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风盘取暖和热泵也很配,来看陕西农村的案例

———— 热泵商学院 ————

从使用体验看,地板采暖无疑是最舒适的,因为热量有下至上散发,但对装修和维护的要求高。风机盘管大多时候安装在头顶位置,热量从上至下,舒适度不如地板采暖。但是风机盘管机组在供暖系统中也有其优势。比如启动时间短,利于节能;系统简化,利于设计和安装;控制简单;造价低;强制对流,比暖气片要求水温低,热泵主机工作更轻松等等。

风盘取暖比地暖的优点

因为风机盘管是一种强制对流散热器,开启风机盘管风机可以在很短的时间内(5分钟~30分钟) 使房间温度达到设计参数,风机停止后,其热流失量也较小。因而非常适用于大多数间断性供暖要求的上班族家庭和商业办公场所。如上班族白天家中无人,室内仅保证值班温度即可,夜间休息仅保证卧室温度即可。或者办公楼白天需用供暖而晚上不用。


 

风机盘管的换热器水阻力较暖气片大,故在系统设计时,一般异程系统较多,较暖气片系统不易出现水力失调,这样在室内水系统设计中要简化许多。水系统设计更为简化,也是风机盘管有别于其他采暖方式的一种。

地板采暖系统涉及到铺管、管材选用、末端系统设计等等因素,布置非常复杂,需要丰富的安装和实践经验。然而风机盘管采暖的布置方式更为灵活,根据不同型式的风机盘管,可以有许多种布置方式,如卧式暗装可设置在住宅小走廊吊顶内,立式明装型可落地安装,壁挂风机盘管可挂墙安装等等。不同的建筑形式,可根据自身特点选择风机盘管的安装型式。

而水路相对简单,保证管路里面是热水就可以了。管路的供水温度要求不高,一般风机盘管供水温度不须超过 60℃,温度在40℃以上的热源即可保证风机盘管系统有效地运行。40℃热水对空气能热泵系统来说是很容易做到的事情

自控程度高,这是风机盘管控制系统的另一特点。风机盘管的控制一般根据室内温控器调节控制电动两通阀开度和风机速度,很容易实现自动控制。还可以仅采用普通三通开关控制,经济实惠。这就跟中央空调的控制方法大同小异,用户只需要通过调节旋钮就能随意控制风机盘管采暖系统,这个特点使其易于自控程度较高的空气能热泵系统匹配使用。

陕西农村的案例

该项目位于陕西省商洛市镇安县太平村,为该村服务中心(粟香苑)夏天制冷、冬天供暖。项目总建筑面积543㎡,采暖/制冷面积为410㎡。服务中心共10层,需要供暖制冷的为第一层,层高4.2米,24墙,外墙有3cm厚的保温层,没有临户建筑供暖,外墙玻璃窗结构为普通双层中空玻璃。甲方要求采用风机盘管制热和制冷,根据要求选配了Z系列安装式风机盘管,主机选用3套20KW直流变频模块供暖制冷机组。

1)气象参数

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。本设计工程位于陕西商洛,其计算参数如下所示:

室外气象参数

查《采暖通风与空气调节设计规范》得商洛市室外空气计算参数值见表1:


表1:室外空气计算参数

室内计算参数

便民服务厅、会议室、多功能厅、办公室等区域作为人员密集区和人员久留区需要实施供热和制冷;室内区域均需考虑铺设地板采暖。各房间的室内计算参数见表2:


表2:室内计算参数

2)冷热负荷计算

室内冷负荷由人体、灯光、设备、食物等冷负荷和外围护结构(外墙、外窗和外门)及内围护结构(内墙、内窗、内门和楼板等)的得热组成,在此只对外墙和屋面传热冷负荷计算进行详细介绍。经负荷计算及规范得知,本建筑的空调冷负荷指标取167w/㎡左右,基本符合要求。

室内热负荷由外围护结构和内围护结构的基本耗热量及其附加耗热量和冷空气渗透耗热量组成,同时考虑外门开启冲入的冷风耗热量,在此只对围护物的基本耗热量和附加耗热量的计算进行详细介绍。冬季采暖的室内设计温度设为20℃,经负荷计算及规范以及建筑的实际围护结构情况,本建筑的空调热负荷指标取170w/㎡左右,基本符合要求。

各空调房间冷热负荷汇总见下表3:


表3:各房间冷热负荷汇总

3)设备选型

根据用户的需求,本系统制定中央空调冷暖方案,即:中央空调制冷/制热。从以上计算表格得知,该项目建筑夏季制冷的冷负荷为68.54kw,冬季制热的热负荷为69.82kw。考虑到实际情况,设此项目的夏季中央空调同时使用系数为70%,冬季中央空调同时使用系数为80%,即热泵制冷需求为47.98kw,制热需求为55.86kw。


方案选用空气能热泵供暖制冷系统 ,3套20KW直流变频模块机组可满足本建筑的供热和制冷需求。

其中,热泵额定制冷量为48KW,额定制热量为58.8KW;即建筑(543平米)的夏季平均制冷指标约为88W/㎡,冬季平均制热指标约为108W/m2;空调冷暖区(410.68平米)的夏季平均制冷指标约为117W/㎡,冬季平均制热指标约为143W/㎡。由此可知,总共60KW直流变频空气源热泵机组能基本满足此建筑70%的制冷和80%制热需求,并且能根据室内需求智能调节主机运行频率、数量。

冬季采用中央空调风机盘管供热,可节省投资,即夏季制冷和冬季供热使用同一套末端设备,选用Z系列风机盘管为末端。由负荷计算表可知空调区域的室内冷负荷,在增加20%的富裕量后,可得风机盘管的选型制冷量,加上20%的富裕量,使得制冷量的输出不受风机盘管限制,以满足室内的要求,所选末端设备为21台Z系列暗藏式风机盘管。

4)运行费用预估

设电单价为0.8元/度,夏季按全天8小时运行计算,冬季按全天16小时运行计算。

  • 20KW变频模块机夏季高频耗电量为7度/h,低频耗电量为2.2度/h;即一天运行费用为14.08~44.8元;预计月运行费用422.4~1344元。

  • 冬季高频耗电量为5.62度/h,低频耗电量为2.1度/h;即一天运行费用为26.88~71.94元;预计月运行费用806.4~2158.2元。由此可知,当电单价为0.8元/度,夏季按全天8小时运行计算,冬季按全天16小时运行计算时。

3套20KW直流变频模块机的月平均运行费用预计为:

  • 夏季:综合运行费用约计2700元/月(运行费用范围约为:1267.2~4032元/月);

  • 冬季:综合运行费用约计4500元/月(运行费用范围约为:2419.2~6474.6元/月)。

注:以上数据通过本设备机组参数测算得出,主机在低频、中频、高频时的耗电量都不相同;综合运行费用是根据用户的使用习惯、时间长短,室外气温、门窗开启的空气渗透等等相关因素上下波动而产生差异,以上运行费用预估可能会有±20%的误差。

版权:本文案例由AMITIME.热立方提供,更多产品和技术咨询请联系本微编辑代为传达。第一部分的技术论述为热泵商学院注明讲师王言明的授课内容,特此致谢。

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