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常识|采暖方案设计估算指标
添加时间:2018-07-09 浏览次数: 646
采暖方案设计估算指标

在方案阶段,采暖热负荷可按热指标进行估算,下面介绍面积热指标。
单位面积热指标:即折合到每平米建筑面积上的采暖热负荷。常用的一些采暖热指标如下表。表中按建筑物类型,并区分能建筑与不节能建筑给出了采暖热指标的推荐值。节能建筑是相对于上个世纪80年代建筑而言的。

根据我国建筑节能发展的基本目标:

新建采暖居住建筑1986年起,在1980~1981年当地通用设计能耗水平基础上再节能30%,(即总节能50%)为第二阶段;2005年起在达到第二阶段要求基础上再节能30%(即总节能65%)为第三阶段。

因此我们使用热指标时要留意其围护结构的构造,注意其建筑是否为节能建筑,了解其建造年代判断其节能程度,使得估算结果更加接近真实的能耗。比如我们可以观察窗户玻璃是否为中空,是铝合金塑钢还是断桥铝;还可以用钢钉子刺穿外墙保温,测知其保温层厚度,来粗略判断其节能情况。常见的保温厚度有30mm、50mm、80mm等。

下表引自《城镇供热管网设计规范》CJJ34-2010。集中供暖地区(东北、华北、西北地区)一般是按连续供暖考虑。用于南方时,连续供暖可参考选用,间歇供暖时,应根据热平衡进行折算。

即间歇热指标=连续热指标×24/日供暖小时数。这里的住宅指的是单元式多层住宅,农村自建房一般要参考食堂、餐厅、礼堂这类单层建筑选取。面积较小取上限,面积较大取下限。

适用于在缺乏基础数据的情况下,对建筑整体能耗的估算。比如初选管径、机组选型的估算;热指标用于单个房间,误差可能很大。有条件时,应对建筑进行逐个房间、逐项的负荷计算。

空气源热泵机组的设计选型

(一)热泵机组容量修正

空气——水热泵机组的容量,应根据空调系统的冷热负荷总和考虑后决定,一般取决于冷热负荷中较大者。机组的制热(供冷)量,除与环境空气温度有密切关系外,还与除霜情况有关。

必须注意,生产企业提供的机组变工况性能或特性曲线中的制热量,一般为标准工况下的名义制热量,是瞬时值,并未考虑如融霜所引起的制热量损失。

因此,确定机组冬季时的实际制热量Q(kw)时,应根据室外空调计算温度和融霜频率按下式进行修正:

Q=q×K1×K2

式中:Q——机组实际工况下的制热量(kw);

q=产品标准工况下的制热量(标准工况:室外空气干球温度7℃、湿球温度6℃)(kw);

K1——使用地区室外空调计算干球温度修正系数,按产品样本选取;

K2——机组融霜修正系数,应根据生产厂家提供的数据修正;当无数据时,可按每小时融霜一次取0.9,两次取0.8。

(二)与国际单位制的换算

空调匹配原指输入功率,即1匹(马力)=735W(瓦)。包括压机、风扇电机以及电控部分。因不同品牌其具体的系统及电控设计的差异,其输出的制冷量也各有不同,故其制冷量以输出功率计算。

一般来说1匹的制冷量大致为2000大卡,以国际单位换算应乘以1.162,故一匹制冷量为2000×1.162=2324W。这里的W(瓦)即表示制冷量,是国家标准单位(辅助单位还用千瓦(kw))。

我们选择空气源热泵需要的是实际温度下的供热或制冷能力,根据供热量或者制冷量选择机组,“匹”是一种功率单位,用起来其实是不科学的。既然大家都在用,我们介绍下其换算关系。

根据1匹(马力)=735W(瓦)及能效比(供热、供冷系数)公式ε=Q/W匹数=Q/(ε×735)

例如,计算得到所需制热量为20kw,能效比假设为3(和室外温度有关),20000/(3×735)=9匹

(三)户式空气源热泵蓄能水箱

为避免压缩机频繁启动、增加系统的热稳定性,我们应校核水容量是否满足系统热稳定性的要求。即当系统中(水)所存储的能量不足以维持短暂停机(如除霜)时水温波动要求(夏季不大于5℃,冬季不大于3℃),应设置蓄能水箱。

1.系统水容量计算

系统的水容积M1为管道水容积与设备水容积之和,即:

M1= Mg+Ms

式中:Mg——为管道水容积,kg;

Ms——为设备水容积之和,kg;

管道水容积按下式计算:

Mg=∑qi×li

式中:qi——某管径水管每米长的水容积,kg/m;

Li——某管径水管的长度,m;

2.系统热稳定性的要求

综合室内环境的舒适度、主机的寿命、系统造价和工程实施的可能性能等因素,户式集中空调系统热稳定性的要求为:

1) 夏季运行时,主机停机10min,供水温度允许升高不大于5℃;

2) 冬季运行时,主机除霜时间为3min时,供水温度允许降低不大于3℃。

3.系统要求的最小水容积

根据热平衡和热稳定性要求,可按下式分别计算冬、夏系统的最小水容量:

M2=(Q×t0)/(c×∆t)

式中:Q——末端设备的供冷或供热量,kw

t0——热稳定性要求的时间(夏季t0=10×60s,冬季t0=3×60s)

c——水的定压比热容,kj/(kg·K)

∆t——水温的波动要求值(夏季∆t=5℃,冬季∆t=3℃)

冬、夏季系统水容积的计算结果中,数值较大者即为空调系统对水溶剂的要求值。如M1

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