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      家用分体式空气能热水器

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    全热回收水源热泵系统在别墅中的应用实例
    发布时间:2017-06-23     浏览次数:0

    1.项目概况

    上海南翔某独栋别墅,为地下一层,地上二层建筑,总建面积约900平方米,空调面积450平方米,采暖面积500平方米,主要建设内容:地下一层设有酒窖、佣人房、洗衣房、影音室、书房、棋牌室、健身区、休息区、吧台、卫生间等;一层设有中厨、中餐厅、西餐厅、茶室、客房、卫生间等;二层设有主卧、主卫、书房、更衣室、次卧、次卫、休息区等。本工程为了节能和环保设计采用节能环保的水源热泵中央空调系统。

    2.空调系统设计选型

    2.1 气象设计参数

    2.1.1 夏季参数:

    全热回收水源热泵系统在别墅中的应用实例

     

    2.1.2 冬季参数:

    全热回收水源热泵系统在别墅中的应用实例

     

    2.2 主要设计规范、标准

    2.2.1 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)
    2.2.2 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)
    2.2.3 《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)
    2.2.4 《水源热泵系统工程技术规范》(GB50366-2005)(2009年版)
    2.2.5 《实用供热空调设计手册》第二版
    2.2.6 《水源热泵工程技术指南》
    2.2.7  《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)(2009年版)
    2.2.8  《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)
    2.2.9 《埋地聚乙烯给水管道工程技术规程》(CJJ101—2004)
    2.2.10 《通风与空调工程施工质量验收规范》(GB50243-2002)
    2.2.11 建筑图纸及技术要求和当地地质情况(地下土壤为粘土)
    2.2.12 其他必需的规范、规程

    2.3 室内设计参数

    夏季房间设计温度为26±2℃,冬季房间设计温度为18±2℃。

    2.4 空调系统机组的功能选型计算:

    2.4.1 本项工程的冷热源设备采用新型多功能一体全热回收式水源热泵冷热水机组。该机组一机多用,可实现全年空调供冷、供暖和热水供应。即夏季制冷为风机盘管供冷,并利用冷凝废热回收,提供生活热水热量;过渡季按热泵工况运行,加热生活热水;冬季机组按热泵工况运行同时为地板供暖和生活热水提供热源。

    2.4.2  整个空调系统设计采用二管制空调系统,夏季采用水源热泵空调机组加末端风机盘管空调,同时免费回收热量加热生活热水的空调系统形式,冬季采用水源热泵空调机组加低温热水地板辐射采暖及加热生活热水的空调系统形式,不开空调的过渡季节则直接利用水源热泵空调机组加热生活热水。室内末端空调采用卧式暗藏风机盘管暗藏于吊顶内配合装修侧送下回或下送下回空调形式,低温热水采暖管道铺设在地板下,磁砖下,一切以满足装修美观要求达到美观舒适的效果。考虑到佣人房和酒窖空调时间不同故采用独立式空调单独控制处理。

    全热回收水源热泵系统在别墅中的应用实例全热回收水源热泵系统在别墅中的应用实例

     

    2.4.3  风机盘管和低温热水地板采暖系统均采用电磁二通阀根据室内温度自动进行调节控制,水源热泵机组采用智能控制器液晶显示,可自动根据用户要求调整空调运行模式(制冷、供热、热水、制冷+热水、供热+热水),冬夏控制采用手动控制切换,管路压差控制采用比例式压差控制系统,满足机组与系统运转需要。

    2.4.4 新排风系统按每人30CMH计算,每一层设计采用一台全热交换器进行新风与排风的通风换气。
    2.5 室内空调冷负荷估算及风机盘管选型设计详见表1
    2.6 室内生活热水设计详见表2

        生活热水加热量Q=1.16*V*△t=1.16kw/(立方米.℃)*0.5立方米 *(45℃-5℃)=23.2kw
        式中:Q表示热水加热量(kw),V表示热水加热量(立方米),△t表示水温差(℃)
        室内采暖热负荷估算及分集水器选型设计
        室内采暖面积500平方米,按110W/平方米计算
    得:500*110=55KW,共分32支路及6套分集水器。

    2.7 空调主机选型和打井设计
    2.7.1 综合考虑本建筑为独栋私家豪华别墅,空调系统同时使用系数相对来说比较低和生活热水的需求量大,设计采用别墅型全热回收水源热泵热水一体机组一台,机组制冷量为42.7KW,输入功率为8.06KW,制热量为45KW,功率为11.4KW,热水加热量为47.4KW,总输入功率为11.5KW。

    2.7.2 打井形式采用单U型PE管(De32管)竖直埋管形式,埋管布置于别墅旁的绿化带中,单U型管间距设计为4M,单井有效埋管深度为90M,打井深度92M。水平横管埋深2米,按照夏季负荷及所选用机组考虑打井,打井地下土壤为粘土,根据以往在上海打井经验及实际应用工程使用情况,设计每延米换热量为55W/米,经设计计算总共需打井10口,且设计成一路同程管进入机房。空调制冷机房位于一层车库旁。

    3.机房空调系统图(见图2)

    全热回收水源热泵系统在别墅中的应用实例
    4.室内空调地暖系统图(见图3)

    全热回收水源热泵系统在别墅中的应用实例
    5.室内空调平面图(见图4-图6)

    全热回收水源热泵系统在别墅中的应用实例

    全热回收水源热泵系统在别墅中的应用实例

     

    全热回收水源热泵系统在别墅中的应用实例


    6.本项目的热平衡问题

    由于本项目建筑面积只有900平方米,空调面积只有450平方米,采暖面积500平方米,面积非常小,打井数只有10井,而且管井设计成长条形式,因此不会产生热堆积现场。而且夏季制冷量和冬季制热量基本接近,且又有热回收回收热量,空间大,所以本项目不会产生热不平衡现场,由此也不需采取任何措施处理。

    7.结论

    7.1 工程优点:

    7.1.1  采用水源热泵热回收机组节能产品,是利用取之不尽的地热源做为换热器,没有大气污染,具有良好的经济、社会效益,符合节能环保方向。
    7.1.2 采用水源热泵机组夏天能利用回收热量免费加热生活热水,节能明显。
    7.1.3 采用水源热泵机组其负荷出力值不受环境的影响,机组稳定可靠,寿命长。
    7.1.4  水源热泵机组体积小,占用面积小,可少占用室内空间。
    由以上可知,本别墅项目设计采用水源热泵三联供(空调、采暖、生活热水)空调系统,在节能性和环保性方面与别的空调系统比较有着很大的优势,因此值得推广。此工程正在施工中。