5700平方采暖空调方案

商住两用住宅楼用超低温空气源热泵采暖、 淋

浴方案

1、设计参数

设计计算基本参数： 〔兰州气象参数〕

夏季室外平均温度： 31.2 ℃ 夏季平均水温 20℃。

冬季室外平均温度∶ -8 ℃ 冬季平均水温 5℃ 年平均气温为 11℃。 建筑总面积： 80000 ㎡ 建筑层高： 12 层

宾馆提供全天候热水，共设淋浴器 192 只，冬季采用地暖辐射采暖， 采暖面积 80000 ㎡。

热水系统要求：保证全天 3 小时集中洗浴时 192只淋浴器同时 正常

使用；

采暖方式：热泵机组加热，循环地暖辐射采暖。

2、设计遵守规范和标准 1. 燃气〔电气〕热力工程规范

2. 建筑防火设计规范 GBJ16-87 3. 建筑给水排水设计规范 GBJ15-88 4. 工业金属管道设计规范 GB501356-2000 5. 工业循环冷却水处理设计规范 6. 城市区域环境噪声标准 3、设计思路

1. 整个工程采用环保热泵热水机组来完成热水加热工程

2. 机组安装于楼层一楼地面或楼顶天台，管道及阀门全部作保 温处理。 3. 利 用 机 组 的 热 水 源 将 末 端 装 置 循 环 加 热 至 设 计 温 度，

通过机组的过热保护装置及低水温保护装置，利用感测水温 温度，根据设定水温自动控制机组运行状态，确保热泵水温长期 处于设定状态。

4.

机组安装采用水泥加减振措施安装， 确保使用寿命及振动噪声。

5. 根据工程实际情况，我公司拟采用空气源热泵热水机组制备热 水和提供

采暖，按照“在确保满足全天热水用量的前提下，尽可 能优化系统，节约初期的投资费用”的原则，在系统设计的时候 充分考虑商住两用的使用要求和使用特征、 天水的气候特征因素、 热泵系统本身的特性相结合，优化配置、去除不必要的费用做到 即保障了使用功能即用水的安全性， 又做到了投资的经济合理性；

6. 在保障热水系统的供水前提下，我公司结合本公司的产品特性 与以往的

成熟经验，在热泵热水系统中使用采暖与淋浴功能。在 冬季利用热泵制热采暖，水系统与生活热水，室内采用地面 辐射方式进行采暖，起

到增加舒适性和节能的效果。

7. 采用两套运行，又可以联合使用的热泵加热系统，一方面 提高系统

运行的可靠性，另一方面，大大提高了部分负荷的性能， 即当生活热水使用量较少时只须启用一套加热系统；

8. 在使用量较少时，一方面可以通过启用一套加热系统来减少制 热水量，

另外还可以通过液位设置，控制制热水量，尽可能保证 水箱内热水当天使用完，防止军团菌产生。

9.

在以上的设计思路下，我公司同时针对兰州地区的环境工况、 我公司热泵产品的特性进行以下的设计：

4、热水系统及采暖负荷的设计计算

加热设备选型 建筑每天的用水量

Q=mqrK

Q —：每天热水用量 (L/d)

m —：热水使用单位数 ( 取 192*3 人 / 户=576) qr —：热水用水定额(取 60L 每人每天)

K —：热水使用率 ( 按建筑用途，与业主沟通、协商了解，取 0.8-1)

Q= 576*60L/d*0.6= 20736 L/d

建筑每天的耗热量

根据热水用水量和被加热水的温升，按下式计算：

Wd =QCρr Δ t

Wd —：建筑每天的耗热量 (KJ/d)

Q —：每天热水用量 (L/d) C —：水的比热( 4.187KJ/kg. ℃)

ρ r —：热水的密度 (kg/L) Δt —：冷热水的温差 (℃)

