一、 工程概述 項目名稱：家庭住宅           
項目地址：河北省 
總建筑面積：  320 m²               
采暖面積：280 m²     
房型：住宅型樓房         
墻體：外墻37 CM，外墻保溫 
熱源設(shè)備：超低溫空氣源熱泵      
功能需求：冬季采暖、夏季制冷
末端系統(tǒng)設(shè)備：地暖盤管、風(fēng)機盤管
二、 設(shè)計思路 該住宅地處遠(yuǎn)郊，沒有市政供熱、燃?xì)夤苈?燃煤采暖會對周圍環(huán)境造成污染，影響房屋美觀，易有粉塵，使用也不方便，該客戶屬于高收入私企業(yè)主，冬季對于溫度要求25℃以上，夏季要求24℃，該住宅區(qū)域包括主人房、兩間客房、老人房、兩個兒童房、兩個書房、兩個客廳一個餐廳。
 
根據(jù)別墅個房間需求，該方案熱源采用空氣源熱泵，匹配的采暖末端有地暖和風(fēng)機盤管，家中有老人，地暖是最好的選擇。因為地暖的熱量自下而上，首先加熱人的雙腳，最符合中醫(yī)提倡溫足而頂涼的養(yǎng)生理論。此外，空氣源熱泵地暖加風(fēng)機盤管均可以分戶分室控制，別墅房間眾多，可以在每個房間設(shè)置獨立的溫控器，對于經(jīng)常住的房間，可以設(shè)置最舒適的溫度，對于閑置的房間，則可以調(diào)低溫度，減少不必要的浪費。 三、 空氣源熱泵原理
  空氣源熱泵，也稱空氣能熱水器，是采用制冷原理從空氣中吸收熱量來制造熱水的“熱量搬運”裝置。通過讓工質(zhì)不斷完成蒸發(fā)（吸取環(huán)境中的熱量） →壓縮→冷凝（放出熱量）→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程，從而將環(huán)境里的低品位熱量轉(zhuǎn)移到水中，全天候（不受氣候變化的局限）供應(yīng)50度-60度的熱水?？赏耆〈娂訜岵膳?、燃?xì)鉄崴膳?、燃煤鍋爐采暖、等熱水采暖設(shè)備，作為第四代的熱水器，空氣能熱泵熱水器確實做到了高舒適用水和節(jié)能的完美結(jié)合體。 四、計算參數(shù)
表1 冬季室外設(shè)計計算參數(shù)

季節(jié)參數(shù)	平均最低溫度	極寒最低溫度	相對濕度%	室外平均風(fēng)速（m/s）	大氣壓力KPa
冬季	-7	-15	55	1.5	102

 

季節(jié)參數(shù)	平均最低溫度	最高溫度	相對濕度%	室外平均風(fēng)速（m/s）	大氣壓力KPa
夏季	27	34	55	1.5	102

表2冬季室內(nèi)設(shè)計計算參數(shù)

參數(shù)	室內(nèi)溫度（℃）	相對濕度%	氣流速度（m/s)
冬季	25±2	45	≤0.3
夏季	22±2	45	≤0.3

 
 五、供熱熱負(fù)荷計算
超低溫空氣源熱泵選型，依據(jù)《采暖及通風(fēng)空調(diào)設(shè)計手冊》家庭采暖熱負(fù)荷由外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量及其附加耗熱量和冷空氣滲透耗熱量組成，根據(jù)冬季室外溫度參數(shù)設(shè)計單位熱負(fù)荷指標(biāo)為100W/㎡。
熱負(fù)荷確定：
            Q1=280×100=28kw

房間	冷量	面積	總負(fù)荷	末端選型	末端冷量
主臥	120w	25	3kw	FP-85-WA	4.5
客房X2	120w	40	4.8kw	FP-68-WA	3.6
老人房	120w	23	2.76kw	FP-68-WA	3.6
兒童房X2	120w	40	4.8kw	FP-51-WA	2.7
餐廳	180w	30	5.4kw	FP-136-WA	7.2
客廳X2	160w	90	14.4kw	FP-170-WA	9.0
書房X2	80w	30	2.4kw	FP-68-WA	3.6
合計	38kw
主機選型	15匹			45kw

