空气源热泵设计选型与配置大全.docx

1、空气源热泵设计选型与配置大全空气源热泵设计选型与配置大全一、空调负荷计算1.空调负荷计算的组成 (Ql)(1)由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑物围 护结构传入室内的热量形成的冷负荷；(2)人体散热、散湿形成的冷负荷；(3)灯光照明散热形成的冷负荷；(4)其他设备散热形成的冷负荷；(5)渗透空气所形成的冷负荷(6)新风量负荷2.空调负荷计算方法简单介绍空调动态负荷的计算显得比较繁琐，即便是采用一 些简化手段，计算工作量也是比较大的。估算最简 便，捷径行路，人之通性，慢慢的被它取而代之了但是估算的根据并不坚定，偏于保守是不可避免的，总是顾虑怕估算的小了，这也是可以理解的。估算 法也要注意与实

2、际相符合，要根据实际的经验以及 不同建筑的各自不同的情况。目前空调负荷的计算 还是以估算为主。3.民用建筑空调单位面积冷负荷（ qL）羽负倚福杯Cw/n2）冷负荷指乐4皿】办公室120-320门斤、中庭110-180180-30090-12010O-1S0適内游体池220-360220-520100-150桶.厅近谊癡220-280160*260Sfir 斯科280350会議.投出厅200-20酒吧150-250200-280200-25005餐厅影剧晓观金厅220-350中餐FT翼会JF320-360形剧院休感厅250-400忧甘毎保計球150-250医院稱房100-130150280保咗手

3、水室150-5Q0鹤理*接总110-150公寓.性宅1f /A A4.负荷计算一一单位面积冷负荷法Q=qL x S式中：Q建筑物空调房间总冷负荷 （W）Ql 冷负荷（W/m 2）2S 空调房间面积 （m ）二、空调末端（风机盘管）的计算与选择（1） 根据风量：房间面积、层高（吊顶后）和房间气体循环次数三者的乘积即为房间的循环风量。其对应的风机盘管高速风量，即可确定风机盘管型号。（2） 根据冷负荷：根据单位面积负荷和房间面积，可得到房间所需的冷负荷值。利用房间冷负荷对应风机盘管的中速风量时的制冷量即可确定风机盘管 型号一般采用第二种方法 一一根据冷负荷选择 风机盘管在特殊场合如对噪音要求较高的场

4、所，可用第一种 方法进行校核。确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明 装或安装），送回风方式（底送底回，侧送底回等） 以及水管连接位置（左或右）等条件。房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管，房间单位面积负荷较大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管。注意：对于风管超过一定长度的风盘，应采用中、高静压的风盘，且出 风管道上不宜多于两个出风口。三、采暖负荷计算1.采暖负荷计算的组成（ Q）冬季采暖通风系统的热负荷，应根据建筑物下列散失和获得的热量确定：1） 围护结构的耗热量，包括基本耗热量和附加耗热量，2） 加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量3） 加热由门、孔沿及相邻房间

5、浸入的冷空气的耗热量；4） 建筑内部设备得热；5） 通过其他途径散失或获得的热量。对于一般民用住宅层高在 3m以下工程上可采用面积热负荷法进行概算。单位面积热负荷法：Q=KX qn x S式中：QS q n 建筑物的采暖设计热负荷，W/m2,2 建筑物的建筑面积， m;建筑物的采暖单位面积热负荷，附加系数建筑各个区域的围护结构、冷空气渗透情况均有差别，如果需要计算的较为准确，应根据各个区域在建筑中的位置 （如：是否靠近外墙、 外墙上的门窗） 和门窗（是否有冷空气渗透）进行分别计算。2.室内采暖单位面积热负荷计算（ qn）1） 一般原则别墅的负荷一般要比住宅的大一些。别墅的顶层负荷要大于中间层或

6、底层。普通卫生间根据面积提供 5001000W的定值来计算。别墅地下室一般不配。客卧一般负荷相对较大。对于外墙较大或玻璃面积较大的，建议做负荷计算2）室内采暖单位面积热负荷估算表（qn)住宅(W/ma)别墅(W/)客餐厅100-130客餐厅120-150主卧室100-120主卧室110130客卧110140客卧110110书房100-120书房 虬細碉陲3:13附加系数附加系数为采暖面积与全房间面积的比值，根据下表进行选择：栗喙区1町积弓屈何总町积比值0. 550. 1-0. 33C- 25-0. 1Will ftEOL31忑弐1：菴卿上表的附加系数为标准推荐数值，在实际工程中应 根据实际情况

