沈陽(yáng)500平方米辦公樓超低溫空氣源熱泵供暖熱水方案

一.概況
沈陽(yáng)一辦公樓建筑面積 500 平方米(非節能建筑)，要求冬季采暖、一年四季需要衛生熱水。電價(jià):1.3 元/度。
根據《民用建筑節能設計標準》JGJ26-95，沈陽(yáng)冬季采暖期的天數是 152天。采暖期間的平均溫度-5.7℃，節能住宅冬季平均的耗能指標 21.2w/㎡,冬季的極端最低溫度-30.6℃.
依據上述特點(diǎn)系統配備一臺納森超低溫溫空氣源熱泵，一臺電加熱。
二.供暖、制熱水主機選型
選用河北納森空調有限公司生產(chǎn)的超低溫空氣源熱泵NKYR2000V1 臺。
NKYR2000V技術(shù)參數：
制熱量85kw(在環(huán)境溫度 7℃的情況下),輸入功率20.3kw,
產(chǎn)熱水量2000 升/小時(shí)(50℃)
體積2002*1170*1850
,重量 740kg。
電壓 380v。
電加熱選型:16*2=32Kw.
三.末端采用的形式
1.冬季采暖使用地板輻射采暖形式
2.一年四季制熱水采用末端加保溫水箱的形式
四.運行費用計算
1. 冬季采暖的運行費用：根據 JGJ26-95《民用建筑節能設計標準》，沈陽(yáng)計算用采暖天數為 152 天、室外平均溫度-5.7℃、建筑物的平均耗熱量 21.2W/m2(建筑面積),非節能建筑冬季的平均耗能指標 42.4W/m2。
根據納森超低溫空氣源熱泵能效比的測試結果:
在室外平均溫度-5.7℃的情況下能效比為 1:2.6(出水溫度 35-40℃)。
所以，超低溫空氣源熱泵在計算用室外平均溫度的情況下運行費用為:

42.4w/m2*24h/天*152 天*1.3 元/kwh/2.6=77.3 元/m2.

500 平方米非節能建筑冬季采暖的費用:500*77.3=38650 元。

2. 一年四季制熱水的費用：熱水系統可以配備 1-2 噸的保溫熱水箱，以供提供生活熱水。
機組夏季制熱水的能效比為 1:5-1:6 之間;冬季制熱水白天的能效比在 1:3左右。因此全年制熱水的綜合能效比為 1:4，即它的制熱水的費用是電熱水器 的 1/4.

五.超低溫空氣源熱泵的特點(diǎn)
由于超低溫空氣源熱泵它是把空氣的能量直接轉化成熱水，它在冬季-20℃的環(huán)境溫度下機器正常運行且能效比為 1:2，運行中沒(méi)有任何的廢氣廢水的排放，是一種節能環(huán)保的高科技的暖通設備。它的安裝不受任何條件限制和國家政策的約束，它的安裝占地面積小，簡(jiǎn)易方便，機器可放置在露天。同時(shí)又不 受采光面積的限制。
與水源熱泵相比不需要使用地下水，不需要打井(不需要國家的審批手續)，不需要機房。
與地源熱泵相比不需要地埋管，不需要打地埋管的豎井(節省此部分投資大 約 10 萬(wàn))。
六.超低溫空氣源熱泵冬季安裝使用說(shuō)明
沈陽(yáng)冬季的極端最低溫度是-30.6℃。
由于熱泵冬季是把室外空氣中的熱能"搬運"到水中送入到室內進(jìn)行采暖， 所以室外的環(huán)境溫度越低，機組的"搬運"熱能的能力就越低。機組冬季最低的適應溫度是-25℃，在這個(gè)環(huán)境溫度之下不能再啟動(dòng)熱泵采暖。
為使熱泵能順利地完成整個(gè)冬季的采暖工作，就必須合理科學(xué)地安裝使用空氣源熱泵。安裝使用熱泵必須遵循的一個(gè)原則是:熱泵必須安裝在符合國家節能建筑標準的節能建筑中，讓熱泵在白天氣溫高的時(shí)段進(jìn)行工作。
節能建筑的特點(diǎn):保暖性能好，房間溫度的波動(dòng)性小。即使在冬季最寒冷的時(shí)期，晚間停止供熱 10 個(gè)小時(shí)，房間的溫度下降的最大溫差不超過(guò) 3℃，如：機組白天工作 14 小時(shí)之后，室溫達到 20℃，晚上停止供熱 10 個(gè)小時(shí)，第二天 清晨室溫應在 17℃以上。
沈陽(yáng)冬季氣候的特點(diǎn):氣溫在-25℃以下時(shí)期大約在 10 天左右，最低氣溫出 現在這 10 天左右的每天的 0 點(diǎn)至清晨的 7 點(diǎn)的時(shí)間段中。機組在這個(gè)時(shí)間段中停止工作節能建筑是完全可以保證冬季的采暖效果的。
因這個(gè)建筑是非節能建筑，簡(jiǎn)單地推算它的耗能指標是節能建筑的 2 倍，由于該建筑的保溫效果不佳，僅僅依靠熱泵在白天工作是不能保證建筑取暖的需要。在環(huán)境溫度-20℃以下時(shí)必須啟動(dòng)電加熱來(lái)滿(mǎn)足采暖的需要，這樣采暖的運行費用可能要比計算的還要高一些。
熱泵冬季的運行原則:
1. 環(huán)境溫度-20℃以下時(shí)必須啟動(dòng)電加熱。
2. 環(huán)境溫度-25℃以下時(shí)必須停止啟動(dòng)熱泵。
3. 整個(gè)冬季熱泵不斷電，以免因斷電失去機組的自動(dòng)防凍功能凍壞機組。
電加熱的啟動(dòng)方式:
1. 設定熱泵機組在白天的時(shí)間段中運行(環(huán)境溫度在-20度以上)，其他時(shí)間段啟動(dòng)電加熱。
2. 把電加熱接在熱泵機組上，熱泵根據自己的制熱能力自動(dòng)啟動(dòng)電加熱。

