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            采暖系统设计方案

项目信息C栋护理楼

建筑 面积:   3600    m2     

实际采暖面积:   2500    m2     

                  

冬天正常温度:   3.5      

冬天最低温度:   -5       


项目信息(独栋别墅A1*4

建筑 面积:   260    m2     

实际采暖面积:   200    m2     

                  

冬天正常温度:   3.5      

冬天最低温度:   -5       



项目信息(独栋别墅A2*2

建筑 面积:   400    m2     

实际采暖面积:   300    m2     

                  

冬天正常温度:   3.5      

冬天最低温度:   -5       


功能需求

能:C栋护理楼采用集中式空气源热泵采暖 

             别墅区采用空调、地暖、热水一体机 

热:   地板采暖 、别墅区空调地暖系统 



一、工程概述

本本工程地处上海,需提供采暖的场所为3600平米的护理楼、4栋独栋260平别墅和2栋400平别墅。

二、方案描述

本设计C栋楼采用节能的空气能热泵实现冬季供热功能;备选方案采用AO史密斯燃气热水器提供热源

别墅采用空气源热泵系统为社区提供制冷、制热、全天24小时生活热水供应。即室内系统夏季采用风机盘管系统采集冷量,冬季采用地暖系统采集热量同时提供热水供应为老年人提供舒
适的生活环境


地板供热的形式:冬季采用地板辐射采暖,在地板下铺设水管,地面温度均匀,室温自下而上逐渐递减,舒适度高,十分清洁,真正做到各个角落都温暖,室内温度更均匀,舒适性更高;足暖头凉,垂直方向温差极小;暖从足部升起,不燥不热,舒适温暖,符合中医学「凉顶暖足」的养生之道,舒适健康。


三、系统原理

空气源热泵制热原理

空气源热泵工作原理是通过消耗少量的电能,把热量从低温区域转移到高温区域。夏天,热泵将室内热量转移到室外,实现制冷功能;冬天,热泵吸收室外大自然的热量,送到室内实现制热采暖。简而言之,就是通过消耗少量的电力来实现热量搬运,从而达到制冷、制热目的。

热泵采用的是直流变频压缩机技术,增加了系统的可调控参数,提高了热泵部分负荷时性能,同时用柔性控制代替了传统的热泵频繁起动、停机控制,减少了系统对电网的冲击和室内温度的波动,从而达到静音、节能。

冬季,可通过多变阀控自动控制、调节、切换水路系统,满足地板辐射采暖的需求。

从节能性和舒适性的角度看,直流变频空气能热泵在适应超低温环境后的正常运行,最高热能效比可达4.7W/W;与普通定频热泵有着明显优越性。

史密斯燃气热水器性能特点

A.O.史密斯商用容积式燃气热水器特配备金圭专利内胆,可承受10kg/cm2的水压,可直接连接热水管供多个用水点同时供应热水而不需另配水箱。

1. 多台并联,当不需要最大热负荷时,可根据热负荷需要关闭部分热水器,节能效果显著;而安装其他品牌的热水锅炉时,部分负荷的调节能力差,锅炉始终处于工作状态,运行能耗较大;

2. 可调低热水器设定水温,可更好的节能,降低燃气费用;

3. A.O.史密斯商用容积式燃气热水器采用不锈钢燃烧器,大气式燃烧系统,不需鼓风式燃烧器,设备运行时噪音小,且无震动,更环保;

4. A.O.史密斯商用容积式燃气热水器配备安全自控装置,无需值守,操作简单,几乎是不需操作的热水器;保养时只需打开排污阀数分钟即可,维护保养成本低。

5. A.O.史密斯商用容积式燃气热水器属于国家标准“容积式热水器”范围,不需锅检,不必建造独立锅炉房,也不需锅炉司炉人员,是中型商用需采暖或热水场所的理想产品!

别墅空调地暖热水一体机原理

 1、中央空调系统采用可再生能源------空气源热泵空调系统。

 2、空调机组控制采用模块化控制,做到智能运行,运行费用低。

 3、生活热水系统采用智能集中供给,24小时随开随用。

 4、 室内空调夏季采用风机盘管供冷,冬季采用地板采暖供热,满足人体的舒适性要求。

 5、空调系统可实行远程控制,随时掌控空调系统运行状态。

 

四、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 上海 ,其计算参数如下所示。

室外计算参数

查《采暖通风与空气调节设计规范》得上海市室外空气计算参数值见表1:

