系统原理
空气源热泵通过极少的电能吸收空气中大量的低温热能，经过压缩机的压缩变为高温热能，传递水中将水加热，热水通过风机盘管用于供暖，而又能提供夏季制冷。
环保节能
供暖的动力是免费的空气热能，只需在吸收空气热能时消耗稍许的电力，而热效率高达270%-430%，与传统能源相比，不仅热效率高，还避免了使用化工能源造成污染物排放，做到了节能环保双重功效。室内房间采用风机盘管制冷制热，单独运行，温度自动调节，使运行更加稳定节能。
安全可靠
采取物理工作方法，整个供暖过程不会有有毒气体产生，并且在这个过程中水电分离不会产生漏电事故。
低温运行
不受环境影响，一年四季可用。无论是阴雨天还是寒冷冬季，热泵机组的智能控制节省人力投入，可以保证全天候合成高温热源。
七、 设计依据
1、 根据河北省气象资料；
2、《热泵供热系统设计、安装及工程验收技术规范》（GB/T8713-2002)；
3、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）；
4、《空气源热泵采暖和热水系统的设计与安装》GB/T15513-1995；
5、《建筑给水排水设计规范》（GB/T50015-2003)；
6、《给水排水制图标准》（GB/T50019-2003)；
7、《采暖及通风空调设计手册》
本设计是根据当地气候、环境和建筑进行计算后，对某一房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度等进行调节与控制，从而为用户创造安全环保、舒适节能的和谐环境。
项目名称： 养老院住宅楼
项目地址： 河北省
总建筑面积： 15000m2
房型：住宅型楼房
采暖使用面积： 11500m2
墙体：外墙37 CM，外墙保温
制冷使用面积： 11500m2
热源设备：超低温空气源热泵
末端系统设备：卧式暗装风机盘管
功能需求：夏季制冷、冬季采暖
二、 设计思路
该养老院分为六个区，自理区，非自理区，公寓区，对内餐厅，对外餐厅和医院，各区建筑较分散，加之各区对中央空调系统的需求各不相同，需要独立运行，根据国家能源政策的调整及对环保的要求，使用清洁、节能、高效的新能源是国家将来很长一段时间内的主要政策，因此工程师为每个区单独匹配空调系统方案，各区分配，热源为空气源热泵，末端为卧式暗装风机盘管，各区单独控制，互不影响，可以充分满足各区的制冷和采暖需求。
三、 计算参数
表 河北夏季室外设计计算参数
| 季节参数 | 平均最低温度 | 最高温度 | 相对湿度% | 室外平均风速（m/s） | 大气压力KPa |
|
夏季 |
27 | 34 | 55 | 1.5 | 102 |
| 季节参数 | 平均最低温度 | 极寒最低温度 | 相对湿度% | 室外平均风速（m/s） | 大气压力KPa |
|
冬季 |
-7 | -15 | 55 | 1.5 | 102 |
| 夏 季 | 冬 季 |
新风量 m3/h·p |
||||
| 空气温度（℃） | 水温度（℃） | 相对湿度% | 空气温度（℃） | 水温度（℃） | 相对湿度% | |
| 20-26 | 7-12 | 40-55 | 18-23 | 40-45 | 50-65 | 20-50 |
由于考虑到本项目夏季制冷的使用习惯,综合使用率按照70%，这样可使投资费用的减少，各房间可根据使用情况独立控温，使用更加灵活，运行费用独立核算，运行费用有较大的节省空间。
1、冷负荷确定；
Q1=11500×120×70%=966kw
结合建筑物特点及气候条件，制冷配置超低温空气源热泵的额定制冷量应≥966kw才可满足使用要求。
2、热负荷确定；
Q2=11500×80=920kw
结合建筑物特点及气候条件，采暖配置超低温空气源热泵在平均最低温度-7℃的工况下输出热量应≥920kw才可满足使用要求。
五、 运行费用的分析
采暖预测能耗，计算耗电总量，按照每天供热运行8小时，供热季120天，电价0.53元/度折合每平方（整个采暖季）运行成本，室内温度达到20℃±2℃，以下预测能耗不含系统循环水泵运行能耗。
| 系统 | 系统 |
| 建筑所需热量 | 920kw |
| 热源设备 | 超低温空气源热泵 |
| 能源热值 | 860大卡/度 |
| 效率（COP ） | 2.7 |
| 实际热值 | 860大卡×2.7＝2322大卡/度 |
| 电价 | 0.53元/度，不计峰谷用电价 |
| 供暖季每平方运行成本估算（4个月采暖季每天平均运行8小时） |
（920×860）÷2322大卡×8小时×120天×0.53元/度÷11500㎡≈15元/㎡ |
| 安全及环保 | 清洁能源无污染，能耗小，利用空气源热泵采暖已经得到国家政府认可，且有些地方政府出台相关政策补贴，利用空气源热泵采暖是北方寒冷地区采暖大趋势。为北方蓝天贡献。 |
环保节能
供暖的动力是免费的空气热能，只需在吸收空气热能时消耗稍许的电力，而热效率高达270%-430%，与传统能源相比，不仅热效率高，还避免了使用化工能源造成污染物排放，做到了节能环保双重功效。室内房间采用风机盘管制冷制热，单独运行，温度自动调节，使运行更加稳定节能。
安全可靠
采取物理工作方法，整个供暖过程不会有有毒气体产生，并且在这个过程中水电分离不会产生漏电事故。
低温运行
不受环境影响，一年四季可用。无论是阴雨天还是寒冷冬季，热泵机组的智能控制节省人力投入，可以保证全天候合成高温热源。
七、 设计依据
1、 根据河北省气象资料；
2、《热泵供热系统设计、安装及工程验收技术规范》（GB/T8713-2002)；
3、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）；
4、《空气源热泵采暖和热水系统的设计与安装》GB/T15513-1995；
5、《建筑给水排水设计规范》（GB/T50015-2003)；
6、《给水排水制图标准》（GB/T50019-2003)；
7、《采暖及通风空调设计手册》
本设计是根据当地气候、环境和建筑进行计算后，对某一房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度等进行调节与控制，从而为用户创造安全环保、舒适节能的和谐环境。
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