长沙智玛环境--汇智生态木屋空气源热泵两联供暖通...

长沙智玛环境

第一章项目概况

一、项目概述

建筑性质：生态庄园会所，生态保温木屋，坐北朝南，地上一层，建筑面积400㎡，木屋吊顶高度3.2米，空调面积312㎡，地暖面积327.6㎡。当地无天然气供应、有三相电。

建筑地址：长沙县柏加镇

建筑结构：双面生态木板、10cm厚聚苯泡沫保温板内外墙、轻钢龙骨钢架

门窗形式：60mm厚断桥铝合金、中空玻璃  

装修设计地面材料：全房采用仿木纹地砖。

客户要求：解决制冷、地面采暖、生活热水。  

建筑节能评审结果：良好；95分

注意事项提示：

夏季制冷的时候，不能使用地暖。

二、设计规范依据

1、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）；

2、《实用供热空调设计手册》；

3、《简明空调设计手册》；

4、《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2012）；

5、《通风与空调工程施工规范》GB50738-2011；

6、《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2011；

7、《辐射供暖供冷技术规程》JGJ 142-2012；

8、《热泵热水系统设计、安装及使用规范》CRAA311-2009；

9、《全国民用建筑工程设计技术措施/暖通空调•动力》2009版等

10、本工程依据建设单位提供的建施图

三、气象资料

1、当地气象参数

长沙市位于湖南省东部偏北, 湘江下游和长浏盆地西缘。属亚热带季风性湿润气候，其特征是：气候温和，降水充沛，雨热同期，四季分明。长沙夏、冬季长，春、秋季短，夏季约118-127天，冬季117-122天，春季61-64天，秋季59-69天。 春温变化大，夏初雨水多，伏秋高温久，冬季严寒少。 3月下旬至5月中旬，冷暖空气常在江南地区交绥，从而形成连绵阴雨低温寡照的天气。常年从5月下旬起，气温显著提高，降雨明显增多，长沙进入多雨的季节。盛夏8月雨季结束后，这里往往酷热少雨，伏旱开始，极端最高温度可达39-40℃。9月下旬以后，白天虽仍较热，但入夜转凉，降水不多。从11月下旬至第二年3月中旬，节届冬令，但长沙候平均气温低于0℃的严寒期很短暂，全年以1月最冷，平均温度在5℃左右。

2、夏季室外设计计算参数（见表1）

3、冬季室外设计计算参数（见表2）

4、室内部分设计参数：（见表3）

三、暖通常识

一个房子空间的需要的全热冷负荷统称为全热。全热=显热+潜热

显热：随着潮湿空气温度的变化而吸收或放出的热量

潜热：随着潮湿空气中水蒸气浓度变化有关的热量。

干工况：是指在设备在运行的过程中没有凝结水的出现，设备处在恒定的湿度环境中。

湿工况：是指在设备在运行的过程中有凝结水的出现，设备处在恒定的温度环境中。

对于一个房子来说，尤其是围护结构冷负荷至少70%以上是显热负荷，完全可以采用干工况处理的，只有30%左右冷负荷属于潜热负荷，需要湿工况处理。保温好的房子，整个房子的显热符合也比较小，所以制冷效率高。

四、空气调节（空调）要解决的问题

1、温度：更稳定的温度（小温差，送风温差小，送风温度更接近于设定温度）

2、湿度：不干燥不潮湿，水滋润（夏天口不干，冬天人不闷）

3、气流组织：符合空气运行原理提高舒适度

（夏季空调制冷，冷空气下沉；冬季地暖制热，热空气上升）

（更安静：空调制冷安静柔和，地暖制热宁静无噪音）

4、洁净度：更健康（夏季冬季地暖无扬尘）

5、静音：一年四季设备低档风速运转，净中求静。

三、水系统制冷制热舒适度

根据舒适度要求以及结合建筑的实际情况，设计的冷暖方案是：空气源热泵冷暖一体系统。由“空气源热泵”提供冷、热水源，夏季通过末端风盘降温除湿；冬季地面采暖，达到舒适的环境温度和湿度。

简称：“三恒系统”恒温 、恒湿 、恒静

恒温：冬季开启地暖模式，可保证室内 18-23℃恒温，夏季开启空调，冷冻水（≦10℃）通过“风机盘管”除湿和制冷，可保证室内 24-26℃恒温。无吹热风干燥感，无忽冷忽热，无刺骨冷风。

恒湿：冬季通过地暖升温除湿，夏季通过空调制冷除湿，可保证室内相对湿度 50%-60%左右，无干燥感；

恒静：冬季采暖采用地板辐射采暖，夏季制冷采用风机盘管制冷，由于保温性能好，风机盘管开最小档辅助制冷和除湿，室内无噪音、无吹风感，舒适度较高。

在营造较高舒适度的室内环境的同时，同时还要实现以下目标：

节能：该设计方案冬季采用 35℃左右低温热水采暖，夏季采用风机盘管低风速制冷，提高系统冷冻水平均温度，从而实现高温制冷。室外主机周围环境35℃，主机自动启动喷淋装置，给系统降温，提高主机的cop值。在实现系统的舒适性和节能性的前提下，首先要确保系统的稳定性和经济性。