1  室外空气计算参数


一、工程概述

本本工程地处上海,需提供采暖的场所为3600平米的护理楼、4栋独栋260平别墅和2栋400平别墅。

二、方案描述

本设计C栋楼采用节能的空气能热泵实现冬季供热功能;备选方案采用AO史密斯燃气热水器提供热源

别墅采用空气源热泵系统为社区提供制冷、制热、全天24小时生活热水供应。即室内系统夏季采用风机盘管系统采集冷量,冬季采用地暖系统采集热量同时提供热水供应为老年人提供舒适的生活环境

l地板供热的形式:冬季采用地板辐射采暖,在地板下铺设水管,地面温度均匀,室温自下而上逐渐递减,舒适度高,十分清洁,真正做到各个角落都温暖,室内温度更均匀,舒适性更高;足暖头凉,垂直方向温差极小;暖从足部升起,不燥不热,舒适温暖,符合中医学「凉顶暖足」的养生之道,舒适健康。


三、系统原理

空气源热泵制热原理

空气源热泵工作原理是通过消耗少量的电能,把热量从低温区域转移到高温区域。夏天,热泵将室内热量转移到室外,实现制冷功能;冬天,热泵吸收室外大自然的热量,送到室内实现制热采暖。简而言之,就是通过消耗少量的电力来实现热量搬运,从而达到制冷、制热目的。

热泵采用的是直流变频压缩机技术,增加了系统的可调控参数,提高了热泵部分负荷时性能,同时用柔性控制代替了传统的热泵频繁起动、停机控制,减少了系统对电网的冲击和室内温度的波动,从而达到静音、节能。

冬季,可通过多变阀控自动控制、调节、切换水路系统,满足地板辐射采暖的需求。

从节能性和舒适性的角度看,直流变频空气能热泵在适应超低温环境后的正常运行,最高热能效比可达4.7W/W;与普通定频热泵有着明显优越性。

史密斯燃气热水器性能特点

A.O.史密斯商用容积式燃气热水器特配备金圭专利内胆,可承受10kg/cm2的水压,可直接连接热水管供多个用水点同时供应热水而不需另配水箱。

1. 多台并联,当不需要最大热负荷时,可根据热负荷需要关闭部分热水器,节能效果显著;而安装其他品牌的热水锅炉时,部分负荷的调节能力差,锅炉始终处于工作状态,运行能耗较大;

2. 可调低热水器设定水温,可更好的节能,降低燃气费用;

3. A.O.史密斯商用容积式燃气热水器采用不锈钢燃烧器,大气式燃烧系统,不需鼓风式燃烧器,设备运行时噪音小,且无震动,更环保;

4. A.O.史密斯商用容积式燃气热水器配备安全自控装置,无需值守,操作简单,几乎是不需操作的热水器;保养时只需打开排污阀数分钟即可,维护保养成本低。

5. A.O.史密斯商用容积式燃气热水器属于国家标准“容积式热水器”范围,不需锅检,不必建造独立锅炉房,也不需锅炉司炉人员,是中型商用需采暖或热水场所的理想产品!

别墅空调地暖热水一体机原理

 1、中央空调系统采用可再生能源------空气源热泵空调系统。

 2、空调机组控制采用模块化控制,做到智能运行,运行费用低。

 3、生活热水系统采用智能集中供给,24小时随开随用。

 4、 室内空调夏季采用风机盘管供冷,冬季采用地板采暖供热,满足人体的舒适性要求。

 5、空调系统可实行远程控制,随时掌控空调系统运行状态。

 

四、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 上海 ,其计算参数如下所示。

室外计算参数

查《采暖通风与空气调节设计规范》得上海市室外空气计算参数值见表1:

1  室外空气计算参数

东经

121°26

北纬

31°10

 夏季空调计算干球温度

34.6

冬季采暖计算温度

1.2

夏季通风计算干球温度

30.8

冬季通风计算温度

3.5

夏季空调计算湿球温度

28.2

冬季空调计算温度

-1.2

夏季空调日平均温度

31.3

冬季空调计算相对湿度

74%

夏季室外平均风速

3.4m/s

冬季室外平均风速

3.3m/s

大气透明度等级

5

最多风向平均风速

3.0m/s

室内计算参数

客房、大厅作为人员密集区和人员久留区需要实施供热;

各房间的室内计算参数见表2:

2  室内计算参数

房间功能

夏季

冬季

噪声dB(A)

气流速度(m/s)

温度(℃)

相对湿度(%)

温度(℃)

相对湿度(%)

大厅

26

60

18

50

≤45

≤0.3

护理房

26

60

18

50

≤45

≤0.3

五、负荷计算

在进行采暖设备选型时,要同时考虑制热量。制热量由建筑所需供暖区域的热负荷构成。

在选择热泵或燃气热水器时,要在满足最大热负荷的同时增加 5 %的富裕量;这是由于进行负荷计算时,配管的公共通道部分未考虑进来;实际上,热量在通过公共配管通道时,总会损失一部分热量。