7、做出具体调整。房间进深大于 6米时，以距外墙6米为界分区当作不同的单独房间，分别计算供暖热负荷。4.另一种米暖热负荷的估算办法Q=a x Rn x Vx( t n-t w)Q采暖热负荷 Wtn 室内空气温度 Ct w室外供暖计算温度 CV 建筑的体积 m3Rn体积热指标 根据建筑的保温情况宜取 0.40.7a 修正系数。请参考下表采矇室外计魏温度贮0-5-10-15-20-25-30a2. 462.001.711.5(J号晟 on四、采暖末端计算与选择1.地暖盘管地暖面盘管的管间距直接影响到地板的散热量，而 地板散热量需满足室内负荷的要求。管间距根据管材、室内设计温度、供水温度、地板 材料等因

8、素而定。(其下表是PE-RT管材，地面材料为水泥地砖，在不同 水温、室内温度和管间距的条件下的地面散热量他地面材料的散热量数据见附录翎-肛計单也地面囲积的敵热盧和向下传鴉掴覺地面展为术浣、陶瓷味 水廉心或右轉；ftR=0.02 &K/I)空内f個距平均1C3Q025Q20010Q歌热;pr1朗;1 険n工鼻押ia* 4 R先LEVftr阿矢-xVIA- /fiim Jb- 41414-lb84,723.892, S2L0100. 521. 6105,92L8116, 521. 81876.131.7S3 J23.090. 1口9773 iii I10 L 7村7356S. n19. 971.0

9、2D. 2&o, t20. S.120.593” 120.559. 717. T6x018.00.5IB. 1.318* 1SL5if 1 121SI.615. 656, 1IS. 7GO. 715. 76；Mi1 J15.770. 1询氐 1 3. J16105.0US. I29.81：3, T30.5Tss飞30, S119* 730.89. 327. 1LOS. 727. 9118. 15&. S.12fi.7137. En e * 也口J209L025. 199+ 425.7IDS. 126. 517T炕7I血&26.7駆.523. 890. 023. 997.921. 1ioq221

10、.6113. i：t 671,22L380.921. 5S7,S4H 4rf I 1n jA-IIl 10L 5M 4 W -W I I3t835. 514 L J* * /n. a137. 36.5171邛36. S1S3. 936,8ii e空乩q iIT AtH I MF3LS17L 63tS7卒1 -G 1- DSB、 1 XJ4520114.531.7EBE |32+O136,632,41 is. 532.7159* 3J盘1106. Q29.1ilxS29.8126.230, 1-*7.i鹘亏j13 L 9-ft r 丨0器聖21&7,327. e;06, 527.3115.92S

11、. 1125. 923*62S,62.散热片根据散热片进出口水温，求出散热片平均水温；根据室内设计温度求出散热温差；根据散热温差查散热片选型表，获得单片散热量 q五、空气源热泵冷暖机组配置计算1.确定建筑的负荷由设计院获取根据建筑物的负荷指标和相应建筑面积的乘积，得 出建筑的负荷。将各空调房间的负荷逐个相加得出空调总负荷。2.机组台数和容量的确定80 %机组总负荷的确定：建筑的负荷或空调总负荷x左右的同时使用率。公寓房可不考虑同时使用率。 特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。大、中型工程应选二台以上，但不宜过多，并考虑 备用机组的可能性。若建筑物的最大负荷与最小负荷的差距过大，宜大、 小容量

12、机组搭配工作。六、 机组安装位置规划和环境控制1.机组安装位置规划1） 热泵主机的安装与空调室外机的安装要求相似。 可安装在屋顶、阳台、地面上。出风口应避开迎风 方向。2） 主机（侧出风）与四周墙壁或其他遮挡物之间的距离不能太小，出风口 1米内不应有遮挡物，保证主机换热器的吸热散热不受阻碍。3） 主机（顶出风）进风口 1米内不能有遮挡物，出 风口 2米内不应有障碍物，保证主机换热器的吸热散热不受阻碍。当机组安装在屋檐下或机组上方有水平障碍物时， 机组的安装位置必须在通风良好的地方，否则容易 发生气流短路，造成机组散热能力差。2.机组安装环境控制1）尽量不在阳光直射的地方。2）不在卧室的窗台或卧

13、室的附近3）进、出风有足够的距离，便于散热4） 能承受室外机自重的 2-3 倍以上的地方。5） 没有油烟或其它腐蚀气体的地方。6） 不影响其它因素或环境的地方。七、采暖和冷暖系统介绍1.采暖和冷暖系统分类1） 开式循环系统：管路中的循环水与大气相通的系 统。循环水水与大气接触，易腐蚀管路；用户与机 房高差较大时，水泵则需克服高差造成的静水压力， 耗电量大。2） 闭式循环系统：管路系统不与大气接触，在系统 最高点设有排气阀的系统。管道与设备不易腐蚀； 不需克服高度差，从而循环水泵功率小。3） 同程式系统：并联环路中的各支路的流程都是相等的系统。优点：系统的水力稳定性好，各设备间的水量分 配均衡。

