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河北省涿州市百尺竿鎮(zhèn)煤改空氣源熱泵，采暖季實測運行費用為18.6元/㎡
相信很多朋友或客戶都會問：空調和空氣源熱泵長得很像，且都能制冷制熱，那他們有什么區(qū)別呢?為什么在廣大的北方地區(qū)，空氣源熱泵采暖成為政府首推和消費者的首選，而不是空調呢?
首先，兩者的原理是一樣的，使用側換熱介質不同。普通空調嚴格來說屬于“風冷冷熱風”設備，末端系統(tǒng)直接走氟，吹出的風冬天燥熱、夏天刺骨，這對人體健康來說是不宜的，俗稱“空調病”;而空氣源熱泵屬于“風冷冷熱水”設備，末端采用水循環(huán)，可采用地暖、暖氣片、風盤作為散熱設備，在保證溫度的同時，也能滿足房間的濕度，較為舒適。
其次，普通空調大多屬于常規(guī)機，環(huán)境溫度到-7℃時壓縮機處于保護狀態(tài)，即使通過調整參數(shù)使其工作，COP也很低，此時幾乎靠末端散熱器里電輔熱進行工作，耗電高;而魯禹空氣源熱泵在環(huán)境溫度-7℃時，COP=3.0，效率高，同樣的熱負荷耗電低。此外，兩者除霜上也有很大差異，這里不做贅述。
這也是為什么在采暖地區(qū)有空調的情況下，依然會采用暖氣片、地暖等作為冬季采暖的散熱裝置的原因，現(xiàn)在在政府“煤改電”的大力推廣下，空氣源熱泵扮演著重要的角色，對其的性能及使用效果要求極高，下面以河北省涿州市百尺竿鎮(zhèn)煤改空氣源熱泵的實際案例來說明。
1.工程簡介
本工程是河北省涿州市百尺竿鎮(zhèn)煤改空氣源熱泵項目，采暖面積共138㎡，雙層窗戶，37cm墻，層高3.3m，無外墻保溫，冬天地暖采暖，熱管間距20cm，原采用燃煤鍋爐采暖，室內溫度18～22℃。
2.設計思路
為減少客戶成本，充分考慮其室內系統(tǒng)原用，僅對熱源處進行改造。考慮甲方規(guī)劃及整體美觀，該項目空氣源熱泵整體位置在機組房附近。
3.設計依據(jù)
《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015-2009
《民用建筑采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB50019-2012
《熱泵熱水系統(tǒng)選用與安裝》06SS127
《室外給水設計規(guī)范》GB50013-2006
《建筑結構載荷規(guī)范》GB 5009-2001
《全國民用建筑工程設計技術措施》
客戶提供數(shù)據(jù)及要求
4.設計參數(shù)
4.1室外計算參數(shù)
安裝地點：石家莊;
大氣壓力：冬季P=101740(pa);
采暖室外計算溫度to.w=-8℃;
室外平均風速：1.9m/s;
室外相對濕度59%;
計算采暖時間：11月15日到次年3月15日，共120天，如遇特殊氣候變化，提前供熱或延長供熱期限。
4.2室內計算參數(shù)
根據(jù)我國國家標準《全國民用建筑工程設計技術措施》2009JSCS-4 1.2.1得冬季采暖室內設計參數(shù)。
表1：長期逗留區(qū)域空氣調節(jié)室內計算參數(shù)
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房屋使用功能 |
客廳 |
餐廳 |
臥室 |
衛(wèi)生間 |
|
冬季（℃） |
18 |
18 |
18 |
16 |
5.熱負荷計算
熱負荷計算包括圍護結構的耗熱量(包括朝向修正)和由門窗縫隙滲入室內的冷空氣耗熱量以及冷風侵入耗熱量，其中：
5.1圍護結構耗熱量
圍護結構的耗熱量應按下式計算：
5.2門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量
門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量應按下式計算：
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外門布置狀況 |
附加率 |
|
一道門 |
65n% |
|
兩道門（有門斗） |
80n% |
|
三道門（有兩個門斗） |
60n% |
|
公共建筑和生產廠房的主要出入口 |
500n% |
注：n--建筑物的樓層數(shù)，本設計的附加率N=0.65n。
各房間計算熱負荷可采用(天正、鴻業(yè)、浩辰暖通軟件)進行計算。其中計算熱負荷為10.5KW。熱負荷也可以按該計算方法估算：
6.機組的選型及臺數(shù)
表3：房屋熱負荷匯總
|
建筑 |
空調面積㎡ |
負荷指標w/h |
熱負荷kw |
主機型號 |
數(shù)量 |
|
客廳 |
40 |
80 |
3.2 |
LYK-18RD制冷量：13kw，制熱量：12.5kw（-7℃），輸入功率：5.2kw |
1 |
|
10.88＜12.5 |
1 |
|
|
||
|
餐廳+廚房 |
25 |
80 |
2 |
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衛(wèi)生間 |
8 |
60 |
0.48 |
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臥室1 |
25 |
80 |
2 |
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|
臥室2 |
20 |
80 |
1.6 |
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|
臥室3 |
20 |
80 |
1.6 |
根據(jù)計算，總熱負荷為10.88<12.5(-7℃)，選用魯禹超低溫(-25℃)6P恒溫冷暖機組1臺。如后期遇到極端天氣、取暖效果不佳或面積增加再進行啟動水箱電加熱補充。
7.水泵選型
根據(jù)系統(tǒng)流量及最不利環(huán)路壓力損失計算(參考《民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》計算方法)得出所需流量和揚程，同時保證系統(tǒng)3～8℃運行溫差，經(jīng)查看原水泵流量及揚程皆滿足該項目使用。
其中流量計算可按下式計算：
8.系統(tǒng)優(yōu)勢
為考慮農村單相電電壓不穩(wěn)問題，魯禹空氣源熱泵6P機組采用“3+3”雙系統(tǒng)，點擊啟動后，機組兩個壓機逐級啟動，間隔約30秒，使得6P機啟動變換成3P，有效降低啟動負荷。
該機組采用美國谷輪壓縮機，具有溫度保護、壓力保護等20項保護，時刻監(jiān)控機組運行情況，保證機組穩(wěn)定運行。同時采用特有的EVA噴氣増焓技術，可增加20%冷媒循環(huán)量，使一臺壓機實現(xiàn)雙級壓縮，制熱更強勁，-25℃正常啟動，-20℃時能效比高達2.08，達到業(yè)界先進水平。
其次，魯禹空氣源熱泵采用獨特的除霜技術(智能控制，有霜除霜，無霜不除)，即減少熱量損失，也能降低運行費用。
9.運行費用
通過一個冬天檢測，室內采暖溫度才20℃左右普，運行數(shù)據(jù)如表4(平時電價0.52元，采暖季期間一度電補貼0.2元，共補貼10000度電)。
表4：采暖季運行費用
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時間 |
11月 |
12月 |
1月 |
2月 |
3月 |
|
電量（度） |
728 |
2046 |
2418 |
2016 |
815 |
|
費用（元） |
233 |
654.7 |
773.8 |
645.1 |
260.8 |
|
合計 |
2567.4 |
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平均每平米費用/元 |
18.6 |
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