项目名称:太平村服务中心(粟香苑)空气能中央空调冷暖联供项目
项目地址:陕西省商洛市镇安县
功能需求:冬季采暖,夏季制冷
总建筑面积:543m2
总采暖面积:410m2
总制冷面积:410m2
建筑保温情况:墙厚24cm,保温层厚3cm,外玻璃窗结构为普通双层中空玻璃
二、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。本项目位于陕西省商洛市,查《采暖通风与空气调节设计规范》得商洛市室外空气计算参数值,见表1。
表1 商洛市室外空气计算参数

便民服务厅、会议室、多功能厅、办公室等区域作为人员密集区和人员久留区需要实施供热和制冷,室内区域均需考虑铺设地板采暖。各房间室内计算参数见表2。
表2 室内计算参数

三、负荷计算
经负荷计算及规范得知,本建筑的空调冷负荷指标取167W/m2左右,基本符合要求。冬季采暖的室内设计温度设为20℃,经负荷计算、规范以及建筑的实际围护结构情况得知,本建筑的空调热负荷指标取170W/m2左右,基本符合要求。各房间冷热负荷汇总见表3。
表3 各房间冷热负荷汇总

四、设备选型
根据用户需求,本系统制定中央空调冷暖方案,即中央空调制冷、制热。
从以上计算表格得知,该项目建筑夏季制冷的冷负荷为68.54kW,冬季制热的热负荷为69.82kW。考虑到实际情况,设此项目的夏季中央空调同时使用系数为70%,冬季中央空调同时使用系数为80%,即热泵制冷需求为47.98kW,制热需求为55.86kW。
方案选用AMITIME.热立方分户供暖制冷系统——3套20kW直流变频模块机组,可满足本建筑的供热和制冷需求。
20kW直流变频模块机组
其中,热泵额定制冷量为48kW,额定制热量为58.8kW,即建筑(543m2)的夏季平均制冷指标约为88W/m2,冬季平均制热指标约为108W/m2;空调冷暖区(410.68m2)的夏季平均制冷指标约为117W/m2,冬季平均制热指标约为143W/m2。由此可知,总共60kW的直流变频空气源热泵机组能基本满足此建筑70%的制冷和80%的制热需求,并且能根据室内需求智能调节主机的运行频率、数量。
冬季采用中央空调风机盘管供热,可节省投资,即夏季制冷和冬季供热使用同一套末端设备,选用Z系列风机盘管为末端。由负荷计算表可知空调区域的室内冷负荷,在增加20%的富裕量后,可得风机盘管的选型制冷量;加上20%的富裕量,使得制冷量的输出不受风机盘管限制,以满足室内的要求。所选末端设备为21台Z系列暗藏式风机盘管。
五、设备清单
表4 陕西省商洛市镇安县太平村服务中心空调冷暖系统设备清单表

六、系统特点
1、提供冷水和热水,新的制冷采暖方式
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,夏季制冷,是理想的制冷采暖方式。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,主机直接放置于屋顶,不必专门建造冷冻机房,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、冷却泵以及相关管道,整个中央空调系统设计简单,并且施工方便,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可得到3~4kW的冷和热。使用电能,运行费用仅相当于溴化锂直燃机(燃油型)的1/2~3/5。
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、 清洁环保
热泵供暖是用电能驱动,与空气换热,效率高,没有任何污染与排放。
七、安装效果

室外机安装实景

室内机安装实景

吊顶前风盘安装实景

吊顶后风盘安装实景
八、运行费用预估
设电单价为0.8元/度,夏季按全天8小时运行计算,冬季按全天16小时运行计算。
20kW变频模块机夏季高频耗电量为7度/时,低频耗电量为2.2度/时;即一天运行费用为14.08~44.8元;预计月运行费用为422.4~1344元。冬季高频耗电量为5.62度/时,低频耗电量为2.1度/时;即一天运行费用为26.88~71.94元;预计月运行费用为806.4~2158.2元。
由此可知,当电单价为0.8元/度,夏季按全天8小时运行计算,冬季按全天16小时运行计算时,3套20kW直流变频模块机的月平均运行费用预计为:
夏季:综合运行费用约2700元/月(运行费用范围约为:1267.2~4032元/月)
冬季:综合运行费用约4500元/月(运行费用范围约为:2419.2~6474.6元/月)
【注】以上数据通过本设备机组参数测算得出,主机在低频、中频、高频时的耗电量都不相同;综合运行费用根据用户的使用习惯、时间长短以及室外气温、门窗开启的空气渗透等相关因素上下波动而产生差异。以上运行费用预估可能会有±20%的误差。