别墅空调系统方案.doc

别墅空调系统方案2007年12月12 目 录一、项目概述2二、负荷计算2三、地源热泵原理简介4四、整体设计概述6六、地源热泵系统7七、地板采暖系统7八、空调系统8九、中央除尘系统9十、智能控制系统10一、项目概述项目名称：某别墅空调末端形式：地板采暖风机盘管或其它低温散热末端+新风机组总建筑面积：1260建筑层数：地下一层，地上四层，顶层为阁楼建筑高度：12m冷热源型式：地源热泵二、负荷计算根据北京地区的室外气象参数及建筑物的功能需求，对冷热负荷进行估算如下：1、空调室外计算参数干球温度()湿球温度()相对湿度%大气压力(Kpa)夏季33.226.4998.6冬季-12.0581020.42、空调室内计算参数夏季室内设计参数：室温：2628，相对湿度5065%冬季室内设计参数：室温：2022,相对湿度4065%室内CO2浓度：0.1%3、负荷参数表编号用途建筑面积（）制冷采暖冷指标（W/）冷负荷（W）热指标（W/）热负荷（W）设备层101休息间74.71108217705229102工人房19.68076870672103工人房27.38058470511104工人房39.68076870672108洗衣房8.640080691.2109视听间37.81104158702646111用人休息室12.680100870882112下沉阳光房77.613010088806208113健身区21.8231302836.99701527.61114走廊11.78093670819115卫生间11.1760070782.32一层201客厅74.71108217705229202老人房21.7801736701519203老人卫生间40070280204公共卫生间8.970070627.9205门厅22.68801814.41804082.4206车库37.800301134207餐厅13.4120160870938208厨房16.700701169209休息室36.5802920702555二层302女儿房27802160701890303卫生间122.2300701556.1305客衣帽间5.48043270378306客卫生间9.720070680.4307客卧室25.2802016701764308卫生间29.360070655.2309水吧13.0580104470913.5310衣帽间16.57801325.6701159.9311儿童卧室32.7802616702289312阳台6.258050080500313阳台5.4980439.280439.2314休息阳台12.6801008801008三层401主卧阳台19.3801544801544402书房52.5804200703675404主卧室27802160701890406衣帽间17.55801404701228.5407主卫21.4600701502.2408屋顶花园29.271504390.5802341.6409花房3.582150537.380286.56阁楼503健身区9102706380.78505休闲区10.9421101203.6270765.94计算总负荷84489.6371022.31同时使用系数0.71实际总负荷59142.74 71022.31 生活热水依照每人每天150升用量估算0.15吨/人/天*10人=1.5吨同时使用系数0.7进水温度（）出水温度（）回水温度（）每天生活热水热负荷（W）平均小时用热(W)冬季5655526460011025夏季2060501764007350A、夏季空调冷负荷： 由表格1计算得出夏季空调总冷负荷：59.1 kwB、冬季采暖热负荷： 由表格1计算得出冬季空调总热负荷：71 kwC、生活热水热负荷： 由表格1计算得出冬季生活热水热负荷：11kw 由表格1计算得出夏季生活热水热负荷：7.4kw冬季总热负荷为：82kW，下面将按照这个数值进行设备的选择和设计三、地源热泵原理简介地源热泵系统由地下换热部分（换热孔）、能量转换部分（机房系统）及能量释放部分（空调末端部分）三部分组成。夏季运行流程图为：冬季运行流程图为：冬季从地下提热，夏季向地下灌热。四、整体设计概述为安全起见，选配总制热容量为85kW左右的热泵机组，制热工况：蒸发器侧5/0，冷凝器侧40/45；制热工况：蒸发器侧7/12，冷凝器侧30/35。按照冬季COP4考虑，从地下的提热量为：60kW。根据地层换热能力，本方案取每延长米换热量为50W/m。总计本项目钻孔数为10，单井深度为120m。换热孔间距不小于5米，换热孔布置建筑物以外的林地、绿化带等处，按相对集中梅花桩型布孔即可（后附室外换热孔分布图）。地下换热器由采用成套地下换热管道及管件，地下换热管材为PE100（高密度聚乙烯管）。不但具有良好的耐腐蚀性，而且有高强度的韧性，使用寿命可达70年以上，易弯曲和伸直，变形中无脆性、不反弹；管内壁平滑，不结垢，管内流体阻力小。而且导热系数大，换热性能强。从而确保在相同的管长及一定的换热温差的基础上，冬季进入机组的温度较高（可稳定在5以上），夏季进入机组的温度相对较低（可稳定在25左右），确保机组能效比最高。冷热系统的原理图附后。 根据别墅各个房间的供能和布局，各房间末端采用如下形式：l 普通空调房间：地板采暖风机盘管制冷；根据需要配置全热回收换热器； l 卫生间:采用地板辐射和通风设施（本方案未含通风系统）l 厨房、洗衣房：设置地板采暖通风系统，负压进风，机械排风；l 阁楼：地板采暖明装风机盘管；l 非空调房间：如设备间，不计负荷，不装设末端；l 各主要房间均设置中央除尘系统的末端风口。