熱泵的安裝使用還要注意以下幾點(diǎn)事項:
1. 冬季最好使用地熱采暖，地熱要求的水溫低，最高要求出水溫度 40℃(實(shí)際供水溫度 30-40度)，水溫越低熱泵的能效比越高，從而達到了節能的目的。地熱的另一個(gè)優(yōu)勢是有很強大的蓄熱能力，對于節能建筑來(lái)講，機組在晚間停止供熱10小時(shí)之后，室外最大的下降溫差在 1℃左右，不僅保證了機組安全運行而且保證了整個(gè)冬季采暖的效果。
但地熱采暖的最突出的缺點(diǎn)是:向地板下面傳熱，現在沈陽(yáng)地區一般地熱管下面的保溫苯板厚度不超過(guò) 2厘米。經(jīng)計算它向地板下面(樓下)的傳熱量占總熱量的 40%。因此在用熱泵供暖時(shí)樓下是自己家才能談到節能的問(wèn)題。在鋪設地熱時(shí)的另一個(gè)注意事項是，一樓接觸地面的地熱管下面的保溫苯板的厚度應在 8厘米以上，否則將有大量的熱能傳遞給地面而浪費損失掉(結果造成熱泵的供水溫度不足)。在使用地熱時(shí)的還有一個(gè)注意事項是，當年鋪建的地熱必須在入冬使用前把地熱層徹底烘干，在一般的情況下，熱泵至少運行一個(gè)月的時(shí)間(每天運行 10小時(shí))，冬季地熱才能投入使用(否則熱泵出水溫度較低，誤認為熱泵供熱不足)。
2. 機組在安裝時(shí)在機器的下端必須安裝放水口，在冬季長(cháng)時(shí)間停電的情況下，必須把機組及室外管道中的水排放干凈，避免凍壞機組及管道(也可以加入防凍液)。
3. 夏季制冷必須安裝水流開(kāi)關(guān)，水流開(kāi)關(guān)安裝在機器的出水口，當水循環(huán)系統出現故障時(shí)(系統中有氣體、堵塞、水泵故障等)，以便機組能及時(shí)停機，避免凍壞機組。
4. 夏季制冷的使用方法與普通的中央空調一致。因熱泵夏天制冷就是一臺中央空調，它的制冷的效果和使用方法與中央空調完全一致。
5. 冬季的使用方法與其他的采暖設備相似，但和夏季中央空調的使用方法完全不同，冬季不能用夏季使用中央空調的方法使用空氣源熱泵。夏季的中央空調可以隨時(shí)開(kāi)機，也可以開(kāi)啟部分房間，人離開(kāi)房間后要及時(shí)關(guān)機。但采暖則不同，沈陽(yáng)的冬季采暖期為 152天，幾乎占據了半年的時(shí)間，整個(gè)取暖期間的室外平均溫度是-5.7度，停止供熱幾天后整個(gè)的建筑都成了低溫冷體，這時(shí)再想在短時(shí)間內提高房間的溫度是做不到的。