Wd=20736L/d*4.187KJ/kg. ℃*1kg/L* (50℃ -5 ℃) =3906973KJ/d = 1085KW 5、采暖负荷计算：

冬季采暖负荷设计计算：

根据《地面辐射供暖技术规程》 JGJ142-2004 及《采暖通风 及空气

调节设计规范》 GB50019的有关规定：计算全面地面辐射供暖 系统的热负荷时，可以取对流采暖系统计算总热负荷的 90%~95%

QNh =45w/㎡× 20000 ㎡

=900KW QNd =900kw×16h

=14400KW

6、泳池水加热计算负荷 室内泳池基本参数：相对湿度 60 ％ 空气温度 29 ℃

池水温 27 ℃ 换气次数： 3～4 次/ 小时

Q蒸发＝4.18 ×γ×( 0.0174 U f +0.0229 )(Pb－Pq)× F×760／663 ＝4.18

×582.5 ×( 0.0174 ×0.2+0.0229 )×( 25.2 －19.8 )× 1000× 760／ 663÷3600

=110kw

上式中 Q 蒸发 ――泳池水面蒸发热量损失 KJ/h

γ――池水为 27℃时的蒸发潜热 582.5kcal/kg

Uf ――泳池池面风速取 0.2m/s F――水面面积 1000 ㎡

Pb――水表面饱和空气水蒸气分压 25.2mmHg Pq――泳池空间空气的水蒸气分压 19.8 mmHg

根据热泵工作原理，采用除湿水加热热泵进行二项功能结合，水 加热的能量获得相对传统方法是免费的， 夏季时可不需要考虑， 然而 冬季需要把上述所有因素全部考虑。

池底、池壁管道和设备等传导损失的热量

Q损= Q 蒸发 ×20%=110×0.2=22 kw 补充水加热需要的热量( 1KW＝ 3600KJ/h，补充水量按 5%水容积 考虑, 补水时间按一天 24 小时计) V 总＝ 2000m3 V 补＝ 100m3

Q补= CMΔΤ =4.18KJ/ ℃.Kg×100m3×(27-5) ℃× 1000 kg/m 3÷

( 3600×24h)=106 kw

Q总 = Q 蒸发+ Q 补 + Q 损=238kw.h

根据游泳池设计规范，游泳池的初次加热必须在 48 个小时内完 成。初次加热时间为两天，升温时散热按维持水温热量的 1/3 计， 则初次加热所需热量： 泳池水升温热 Q1＝CVΔt ×ρ

＝4.18KJ/ ℃.Kg×2000m3×(28-5) ℃× 1000 kg/m 3=1.92 ×

108KJ

式中： C－水的比热 4.18 KJ/ ℃.Kg

V－室内泳池体积 2000m3

Δt －初次加热池水温度 5℃与目标池水温度 28℃之温度差

Q2= Q 总×1/3×2 天× 24h×3600秒

=238×1/3 ×2×24×3600=0.01142×108KJ

Q初= Q2+ Q1=1.92 ×108KJ+0.01142×108KJ=1.93×108KJ 每小时加

热量＝ 1.93 × 108KJ÷（ 48×3600）秒＝ 1117KW

7、设备选型

LSQ50RD技术参数： 输入功率 （KW） 制冷量 （KW） 134 -7 ℃制热量 -15 ℃制热量 （KW） 98 （KW） 84 67.4 备注：以上数据在出水温度 45℃测的 .

超低温空气源热泵供暖工况－曲线图： (R404A)：

性 能 系 数

C O P

出水温度 出水温度 30℃ 35℃ 出水温度 40℃ 出水温度 45℃ -20 -15 -10 -5 0 5 10

室外环境温度℃

LSQ50RD实图：

因为采暖系统与热水系统热源采用同一设备， 均为蓄热系统， 采

暖热负荷可平均分配在全天工作小时内 因此每小时耗热量为： （14400KW＋1085KW）÷20h=774 KW/h

故选用西莱克牌 LSQ50RD热水机组，在环境温度 -7 度，单机制 热量为 98KW/H，输入功率为： 47.4kw,按 24小时恒温，热能有富余。

774kw÷ 98kw=7.9 台

所以选用 8 台西莱克牌 LSQ50RD空气源热泵热水机组

根据空气源热泵热水机组在环境温度 -7 ℃条件的不利工况下， 满 足热水工程要求，热泵热水机组全天运行时间为 20小时。采用 8 台 西莱克牌 LSQ50RD热水机组，极端气温下采用电辅助加热可以满足机 组检修（备用）和超负荷补充用 .

