一、 工程概述 項(xiàng)目名稱：家庭住宅           
項(xiàng)目地址：河北省 
總建筑面積：  320 m²               
采暖面積：280 m²     
房型：住宅型樓房         
墻體：外墻37 CM，外墻保溫 
熱源設(shè)備：超低溫空氣源熱泵      
功能需求：冬季采暖、夏季制冷
末端系統(tǒng)設(shè)備：地暖盤管、風(fēng)機(jī)盤管
二、 設(shè)計(jì)思路 該住宅地處遠(yuǎn)郊，沒(méi)有市政供熱、燃?xì)夤苈?燃煤采暖會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染，影響房屋美觀，易有粉塵，使用也不方便，該客戶屬于高收入私企業(yè)主，冬季對(duì)于溫度要求25℃以上，夏季要求24℃，該住宅區(qū)域包括主人房、兩間客房、老人房、兩個(gè)兒童房、兩個(gè)書(shū)房、兩個(gè)客廳一個(gè)餐廳。
 
根據(jù)別墅個(gè)房間需求，該方案熱源采用空氣源熱泵，匹配的采暖末端有地暖和風(fēng)機(jī)盤管，家中有老人，地暖是最好的選擇。因?yàn)榈嘏臒崃孔韵露?，首先加熱人的雙腳，最符合中醫(yī)提倡溫足而頂涼的養(yǎng)生理論。此外，空氣源熱泵地暖加風(fēng)機(jī)盤管均可以分戶分室控制，別墅房間眾多，可以在每個(gè)房間設(shè)置獨(dú)立的溫控器，對(duì)于經(jīng)常住的房間，可以設(shè)置最舒適的溫度，對(duì)于閑置的房間，則可以調(diào)低溫度，減少不必要的浪費(fèi)。 三、 空氣源熱泵原理
  空氣源熱泵，也稱空氣能熱水器，是采用制冷原理從空氣中吸收熱量來(lái)制造熱水的“熱量搬運(yùn)”裝置。通過(guò)讓工質(zhì)不斷完成蒸發(fā)（吸取環(huán)境中的熱量） →壓縮→冷凝（放出熱量）→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過(guò)程，從而將環(huán)境里的低品位熱量轉(zhuǎn)移到水中，全天候（不受氣候變化的局限）供應(yīng)50度-60度的熱水?？赏耆〈娂訜岵膳⑷?xì)鉄崴膳?、燃煤鍋爐采暖、等熱水采暖設(shè)備，作為第四代的熱水器，空氣能熱泵熱水器確實(shí)做到了高舒適用水和節(jié)能的完美結(jié)合體。 四、計(jì)算參數(shù)
表1 冬季室外設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

季節(jié)參數(shù)	平均最低溫度	極寒最低溫度	相對(duì)濕度%	室外平均風(fēng)速（m/s）	大氣壓力KPa
冬季	-7	-15	55	1.5	102

 

季節(jié)參數(shù)	平均最低溫度	最高溫度	相對(duì)濕度%	室外平均風(fēng)速（m/s）	大氣壓力KPa
夏季	27	34	55	1.5	102

表2冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

參數(shù)	室內(nèi)溫度（℃）	相對(duì)濕度%	氣流速度（m/s)
冬季	25±2	45	≤0.3
夏季	22±2	45	≤0.3

 
 五、供熱熱負(fù)荷計(jì)算
超低溫空氣源熱泵選型，依據(jù)《采暖及通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》家庭采暖熱負(fù)荷由外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量及其附加耗熱量和冷空氣滲透耗熱量組成，根據(jù)冬季室外溫度參數(shù)設(shè)計(jì)單位熱負(fù)荷指標(biāo)為100W/㎡。
熱負(fù)荷確定：
            Q1=280×100=28kw

房間	冷量	面積	總負(fù)荷	末端選型	末端冷量
主臥	120w	25	3kw	FP-85-WA	4.5
客房X2	120w	40	4.8kw	FP-68-WA	3.6
老人房	120w	23	2.76kw	FP-68-WA	3.6
兒童房X2	120w	40	4.8kw	FP-51-WA	2.7
餐廳	180w	30	5.4kw	FP-136-WA	7.2
客廳X2	160w	90	14.4kw	FP-170-WA	9.0
書(shū)房X2	80w	30	2.4kw	FP-68-WA	3.6
合計(jì)	38kw
主機(jī)選型	15匹			45kw

