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沈阳500平方米办公楼超低温空气源热泵供暖热水方案

时间:2017年04月29日 作者:佚名 来源:www.024lk.cn

沈阳500平方米办公楼超低温空气源热泵供暖热水方案

一.概况
沈阳一办公楼建筑面积 500 平方米(非节能建筑),要求冬季采暖、一年四季需要卫生热水。电价:1.3 元/度。
根据《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95,沈阳冬季采暖期的天数是 152天。采暖期间的平均温度-5.7℃,节能住宅冬季平均的耗能指标 21.2w/㎡,冬季的极端最低温度-30.6℃.
依据上述特点系统配备一台纳森超低温温空气源热泵,一台电加热。
二.供暖、制热水主机选型
选用河北纳森空调有限公司生产的超低温空气源热泵NKYR2000V1 台。
NKYR2000V技术参数:
制热量85kw(在环境温度 7℃的情况下),输入功率20.3kw,
产热水量2000 升/小时(50℃)
体积2002*1170*1850
,重量 740kg。
电压 380v。
电加热选型:16*2=32Kw.
三.末端采用的形式
1.冬季采暖使用地板辐射采暖形式
2.一年四季制热水采用末端加保温水箱的形式
四.运行费用计算
1. 冬季采暖的运行费用:根据 JGJ26-95《民用建筑节能设计标准》,沈阳计算用采暖天数为 152 天、室外平均温度-5.7℃、建筑物的平均耗热量 21.2W/m2(建筑面积),非节能建筑冬季的平均耗能指标 42.4W/m2。
根据纳森超低温空气源热泵能效比的测试结果:
在室外平均温度-5.7℃的情况下能效比为 1:2.6(出水温度 35-40℃)。
所以,超低温空气源热泵在计算用室外平均温度的情况下运行费用为:

42.4w/m2*24h/天*152 天*1.3 元/kwh/2.6=77.3 元/m2.

500 平方米非节能建筑冬季采暖的费用:500*77.3=38650 元。

2. 一年四季制热水的费用:热水系统可以配备 1-2 吨的保温热水箱,以供提供生活热水。
机组夏季制热水的能效比为 1:5-1:6 之间;冬季制热水白天的能效比在 1:3左右。因此全年制热水的综合能效比为 1:4,即它的制热水的费用是电热水器 的 1/4.

五.超低温空气源热泵的特点
由于超低温空气源热泵它是把空气的能量直接转化成热水,它在冬季-20℃的环境温度下机器正常运行且能效比为 1:2,运行中没有任何的废气废水的排放,是一种节能环保的高科技的暖通设备。它的安装不受任何条件限制和国家政策的约束,它的安装占地面积小,简易方便,机器可放置在露天。同时又不 受采光面积的限制。
与水源热泵相比不需要使用地下水,不需要打井(不需要国家的审批手续),不需要机房。
与地源热泵相比不需要地埋管,不需要打地埋管的竖井(节省此部分投资大 约 10 万)。
六.超低温空气源热泵冬季安装使用说明
沈阳冬季的极端最低温度是-30.6℃。
由于热泵冬季是把室外空气中的热能"搬运"到水中送入到室内进行采暖, 所以室外的环境温度越低,机组的"搬运"热能的能力就越低。机组冬季最低的适应温度是-25℃,在这个环境温度之下不能再启动热泵采暖。
为使热泵能顺利地完成整个冬季的采暖工作,就必须合理科学地安装使用空气源热泵。安装使用热泵必须遵循的一个原则是:热泵必须安装在符合国家节能建筑标准的节能建筑中,让热泵在白天气温高的时段进行工作。
节能建筑的特点:保暖性能好,房间温度的波动性小。即使在冬季最寒冷的时期,晚间停止供热 10 个小时,房间的温度下降的最大温差不超过 3℃,如:机组白天工作 14 小时之后,室温达到 20℃,晚上停止供热 10 个小时,第二天 清晨室温应在 17℃以上。
沈阳冬季气候的特点:气温在-25℃以下时期大约在 10 天左右,最低气温出 现在这 10 天左右的每天的 0 点至清晨的 7 点的时间段中。机组在这个时间段中停止工作节能建筑是完全可以保证冬季的采暖效果的。
因这个建筑是非节能建筑,简单地推算它的耗能指标是节能建筑的 2 倍,由于该建筑的保温效果不佳,仅仅依靠热泵在白天工作是不能保证建筑取暖的需要。在环境温度-20℃以下时必须启动电加热来满足采暖的需要,这样采暖的运行费用可能要比计算的还要高一些。
热泵冬季的运行原则:
1. 环境温度-20℃以下时必须启动电加热。
2. 环境温度-25℃以下时必须停止启动热泵。
3. 整个冬季热泵不断电,以免因断电失去机组的自动防冻功能冻坏机组。
电加热的启动方式:
1. 设定热泵机组在白天的时间段中运行(环境温度在-20度以上),其他时间段启动电加热。
2. 把电加热接在热泵机组上,热泵根据自己的制热能力自动启动电加热。

热泵的安装使用还要注意以下几点事项:
1. 冬季最好使用地热采暖,地热要求的水温低,最高要求出水温度 40℃(实际供水温度 30-40度),水温越低热泵的能效比越高,从而达到了节能的目的。地热的另一个优势是有很强大的蓄热能力,对于节能建筑来讲,机组在晚间停止供热10小时之后,室外最大的下降温差在 1℃左右,不仅保证了机组安全运行而且保证了整个冬季采暖的效果。
但地热采暖的最突出的缺点是:向地板下面传热,现在沈阳地区一般地热管下面的保温苯板厚度不超过 2厘米。经计算它向地板下面(楼下)的传热量占总热量的 40%。因此在用热泵供暖时楼下是自己家才能谈到节能的问题。在铺设地热时的另一个注意事项是,一楼接触地面的地热管下面的保温苯板的厚度应在 8厘米以上,否则将有大量的热能传递给地面而浪费损失掉(结果造成热泵的供水温度不足)。在使用地热时的还有一个注意事项是,当年铺建的地热必须在入冬使用前把地热层彻底烘干,在一般的情况下,热泵至少运行一个月的时间(每天运行 10小时),冬季地热才能投入使用(否则热泵出水温度较低,误认为热泵供热不足)。
2. 机组在安装时在机器的下端必须安装放水口,在冬季长时间停电的情况下,必须把机组及室外管道中的水排放干净,避免冻坏机组及管道(也可以加入防冻液)。
3. 夏季制冷必须安装水流开关,水流开关安装在机器的出水口,当水循环系统出现故障时(系统中有气体、堵塞、水泵故障等),以便机组能及时停机,避免冻坏机组。
4. 夏季制冷的使用方法与普通的中央空调一致。因热泵夏天制冷就是一台中央空调,它的制冷的效果和使用方法与中央空调完全一致。
5. 冬季的使用方法与其他的采暖设备相似,但和夏季中央空调的使用方法完全不同,冬季不能用夏季使用中央空调的方法使用空气源热泵。夏季的中央空调可以随时开机,也可以开启部分房间,人离开房间后要及时关机。但采暖则不同,沈阳的冬季采暖期为 152天,几乎占据了半年的时间,整个取暖期间的室外平均温度是-5.7度,停止供热几天后整个的建筑都成了低温冷体,这时再想在短时间内提高房间的温度是做不到的。

沈阳500平方米办公楼超低温空气源热泵供暖热水方案