所有房间均设置风机盘管温控器用于控制和调节夏季的室内温度；每层设有地板采暖分集水器，房间温控器可传信号给出口电磁阀用于室内温度调节。末端设计图附后。下面共分五个子系统分别论述具体设计原理和对应的造价：1. 地源热泵系统（含地埋管和机房）；2. 地板采暖系统；3. 空调系统（风机盘管、风、水管路、新风全热回收系统等）；4. 中央除尘系统；5. 自动控制系统六、地源热泵系统采用两台主机，专用热水机组和冷热机组，分别选择克莱门特和山东贝莱特的主机 ，型号如下：厂家克莱门特山东贝莱特机组型号HRHN-0071HRHN-0121GSHP30TF5GSHP90BF5名义制冷量kW2163.830.190.4名义制热量kW23.36032.9105.8七、地板采暖系统地板采暖具有增加使用面积和更高的舒适度等显著特点，日益被使用者所认可和接受。目前国内常用的管材为PE-X管、 PE-RT管（耐热聚乙烯）、PB管（聚丁烯）。管材特性及比较如下：1. PE-X 交联聚乙烯管材PE-X管具有力学性能好、耐高温和低温性能好等优点，但是，PE-X管材没有热塑性能，不能用热熔焊接的方法连接和修复，只能采用金属管件机械连接，存在连接密封问题，特别是地暖工程应用中不具备可维修性，铺设安装及地面装修中要格外小心。另外，废弃的管材无法回收。2. PE-RT 耐热聚乙烯管PERT管耐高温和低温性能好，同时具有热塑性能，可热熔连接、较金属管件机械连接更安全、更可靠、永不渗漏。特别是地暖工程应用中具备可维修性，地面装修中一旦管材打坏，可迅速修复。该产品是新一代安全性、环保性产品。3. PB聚丁烯管PB管具有耐压性能高，耐高温和低温性能好的特性，同PE-RT管一样具有可回收性，不污染环境，比PE-X交联聚乙烯管和XPAP交联铝塑复合管具有较高的环保性，具有热塑性能，可热熔连接，解决装修过程意外打漏快速安全修复。美中不足为其材料较软，施工上的疏忽容易造成管材的划伤和破裂，对系统长期运行留下一定的隐患。同时该产品的低温脆性较差，在5度左右即会在脆性上发生变化，所以在地板采暖应用上存在一定的隐患。该产品价格昂贵。通过比较分析，我们在本方案中采用PE-RT综合性价比具有突出的优势。八、空调系统空调系统包括风机盘管、新风热回收机组（新风机组）以及与之相连的风管和水管。新风换热器机采用日本松下新近推出的全热热回收换气机，具有热交换效率高（节能）、低噪音、低维护、低耗电、体积小巧、施工安装方便等诸多优点，非常适合应用在高档次的别墅上。下图是新风换气机的外形图：该产品换热效率高达70%左右，可大大降低新风负荷，节能率近20%。下图为应用于别墅的示意：九、中央除尘系统爱迪士中央真空吸尘是一种全新的室内清洁方式，该系统通过分布于各主要房间的吸尘口，将各种灰尘、病菌及其他微粒通过埋于墙内的集尘管道，送到远离居住空间的吸尘主机。系统含洗尘主机、洗尘软管、吸头、吸尘口以及分布建筑各处的洗尘管道（采用PVC管材）本系统共设置一台洗尘主机，14个洗尘口。十、智能控制系统一、监测控制内容新风机 9台； 排风机 4台； 风机盘管 18台；地暖控制 29台； 房间温湿度 7只；房间二氧化碳浓度 7台； 房间新风量控制 21只；室外温湿度 1只。控制要求：1、 末端能够根据室内湿度和CO2含量独立控制送入本房间新风量，同时启动排风机或停止排风机。2、 能够显示湿度和CO2含量并能够分别设置；3、 能够独立定时控制；4、 末端能够联动控制新风机启停，并根据开启数量控制新风机风量；5、 根据室内温度与设定温度比较，自动控制地暖或风机盘管阀门的开启。二、别墅自控系统设计依据1) 、智能建筑设计标准（GB/T50314-2000）2) 、民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）3) 、中国电气装置安装工程电缆线路及验收标准（GBJ232-90-92）4) 、电气装置安装工程施工线落施工及验收规范（GB50168-92）5) 、非屏蔽双绞线布线系统传输特性现场测试标准（EIA/TIATSB-67）6) 、ISO9000质量体系标准7) 、采暖通风与空气调节规范（GBJ19/81）三、系统控制策略1、 系统设置：重要房间内设湿度传感器和CO2传感器各一个，设新风阀一个。传感器分别感测本房间内的空气质量，并将信号传给本地控制器，控制器通过显示和计算控制新风阀门的开启关闭。系统设中央控制器一套，接受本地控制器的信号，控制新风机统的联动和风量的控制。房间内设风机盘管控制器和地暖温度控制器各一只（部分区域不设风机盘管控制器，只设地暖温度控制器用人房、卫生间），分别控制风机盘管的三速、温度、阀门的开启及地暖阀门的开启，同时所有参数均可以在中央计算机上显示并控制相关参数。2、 新风量控制：根据要求新风系统采用本地控制方式，本地控制器采集本房间内的湿度和CO2含量信号，经过和设定值比较控制控制新风机的风量，同时本地控制器将信号传给中央控制器；3、 定时控制：本地控制器带有定时功能，可以根据每天的作息时间提前开启房间新风，当房间内无人时，可以根据定时要求每天换新风，保持房间内清新的空气质量。4、 联动控制 ：由中央控制器根据末端风阀开启的数量比例地控制送风机的风量大小。例如二层共有四个房间需要新风，当只有两个房间使用时，中央控制器根据比例开启50的新风量，这样即能保证足够的新风流量，又能有效的控制噪音。创造一个清新、宁静的环境。5、中央计算机： 通过中央计算机，自动检测区域内的每一个点位的状态及相关参数，并通过相关控制逻辑自动（手动）控制相关设备的开启。四、设备清单序号名 称型 号/规 格数量单位说 明品牌1系统软件EM