 
結(jié)合建筑物特點(diǎn)及氣候條件，配置超低溫空氣源熱泵在平均最低溫度-7℃的工況下輸出熱量應(yīng)≥38kw才可滿足使用要求。
六、 運(yùn)行費(fèi)用的分析

設(shè)備	超低溫空氣源熱泵	燃?xì)忮仩t（天然氣）	燃煤鍋爐
能源熱值	860大卡/度	8000大卡/立方	4500大卡/公斤
能效比	≥270%	≤80%	≤50%
實(shí)際熱值	860大卡/度×270% =2322大卡/度	8000大卡/立方×80% =6400大卡/立方	4500大卡/公斤×50% =2250大卡/公斤
同樣制取28kw熱量的費(fèi)用對(duì)比 1kw=860大卡	（28×860）÷   2322大卡/度≈ 10.3度電/小時(shí)	（28×860）÷6400大卡/立方≈3.7立方氣/小時(shí)	（28×860）÷2250大卡/公斤≈  10.7公斤/小時(shí)
能源單價(jià)	0.52元/度	2.7元/立方	0.8元/公斤
日運(yùn)行8小時(shí)費(fèi)用對(duì)比	10.3度/天×8小時(shí)×0.52元/度≈ 42.8元/天	3.7立方/天×8小時(shí)×2.7元/立方≈  79.9元/天	10.7公斤/天×8小時(shí)×0.8元/公斤≈ 68.4元/天
年運(yùn)行費(fèi)用	42.8元/天×120天=5136元/年	79.9元/天×120天=9588元/年	68.4元/天×120天=8217.6元/年

 
七、 系統(tǒng)原理
空氣源熱泵通過(guò)極少的電能吸收空氣中大量的低溫?zé)崮埽?jīng)過(guò)壓縮機(jī)的壓縮變?yōu)楦邷責(zé)崮?，傳遞水中將水加熱，熱水通過(guò)地暖管用于供暖。 空氣源熱泵是通過(guò)熱泵機(jī)組將回收來(lái)的低壓冷媒壓縮后變成高溫高壓的氣體排出，隨后冷卻下來(lái)的冷媒在壓力的持續(xù)作用下變成液態(tài)，經(jīng)膨脹閥后進(jìn)入蒸發(fā)器，由于蒸發(fā)器的壓力驟然降低，因此液態(tài)的冷媒在此迅速蒸發(fā)變成氣態(tài)，并吸收大量的熱量。在風(fēng)扇的作用下，大量的空氣流過(guò)蒸發(fā)器外表面，空氣中的能量被蒸發(fā)器所吸收，空氣溫度迅速降低，變成冷氣排進(jìn)風(fēng)機(jī)盤管提供制冷服務(wù)。
  冷、暖的動(dòng)力是免費(fèi)的空氣熱能，只需在吸收空氣熱能時(shí)消耗稍許的電力，而熱效率高達(dá)270%-430%，與傳統(tǒng)能源相比，不僅熱效率高，還避免了使用化工能源造成污染物排放，做到了節(jié)能環(huán)保雙重功效。
  采取物理工作方法，整個(gè)供暖過(guò)程不會(huì)有有毒氣體產(chǎn)生，并且在這個(gè)過(guò)程中水電分離不會(huì)產(chǎn)生漏電事故，不受環(huán)境影響，無(wú)論是陰雨天還是寒冷冬季，空氣源熱泵機(jī)組全智能控制自動(dòng)運(yùn)行無(wú)人看管，最高水溫可達(dá)到60℃。
八、 設(shè)計(jì)依據(jù)
1、 根據(jù)氣象資料； 
2、《熱泵供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》（GB/T8713-2002)；
3、《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50242-2002）；
4、《空氣源熱泵采暖和熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝》GB/T15513-1995；
5、《低溫?zé)崴匕遢椛涔┡夹g(shù)規(guī)程》北京市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)DBJ-T 01-49-2000；
6、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50015-2003)；
7、《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50019-2003)；
8、《采暖及通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》
9、《城市區(qū)域環(huán)境噪音標(biāo)準(zhǔn)》；
本設(shè)計(jì)是根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颉h(huán)境和建筑進(jìn)行計(jì)算后，對(duì)某一房間或空間內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度和空氣流動(dòng)速度等進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，從而為用戶創(chuàng)造安全環(huán)保、舒適節(jié)能的和諧環(huán)境。