稳定性：本系统采用空气源热泵主机，可根据使用侧负荷变化自动调整压缩机启动数量，配合缓冲水箱二次系统的稳定性和地暖良好的热稳定性，系统整体稳定性较高。

经济性：本系统在传统的空气源热泵空调基础上仅仅增加超薄地暖模块设计，一机两用，整体经济性较高。

第二章负荷计算

一、导热系数K

导热系数是外墙保温材料的一个重要的指标，导热系数的大小决定着外墙保温材料的保温隔热性能的好坏，一般外墙保温材料的导热系数越小，保温隔热效果越好，反之导热系数越大，保温隔热性能越差。

目前用于建筑外墙保温工程中的A级保温材料主要有以下几种:

1、膨胀玻化微珠，导热系数为: <0.050 W/ (m.k) ;

2、岩棉板，导热系数为: <0.045W/ (m.k) ;

3、发泡陶瓷保温板，导热系数为: 0.08^0.10W/ (m.k) ;

4、复合水泥发泡保温板，导热系数为: <0. 06W/ (m.k) ;

5、加气混凝土板，导热系数为: <0.11W/ (m.k) ;

6、玻璃棉，导热系数为: <0. 052W/ (m.k)。

二、负荷计算基本公式

内墙、內窗、地板等其邻室为空调房间时，其室温基数差小于3℃时，不计算冷负荷。所以负荷计算时，室温基数差小于3℃的都不用考虑楼板和内墙的传热。

1、外墙、屋顶的瞬变传热的冷负荷

   根据《实用供热空调设计手册》得，在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按式1.1计算。

2、内围护冷负荷

由于相邻空间通风良好，临室发热量很少，仅由于温差形成内围护冷负荷，属于稳定传热，根据参考资料[1]可得计算公式2.1。

3、外窗玻璃瞬变传导得热形成的的冷负荷

   在室内外温差的作用下, 玻璃窗瞬传热形成的冷负荷可按式3.1计算。

4、玻璃窗日射得热形成的冷负荷

   透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按式4.1计算。

三、夏季冷负荷计算由于个房间设计温度一样，所以负荷计算时不考虑个房间之间的传热，即不用计算内墙的冷负荷。主卧房间的围护结构负荷计算如下：北外墙总面积：F=4.9m×3.0m-0.7m×1m=14㎡北外窗总面积：F=1.4m×2m+0.7m×1m=3.5㎡西外墙总面积：F=4.0m×3.0m-2.0m×1.4m=9.2㎡西外窗总面积：F=2.0m×1.4m=2.8㎡ 此处设备散热采用功率面积平均法，查得客房功率密度为20w/m2，得表3.0。

综合上面各项数据得到主卧房间总冷负荷，列于表3.2。

从上表可得到该房间最大负荷是为1748.6 W，同理可得其他各房间冷负荷。

4、由风机盘管除湿流失冷负荷、房间开启窗户换气引起的冷负荷

同样的可以根据相同的计算方法计算出各个房间的需求冷负荷。本计算综合参考负荷计算值及负荷估算法选取风机盘管。考虑空调使用的间歇性，本设计中参考的冷负荷值为150W/㎡。

三、冬季热负荷计算

1、采暖热负荷的估算办法一

Qn=a*q n *V* （tn-tw ）

（1） Qn —采暖热负荷 W

（2） tn —室内空气温度 ℃

（3） tw —室外供暖计算温度

（4） V —建筑的体积 m3

（5） qn —体积热指标

根据建筑的保温情况宜取0.4-0.7

（6）a —修正系数。请参考下表

2、采暖负荷的估算方法二

当只知道建筑面积时，供暖热负荷可以按照下表进行估算，单位面积热指标如下表：

注：1、总建筑面积大、外围结构热工性能好、窗户较小，可采用小指标；反之用大指标；

2、以上指标供参考，详细数据考虑的到房屋的保温性、采暖的普及度等，南方地区的建筑热指标不一定比北方低，多估算10%的热负荷值对今后系统安全可靠很有好处。

以主卧房为例，房子面积18.5㎡，层高3m。室外设计温度为0℃，室内设计温度为20℃。所需要的热负荷Qn=a*q n *V* （tn-tw ）=2.46*0.6*18.5*3*(20-0)*1.1=1802.2W