采用辅助电加热考虑的因素：

① 辅助电加热可作为系统的后备应急系统。保障系统运行的 安全性，

在系统设计上是必须的。

② 在最不利工况和最大用水量情况下，辅助电加热可以起到 热量的

补充。避免了用设备补充而增加初始投资费用。

游泳池加热选用西莱克牌 LSQ50RD台数： 1117÷98=11.4 ，故选 用 12 台西莱克牌 LSQ50RD空气源热泵热水机组。 七、保温储热水箱的选型 本系统采用了两套运行，又可以联合使用的热泵加热系统， 所以蓄热水箱也需采用两套运行又可以联合供水的蓄热水箱， 每 套蓄热水箱内均加装导流板， 本热水系统的给水方式为： 及时给水（全 天候供水）。系统蓄热水箱的容积按照全天用水总量选择，淋浴保温 水箱有效容量需达到 50 吨，采暖补水水箱取采暖用水的 30%考虑， 选一台 5 吨补水水箱， 综合以上， 水箱采用一台 50 吨的保温水箱、 1 台 5 吨补水水箱可满足要求。 八、热值及运行成本比较 各能源热值及单价

名称 热泵 液化气 热值 860 千卡/ 度 10800千卡/ 千克 × × 热效率 380% 75% = = 实际热值 3268千卡/ 度 8100 千卡/ 千克 单价 1 元 / 度 6 元 / 千克 柴油锅炉 10300千卡/ 立方 米 × × 80% 85% = 8240 千卡/ 千克 5.3 元 / 千克 3230千卡/ 立方米 管道煤气 3800千卡/ 立方米 = 2.4 元/ 立方 米 1 元 / 度 电热水器 860 千卡/ 度 × 95% 817千卡 / 度 锅炉热效率参照 JB/T10094《工业锅炉通用技术条件》 建筑物采暖期每天的平均耗能是 31.3w/ ㎡× 24=751.2w/ ㎡. 一个采暖期的耗能是 751.2w/ ㎡×

152=114182w/㎡=98179kcal 20000 ㎡一个采暖期总的耗能是： 20000 ㎡× 98179kcal=1963583835kcal

1、热泵热水器的耗能

每天的消耗的电能： 1963583835千卡÷ 3268千卡/ 度=600851度 每天的费用： 600851度×1 元=600851元

2、液化气的耗能

每天消耗的能源： 1963583835千卡÷ 8100千卡/千克=242417.7 千克 每天的费用： 242417.7 千克× 7.3 元/ 千克=1769650元

3、柴油锅炉的耗能

每天消耗的能源： 1963583835千卡÷8240千卡/ 千克=238299千克 每天的费用： 238299千克× 6.8 元/ 千克=1620433元

4、管道煤气的耗能

每天消耗的能源： 1963583835千卡÷ 3230千卡/ 立方米=607921立方米 每天的费用： 607921立方米× 1.7 元/立方米=1033465元

5、电热水器的耗能

每天消耗的能源： 1963583835千卡÷ 817 千卡/ 度=2403407度 每天的费用： 2403407度× 1 元/ 度=2403407元

九、安装调试与运行

前期设备及管路安装竣工并经试压， 冲洗合格后， 应进行必要 的清洗，

上述工作全部完成后， 即可投入试运行， 进行测定与调整， 主要内容有： ①系统的测试与调整

②按比例调整各水系统的水量分配，并将平衡阀的开度记录报告上。 ③ 水量调整好以后， 应将所有平衡阀锁定， 并在调节手柄上以油漆刷 上冷热标记。 ④ 热态调试。

⑤ 按不同的设计工况进行试运转，调整至符合设计规定的参数值。 ⑥测定与调整热泵的温度，使之符合设计规定的参数值。 ⑦根据实际气象与水温工况，让系统连续地运行不少于 16 小时，并 对系统进行全面检查， 调整，考核各项指标， 以全部达到设计要求为 合格。

空气源热泵热水器安装极其简便， 且不受环境， 可安装于楼 顶、车库顶、室外草坪等地方，不须专人看管，不须设置专人机房。 十、热泵热水机组的特点

空气源热泵热水器是目前世界上最先进、 能效比最高的热 水设备之一， 它根据逆卡诺循环原理， 以极少的电能通过传热 工质把空气中的低温热能吸收进来， 经过压缩机压缩后成为高 温热能， 传至水中加热热水， 在不同的运行工况下热泵热水机 组每消耗 1 度电能就可以从低温热源中吸收 2-6 度电的热量， 节能效果非常显著。