14、缺点：由于采用回程管，管道的长度增加，水阻 力增大，使水泵的能耗增加，并且增加了初投资。4）异程式系统：并联环路中的各支路流程不等的系统优点：异程式系统简单，耗用管材少，施工难度小。缺点：各并联环路管路长度不等，阻力不等，流 量分配难以平衡。5） 定水量系统：系统中循环水量为定值，或夏季和冬季分别采用不同的定水量， 负荷变化时，改变供、回水温度以改变制冷量或制热量的系统。特点：定水量系统简单，操作方便，不需要复杂的自控设备和变水量定压控制。6） 变水量系统，一般适用于间歇性降温的系统（影院、剧场、大会议厅等）：保持供水温度在一定范围内，当负荷变化时，改变供水量的系统。特点：变水量系统的水泵的能

15、耗随负荷较少而降低， 在配管设计时可考虑同时使用系数，管径可相应减 少，降低水泵和管道系统的初投资；但是需要采用 供、回水压差进行流量控制，自控系统比较复杂。2.空气源热泵采暖和冷暖常用系统型式采暖系统图不带缓冲水箱采暖系统图一一带缓冲水箱冷暖系统图不带缓冲水箱冷暖系统图一一带缓冲水箱八、水泵选型计算冷暖系统按空调系统的水流量和水阻力选定水泵流量和扬程。1.水泵的流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值乘以 1.11.2倍的系数选用。如果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的Q为没有考虑同时使用率情况下的总负荷。L = Q X 0.86/ TL 循环水

16、流量 m3/hQ 总负荷kW T 进回水温差 C （采暖系统取 10 C,冷暖系统取5 C）水泵的流量 =（1.11.2） X系统循环水量2.水泵的扬程：应为它承担的供回水管网最不利环路的总水压降。最不利环路阻力计算经验公式如下：Hmax = pl + p2 + 0.05L ( 1+ K )P1：机组内部的水压降；P2：最不利环路中并联的各末端装置的水压损失最大一台(或部分)的水压降。0.05L :沿程损失取每 100m管长约 5mH0;式中K为最不利环路中局部阻力当量长度总和与直管总长的比值。当最不利环路较长时 K取0.20.3 ;最不利环路较短时 K取0.40.6 。水泵扬程(mH2O)=

17、 ( 1.11.2 ) X Hmax3.其他要求：水泵必须选用热水泵， 其QH特性曲线，应是随着流量的增大，扬程逐渐下降的曲线。同时适用于水 /乙二醇（最高 30%）溶液。应根据水泵提供商提供的参数要求，并根据现场水力系统的要求选泵，水泵应在其高效区内运行。九、膨胀罐选型计算P c心1-旦C =系统中的水容量 （包括热泵主机、 管道、末端等）约为系统循环水流量的 1/15 到1/20。e =水的热膨胀系数（系统冷却时水温和锅炉运行时的最高水温的水膨胀率之差，见下表），标准设备中 e=0.0359 （ 90 C）P1=膨胀罐的预充压力（绝对压力）P2=系统运行的最高压力（绝对压力）V =膨胀罐的

18、体积选型经验：5HP以下选用的2L膨胀罐5- 10HP选用的5L膨胀罐10- 18HP选用的8L膨胀罐18-30HP选用的12L膨胀罐30-45HP选用的18L膨胀罐45-60HP选用的24L膨胀罐(其中制冷/热量KW和HP的换算关系为 1HP - 2.5KW十、 储能(缓冲)水箱计算水暖系统需要考虑系统水容量对系统稳定性的影响，对于空气源热泵地暖系统，最大的影响因素是冬季机组除霜。空气源热泵机组化霜时间为 3-8min ，取化霜时间4 min 来计算蓄能水箱容积。系统热稳定性要求：冬季运行时，主机除霜时间 4min，供水温度允许降低不超过 3 C。系统最小水容量 M1:=Q * T / (

19、C*3) (kg)Q主机制热量 (k w )化霜时间(S)C水的比热取4.2 ( k J/ kg C)系统水容量 M2:=0.15*L (kg)L 系统管路总长 (m)储能水箱有效容积 M:=M1-M2 (kg)十一、系统管道计算1.管径计算公式如下：lZlQ /3. uxieox v.;.Q:管段内流经的水流量 (L/s)D：管道内径 (mm)单位 m/s)管径（nun）1520253240推存流速（m/s）0.4-0. 50. 5-0. 60. 6-0.70. 7-0, 90. 8-1.0管径（皿.）30658010012a推荐流谨（m/s）0. 9-1, 2k 1-1.41,2-1.1