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渗透耗热量组成。经计算得知,各个房间的热负荷指标在100W/m2左右,符合要求。

建筑热负荷汇总见表3:

3  热负荷汇总

楼层

功能

面积m2

采暖负荷指标W/m2

热负荷KW

C护理楼

地暖

2500

100

250

独栋A1

地暖

200

100

20

独栋A2

地暖

300

100

60


六、设备选型

(一)、空气源热泵采暖主机选配

由热负荷计算表得知该养老院项目冬季采暖的总热负荷为C栋护理楼=250kW、6栋独栋别墅=20KW*4+30KW*2=140KW,合计390KW。考虑到实际情况,加5%的富裕量,C栋护理楼=275kW、6栋独栋别墅=20KW*4+30KW*2=150KW冬季地暖总需求为425kW

根据用户的需求,本系统制定地板辅热方案,即:C栋护理楼采暖制热;选用空气热泵供暖系统——4套清华同方TFS-SKR1600模块空气能热泵机组进行供热;单台额定制热量为72KW,冬季平均制热指标为100W/m2;由此可知4清华同方TFS-SKR1600模块机能满足制热需求,并且能根据室内需求智能调节主机运行频率。

别墅方案:别墅采暖、空调、热水可采取三合一空气源热泵提供制冷、制热、全天24小时生活热水供应。根据别墅空调热负荷计算,别墅需分别配置20P15P热泵空调一体机。

室内系统夏季采用风机盘管系统采集冷量,冬季采用地暖系统采集热量,同时提供24小时热水。

空气源热泵系统特点

1) 新的采暖方式

热泵技术:一机两用,冬季可在-25℃的环境中正常供热,冬季采暖,是理想的采暖方式。不需锅炉,各类建筑均可以方便地实施供暖,提高建筑的舒适性。

2) 节省建筑空间,节省室内有效面积

不需机房,主机直接放置于室外,大大节省室内有效面积。

3) 系统简单,节省投资,系统维护方便

采用风冷模式,可省去冷却水系统,即不需要设计安装冷却塔、冷却泵  及相关管道,整个空调系统设计简单,施工方便,安装快捷。

机组组合方便,选型灵活,互为备用,运行经济,可分期投资。

4) 运行经济,费用低

采用热泵技术,输入1KW电,可得到3-4KW以上的热。使用电能,运行费用仅相当于燃气采暖的1/3。

模块化设计:当空调负荷变化时,电脑控制机组输出的冷(热)量始终与空调负荷保持最佳匹配,最大限度地节省能量,降低运行费用。

5) 环保清洁

热泵制暖是用电能驱动,与空气换热,效率高,没有任何污染与排放;

(二)史密斯燃气热水器采暖系统配置

      商用燃气容积式热水器

1. 设备名称:史密斯商用燃气容积式热水器

2.     号:BTR-338(天然气,室外型)

产品技术参数:

a) 水容量:322

b) 输入功率:99KW  85176Kcal

总热负荷为C栋护理楼=250kW、6栋独栋别墅=20KW*4+30KW*2=140KW,合计390KW。冬季地暖需求为410kW410KW85KW=4.82台,5BTR-338可满足采暖要求。


七、系统确定

本设计选用4清华同方TFS-SKR1600空气能模块机组以满足护理楼地板辐射采暖的需求。

冬季:可采用地板辐射供暖,实现地板辐射采暖,即便是寒冬,也享受着自下而上的温暖,温度均匀。也可采用中央空调风机盘管进行快速制热,采用风机盘管进行冬季供热可节省投资,即冬季供热使用同一套末端设备。

热泵智能控制:本设计所选设备均采用智能变水温控制技术,系统可根据环境温度智能调节供水温度,多级智能控制,保持室内温度稳定,避免过冷、过热,时刻保持室内稳定舒适;并且能根据室内需求智能调节主机运行数量。

别墅需分别配置20P15P热泵空调一体机分别为2套和4

八、投资费用预估

空气能热泵采暖系统初步投资预算:

4*72000元(热泵模块机组单价)=288000

1*60000元(主管道施工费用)=60000

3000*120(室内管道费用)=360000

1*35000(配套费用)=35000

由此可以计算出此项目采用空气能集中采暖总预算约74.3万左右。


别墅空气能热泵空调一体机系统初步投资预算:

4*45000元(热泵模块机组单价)=180000

2*55000元(热泵模块机组单价)=110000

6*12000元(主管道施工费用)=72000

30000*6(室内管道费用)=180000

30000(配套费用)=30000

由此可以计算出别墅空调一体机采用总预算约57.2万左右。

运行性能及能耗比较

采暖方式的运行性能比较如下:


供暖类型

燃气采暖

空气能热泵

能源种类

燃气

加热方式

散热片对流/地板采暖

地板采暖

运行条件

一般用户可满足

限制较小,环境温度-25℃以上均可运行

安全性

有隐患

无隐患

舒适度

舒适,有梯度温差

舒适,有梯度温差

保温时间

散热片系统约为40分钟散热,地板采暖约为2小时散热

约4小时散热

初期投资

相当

相当

运行费用(元)/月

91866.9元     

(按24小时/天运行计算)

31920.2

(按24小时/天运行计算)

使用寿命

6~8年

13~16年


注:以上数据按建筑面积1000m2计算(符合65%的节能标准),上海的能源单价为:燃气单价2.5/m3,电单价0.7/度,变频空气能,以上热泵参照电加热模式,按照综合能效率3.5计算。用电单价可能会因为峰谷电价进一步降低。

     综上所述采用空气源热泵采暖具有性能稳定、节能环保等优势;采用燃气热水器采暖同样具有性能稳定、启动预热时间短的优势。

 



太阳能/热泵热水系统能力及业绩

伴随着能源与环境问题的日益突出,太阳能/热泵热水系统工程作为可再生新型能源解决方案有着广阔前景。沐而乐新能源积极致力于为社会、为企业、为家庭,提供个性化的热水解决方案:

设计能力  拥有独立设计太阳能/热泵热水系统的能力,完成了多项热水系统的设计。

 施工安装 能应对屋顶、空地、建筑外墙等各种安装环境。

 专业团队 一批拥有多年行业工程经验,来自于结构设计、电气设计、施工组织、产品应用等各领域的专业技术人员。

 丰富经验 完成多项标志性太阳能/热泵热水系统工程,独立完成热水系统工程数十项。

一站式服务 客户咨询方案设计报价/竞标施工管理验收交付售后服务

迄今为止,泰阳光热太阳能/热泵热水系统项目在国内市场已经广泛应用到展馆、住宅、企事业单位等行业中。公司积极参与世博会项目、太阳能建筑一体化推广应用等项目,并获得广泛好评。负责建设的国内外主要工程项目有:

上海世博会企业联合馆——中高温热水发电项目1200M2800套

 上海绿地集团常熟置业有限公司常熟老街——坡屋顶分体式家用太阳能热水系统1559M2,505套

 昆山新城市置业有限公司昆山英伦风景——别墅屋顶分体式家用太阳能热水系统1300M2,540套


绿地集团扬州铭源置业有限公司扬州铭源上方公馆-小高层阳台壁挂分体式家用太阳能热水系统895M2290套

 昆山天泓置业有限公司-国基城邦-坡屋顶分体式家用太阳能热水系统800M2237套

上海市闵行区莘庄敬老院—非承压太阳能中央热水系统375M225M3

 上海市闵行区中心医院分院-非承压太阳能中央热水系统375M2 75套

上海泖港环保能源示范基地——集中式太阳能热水系统1200M2800套

上海市闵行区妇幼保健所-非承压太阳能中央热水系统300M260套

 上海万科V-HOME办公楼太阳能热泵互补集热系统

 上海市洋泾中学-非承压太阳能中央热水系统250M250套

 上海南汇伟佳家具——20吨集中式太阳能热水系统

上海残疾人体育训练中心--20吨太阳能热水系统

上海中共闵行区党校15吨/225m2太阳能热水工程

上海西郊国际农产品交易中心——40吨集中式太阳能热水系统

沃尔玛山姆会员店15吨太阳能热水系统

上海市万轩运动广场250立方泳池热泵系统和30吨气源热泵热水系统(洗浴,泳池,地暖)


 上海东海老年生活服务中心8吨气源热泵热水系统


 徐汇区吉阳红敬老院15吨热泵热水系统

上海阳光养老院20吨热泵热水系统

 徐汇区龙华敬老院5吨太阳能热泵互补系统

 上海交运汽车有限公司30吨气源热泵中央热水系统

上海市南汇区上海市第二机电社会福利院10吨太阳能热水系统


上海市徐汇区第二社会福利院——30吨太阳能/气源热泵互补中央热水系统


上海市洋山深水港同盛公司40吨气源热泵热水系统

 上海隧道股份21个项目共200余吨/TSR气源热泵热水系统

 上海宜家家居徐汇店30吨太阳能空气源热泵系统

 东航应用技术研发中心有限公司太阳能系统

浦东机场华东地区空管局管控中心太阳能系统

 国新控股上海世博总部太阳能系统

 国核上海研发中心太阳能热水系统


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