十一、西莱克热泵机组的服务

1. 西莱克空气源热泵热水器机组，产品质量保证期为调试合格 后保修一

年半，质保期内，机组因为质量因素损坏，由我公司 免费维修保养；

如由贵方误操作损坏， 则按损坏部件标准价更 换。质保期外，我公司可与您签订终身服务合同，提供终身有 偿维护。

2. 安装技术人员和维修服务人员均已由公司培训 1 年，都已经 熟练掌

握了相应的技术和技能， 安装材料和安装质量控制极其 严格，系统的安全性和使用年限是普通公司无法相比的。

3. 本公司设有大型用户电脑资料数据库， 14 小时服务热线，免 费售前、

售中、售后服务，技术服务人员均接受半年以上专业 技术培训，严格按照规范操作，可随时接受维护通知，及时提 供优质服务。

十二、北方供暖和生活热水的应用案例 北京昌平部分供暖使用案例：

户姓名 客户地址 联系电话 机组型号 地暖面积 王振 昌平亭 自庄 马俊 昌平赴

LSQ08RD 110㎡ 110㎡ 新 任新庄 LSQ04RD LSQ02RC 张志 昌平仙 英 LSQ08RD 70 ㎡ 5P 立式风 人洞 LSQ04RD 杨德 昌平南 全 张素 口李庄 昌平白 浮 盘 玲 陈大 昌平长 LSQ08RD LSQ04RD LSQ25RD LSQ25RD LSQ04RD LSQ04RD LSQ08RD LSQ08RD 190 ㎡ 陵园 友 韩军 昌平白 浮 740 ㎡ 70 ㎡ 吴海 昌平白 浮 80 ㎡ 董金 昌平丈 头 140 ㎡ 182 ㎡ 昌平航 空博物 馆 张之 昌平康 陵园 海

LSQ10RD 180 ㎡ 杜宝 河北唐 山 LSQ15RD LSQ15RD LSQ10RD 800 ㎡ 徐杰 昌平上 口下口 袁康 昌平百 LSQ08RD 134 ㎡ 318 ㎡ LSQ08RD 泉庄 LSQ08RD LSQ04RD LSQ02RC LSQ04RD 115㎡ 王先 昌平北 生 王森 庄户 昌平秦 城 80 ㎡ 赵先 昌平豆 生 腐巷 杨文 昌平涧 头 LSQ04RD LSQ02RC LSQ04RD LSQ04RD 96 ㎡ 135 ㎡ 牛金 昌平楼 自庄 张增 昌平西 山口 王海 昌平南 口王庄 77㎡ LSQ10RD 180 ㎡ LSQ08RD 143 ㎡ 王国 昌平八 家 张先 海淀东 LSQ04RD LSQ04RD LSQ04RD 80 ㎡ 110㎡ 70 ㎡

生 马坊 西莱克空气源机组详单 （2010 年 ）

户姓名 客户地址 联系电话 机组型号 地暖面积 王凤 昌平南 口王庄 王凤 昌平小 赴任庄 王士 昌平北 博 庄户 陈静 昌平半 壁店 梁宝 昌平百 泉庄 庞会 西城新 街口 LSQ04RD LSQ02RC LSQ08RD LSQ04RD 113㎡ ㎡ 110㎡ LSQ08RD LSQ02RC 160 ㎡ LSQ08RD LSQ04RD 230 ㎡ LSQ04RD 60 ㎡ 天津市津裕电业 2010年使用 3台 LSQ25RD超低温空气源热泵供暖至 今。 河北超低温空气源热泵应用案例：

序号 1 2 名称 河北石家庄威龙扬物流中心 河北唐山悦华休闲会馆 3 河北唐山蓝宝石宾馆 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 河北唐山丰润建安大厦 河北唐山市京丰医院 河北唐山市迁安四合院 河北唐山唐山路北区凯丽大酒店 河北唐山美晨快捷酒店 河北唐山快乐时光酒店 河北唐山丰润半岛会馆 河北唐山美乐宾馆 河北保定廊坊双龙集团 河北安心庄园 14 河北秦皇岛乌头帮 KTV 15 河北邢台市八一路蓝天美食山 辽宁省超低温空气源热泵部分使用案例：

1 2 3 4 5 6 7 大连交通大学软件学院 葫芦岛义堂天祥木业 葫芦岛罗庄科苑广场办公楼 葫芦岛佳和别墅 葫芦岛七里沟住宅用户 葫芦岛罗庄天鹅湖 沈阳商住两用楼 8 9 10 11 12 辽宁大连市老虎滩海洋公园（ 供暖 ） 辽宁大连市普澜店国税局 辽宁大连交通大学软件学院 辽宁大连开发区红星小区 辽宁大连住房公积金管理中心普兰店 分中心 13 14 辽宁鞍山市岫岩合顺园 辽宁丹东市海洋局 辽宁本溪市宏伟涂科厂 15 兰州盛凯节能设备有限公司

2014年 12月 24日设计提供