 
結(jié)合建筑物特點及氣候條件，配置超低溫空氣源熱泵在平均最低溫度-7℃的工況下輸出熱量應(yīng)≥38kw才可滿足使用要求。
六、 運行費用的分析

設(shè)備	超低溫空氣源熱泵	燃?xì)忮仩t（天然氣）	燃煤鍋爐
能源熱值	860大卡/度	8000大卡/立方	4500大卡/公斤
能效比	≥270%	≤80%	≤50%
實際熱值	860大卡/度×270% =2322大卡/度	8000大卡/立方×80% =6400大卡/立方	4500大卡/公斤×50% =2250大卡/公斤
同樣制取28kw熱量的費用對比 1kw=860大卡	（28×860）÷   2322大卡/度≈ 10.3度電/小時	（28×860）÷6400大卡/立方≈3.7立方氣/小時	（28×860）÷2250大卡/公斤≈  10.7公斤/小時
能源單價	0.52元/度	2.7元/立方	0.8元/公斤
日運行8小時費用對比	10.3度/天×8小時×0.52元/度≈ 42.8元/天	3.7立方/天×8小時×2.7元/立方≈  79.9元/天	10.7公斤/天×8小時×0.8元/公斤≈ 68.4元/天
年運行費用	42.8元/天×120天=5136元/年	79.9元/天×120天=9588元/年	68.4元/天×120天=8217.6元/年

 
七、 系統(tǒng)原理
空氣源熱泵通過極少的電能吸收空氣中大量的低溫?zé)崮?，?jīng)過壓縮機的壓縮變?yōu)楦邷責(zé)崮埽瑐鬟f水中將水加熱，熱水通過地暖管用于供暖。 空氣源熱泵是通過熱泵機組將回收來的低壓冷媒壓縮后變成高溫高壓的氣體排出，隨后冷卻下來的冷媒在壓力的持續(xù)作用下變成液態(tài)，經(jīng)膨脹閥后進(jìn)入蒸發(fā)器，由于蒸發(fā)器的壓力驟然降低，因此液態(tài)的冷媒在此迅速蒸發(fā)變成氣態(tài)，并吸收大量的熱量。在風(fēng)扇的作用下，大量的空氣流過蒸發(fā)器外表面，空氣中的能量被蒸發(fā)器所吸收，空氣溫度迅速降低，變成冷氣排進(jìn)風(fēng)機盤管提供制冷服務(wù)。
  冷、暖的動力是免費的空氣熱能，只需在吸收空氣熱能時消耗稍許的電力，而熱效率高達(dá)270%-430%，與傳統(tǒng)能源相比，不僅熱效率高，還避免了使用化工能源造成污染物排放，做到了節(jié)能環(huán)保雙重功效。
  采取物理工作方法，整個供暖過程不會有有毒氣體產(chǎn)生，并且在這個過程中水電分離不會產(chǎn)生漏電事故，不受環(huán)境影響，無論是陰雨天還是寒冷冬季，空氣源熱泵機組全智能控制自動運行無人看管，最高水溫可達(dá)到60℃。
八、 設(shè)計依據(jù)
1、 根據(jù)氣象資料； 
2、《熱泵供熱系統(tǒng)設(shè)計、安裝及工程驗收技術(shù)規(guī)范》（GB/T8713-2002)；
3、《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50242-2002）；
4、《空氣源熱泵采暖和熱水系統(tǒng)的設(shè)計與安裝》GB/T15513-1995；
5、《低溫?zé)崴匕遢椛涔┡夹g(shù)規(guī)程》北京市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)DBJ-T 01-49-2000；
6、《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GB/T50015-2003)；
7、《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50019-2003)；
8、《采暖及通風(fēng)空調(diào)設(shè)計手冊》
9、《城市區(qū)域環(huán)境噪音標(biāo)準(zhǔn)》；
本設(shè)計是根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颉h(huán)境和建筑進(jìn)行計算后，對某一房間或空間內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度和空氣流動速度等進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，從而為用戶創(chuàng)造安全環(huán)保、舒適節(jié)能的和諧環(huán)境。