20、:11. 3-I.H r | 1易瞋谖題12.管径经验选定法一一系统水流量和单位长度阻力损失表管内径（mm）闭式水系统开式水系统流動nYhKPa 100m漩 nJ /hKPa 100m1550-60200. 5 1. 0lOCO*2a17wroQL30*43322410-60L3-211-40404610 609 41070506-110601810-406511 1810608710-40801S -3210 6011 -2210-4010032-6510 6022 4510 - 1012565 t11510601就3.连接各末端装置的供回水支管的管径，宜与设备的进出水管接管管径一致，可查产

21、品样本获知十二、分集水器选择1.材质为黄铜材质或不锈钢材质，同时适用于水 /乙二醇（最高 30%）溶液。2.一般规格：主管管徒rL 1/41. 1/22*支管管径3/43/43/4*3/4支管数237567-8支管间距firm I606060603.选型建议：根据盘管环路数选择分集水器支路数，支路数应控制在 8路以内，若超过 8路，可增设多一套分集水器解决。分集水器主管管径应至少比系统供水管管径大一个规格，支路数越多，分集水器主管管径宜越大，具体以实际水力计算为准。十三、地暖管的选择1.地暖管管径1） 在水阻力不超限的情况下，水流速度越大管道内 越不容易积气，有利于减小传热热阻从而增加散热量。

22、一般管道内水流速度不得小于 0.25m/s，一般流速应在 0.25m/s-0.5m/s 之间为宜，分集水器内的水流速一般不宜超过 0.8m/s，过小的流速会影响散热量，过大的流速则会增加水泵的负担，且水流噪声 会较明显。2） 一般要求在任何情况下系统水流量不得小于系统额定水流量的 60%，如果实际中有可能出现流量小于60%的情况，需加装压差旁通阀或其他旁通措施， 否则可能导致机组保护。3） 从减少加热盘管的水侧阻力，提高采暖效果的角度考虑，加热管道宜选择外径 20管道，从施工安装方便的角度考虑，加热管道宜选择外径 16管道，根据工程实际情况选择合适的方案。2.地暖管长度加热盘管的长度和环路简易

23、计算(例：米暖房间内面积10川，分集水器与采暖房间连接距离 10米)盘 (mn 150200250蒔平庁米用皆 (m)6.754加热盘管长度Mi间iff枳X邯平方米用厂 汁来 歿房间至分集水器连接*X210X6. 7+10X 2=87hi10X5+10X2 110XU10XlU加热盘管长度建议：每环路加热盘管长度宜控制在 6080米，最长不应超过 100米，各环路长度宜相等或相近，管长差值应控制在 15米内3.地暖管材质PE-X :交联聚乙烯 ，力学性能好，耐低温和高温。但是没有热塑性，不能采用热熔接，通常采用卡式连接。是目前欧洲在地暖系统中使用量最大的一个 品种。进口和国产的差价更大，低价位

24、的产品应用 存在一定的风险。PE-RT :中密度聚乙烯，力学性能好，耐应力开裂， 低温冲击，耐水压，耐热蠕变的性能。具有可以热 熔连接、原料性能稳定可靠和柔韧性好等优点，其 综合的优良特性使之在地板辐射采暖领域中具有一 定的竞争力。价格适中。PB:聚丁烯，管材最柔软，相同压力下，管壁设计 最薄，是当前几种用于热水的塑料管中价格最贵和 可靠性最高的品种。由于采暖系统中渗入氧会加速系统的氧化腐蚀，选择PB、PE-X、PE-RT塑料管道时宜选择含有阻氧层 的管道。十四、散热片的选择1、根据房间的热负荷和散热片的散热量相匹配的原则进行选型；2、 兼顾房间的舒适性、美观性来确定与之相符的散 热片的型号；

25、3、 散热片选型的计算方法：A=Q/q xp 1 xp 2A：散热片片数Q：房间热负荷q：单片散热量p 1：散热片片数修正系数征组片數(&6一101120200. 951. 00L -2；匚塲魏验赴P 2:散热片连接形式修正系数连樓形式同彌匕进&出卜进下出畀侧下进下出异侧下进上出同厠下进上出L0L 239二我可十五、风机盘管的选择风机盘管分类按形式：卧式暗装、卧式明装、立式暗装、立式明装、卡式五种按厚度：超薄型、普通型按有无冷凝水泵：普通型、豪华型按机组静压： OPa、12Pa、30Pa、50Pa、80Pa （机外静压）按照排管数量 ：两排管、三排管按制式：两管制、四管制确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明装或安装），送回风方式（底送底回，侧送底回等）以及水管连接位置（左或右）等条件。房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管，房间单位面积负荷较大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管考虑所接风管的沿程阻力、出风口的阻力、软接的阻力， 低静压（12pa）直接接风口或接不超过 1米的风管，中静压的风盘 （30pa）接不超过四米的风管，高静压（50pa）的风盘接不超过七米的风管。