第三章 设备选型

一、风机盘管（PHNIX)选型表

1、本机组设计执行标准GB/T 19232-2003

2、 标准供冷工况：室内外干球/湿球温度（27/19.5℃），进出水温度（7/12℃）

标准供热工况：干球温度21℃，进水温度为55℃

3、 实际供冷工况：室内外干球/湿球温度（27/19.5℃），进出水温度（10/15℃）

标准供热工况：干球温度21℃，进水温度为35℃

4、 参照业主开启空调的习惯，业主对噪音比较敏感，希望房间降温速度快，所以本风盘选型都偏大，开启时，风盘高档运行，接近设定温度后，低档运行。

二、地暖说明及各功能区地暖配置表

1、地暖采用湿式超薄石墨聚苯板地暖模块，地暖管径为10mm，铺设间距为60mm石墨聚苯乙烯（SEPS）板，全称为绝热用石墨模塑聚苯乙烯板，是一种新型的聚苯乙烯类保温板，是德国巴斯夫公司开发的高阻燃聚苯乙烯保温材料。

2、 石墨聚苯板与普通聚苯板相比，具备低导热系数高保温性能的优点，SEPS板的导热系数为0.028w/m.k，普通EPS板的导热系数为0.041w/m.k；石墨聚苯板的密度也显著低于普通聚苯板，在同样厚度的保温材料，保温性能可以提高30%。

3、单位平方的地暖面积下10mm石墨聚苯板地暖模块的换热面积比较大，对比如下表。

4、由于地暖管的换热面积，所以地暖管需求的供回水水温为35/30℃。由（PHNIX)提供的主机设备不同出水温水状况下的制热曲线图分析得出冬季热泵出水温度越低，其制热能力越强。所以该形式地暖+热泵系统属于高效制热。

5、地暖功能区配置表

三、主机选型配置表

综上所述，全开空调的需要的冷负荷为46.8KW,全开地暖的功率为39.3KW。由于在使用过程中，空调根据需要的房间开启，同时使用系数为0.85，故需求功率为39.8KW。所以选择芬尼冷暖型金刚热泵系列PASRW-180SB-VDS，

第四章设计图纸

一、室内空调平面设计图

二、室内地暖平面布置图

三、空气源热泵两联供系统图

四、系统主要设备配置表

第五章节能论证

1、空气源热泵机组原理

空气源热泵就是利用室外空气的能量，通过机械做功，使得能量从低位热源向高位热源转移的制冷（制热）装置。它以冷凝器放出的热量来供热，以蒸发器吸收热量来制冷。

空气源热泵主机给整个房间提供所需的冷/热能量，通过水泵将冷热源输送至室内的散热末端）地暖、风机盘管、散热器等），通过末端将其冷热量散发至室内空间，从而达到室内温度调节的目的。

2、空气源热泵系统优势

①系统安全

1)空气源热泵采用水循环介质，低压水系统泄漏可能性较小，水泄漏对人体无影响。

2)室外主机采用电力驱动，水电完全隔离，无漏电风险，没有燃烧，无CO等有毒、有害气体产生。

②高效节能

空气源热泵采用逆卡诺原理，使用少部分的电量驱动压缩机，将空气中难以利用的低品位热能进行能量转换，把所需的冷热量输送的室内，满足室内制冷制热的需求，比电采暖系统节能70%;与大部分地区燃气壁挂炉相比节能50%以上。

③健康舒适

1)夏季:夏季采用风机盘管制冷，系统以水作为循环介质，室内温度变化阶梯小，水分流失较低，舒适不干燥，室内冷量分布均匀，控温精准，人体感温舒适健康。

2)冬季:冬季采用低温辐射采暖，室内房间区域温差较小，热量分布均匀，符合中医“温

足顶凉”的医学养生角度。人体感温舒适。

④绿色环保

空气源热泵的热量主要来源于空气，通过消耗少部分的电能把空气中大量的热量转移室内，与传统加热方式相比，无污染，无燃烧，无有害气体产生。

3、实际使用电表参数

系统调试时间为2018年4月22日，正式交付使用为2018年5月1日。分三次时间监测数据（本电表记录空气能两联供系统、空气能热水加热循环热水、变频恒压供水用电)

电表监测数据如下

4月22日数据（11度）

6月21日数据（3955度）

2018年4月22日至2018年6月21日两个月使用的电费为总数为3955度电，按照当地平均电价为0.7元/度计算，使用费用为2769元，平均1384.2元/月，平均￥46.1元/天，平均4.4元/㎡•月。业主对系统的效果及节能性相当满意。

第六章现场安装图片集锦

一、生态庄园木屋景观欣赏

木房子坐北朝南，前有鱼塘后有山坡。熟话说前有照后有靠，夏季清风拂柳，为房子带来阵阵清凉。冬季山坡挡住北向而来的北风，是一座天然的港湾！园区草长莺飞，鸟语花香，树木葱葱绿绿，实属天然避暑圣地！业主是个儒商，热情好客。此地常常群贤毕至，谈笑有鸿儒，往来无白丁！

二、室内空调管路安装图

三、室内地暖管路安装图

四、室外两联供主机安装图

暖立方杨阳

暖立方-

手动点赞，施工过程文字说明可以再详细一些