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工程概況

    江蘇省南京市有一套自建別墅，地上二層，總建筑面積470平方米。其中二層245平方米，一層230平方米。擬采用風(fēng)冷熱泵做冷熱源，室外采暖設(shè)計(jì)溫度下計(jì)劃運(yùn)行14小時(shí)。熱泵水溫參數(shù)45/40攝氏度，冷水參數(shù)12/7攝氏度。戶內(nèi)采用地暖采暖，風(fēng)機(jī)盤(pán)管制冷。已知采用370粘土磚外墻，中空玻璃。試進(jìn)行冷暖設(shè)計(jì)。

解析：

１、地暖末端設(shè)計(jì)：

    先擇間距并布管：頂層主間距取20mm；個(gè)別邊角面積較小，或外圍護(hù)較多，熱指標(biāo)較大的房間間距取150mm；非頂層主間距取250mm，個(gè)別邊角或熱指標(biāo)較大房間間距取200mm。每層采暖面積約200平方米，推薦使用3~4路的集分水器，每層可布置兩個(gè)。先確定集分水器的位置，盡量上下對(duì)著，這樣立管可以簡(jiǎn)潔、整齊。選用集分水器時(shí)，應(yīng)選用每個(gè)環(huán)路帶兩個(gè)閥門(mén)的，以便可以單獨(dú)關(guān)掉任意環(huán)路。

考慮到熱泵運(yùn)行一邊是用控制水溫的辦法，而非室溫，我們?cè)诜炙鲝?qiáng)增設(shè)恒溫閥，以輔助調(diào)節(jié)室溫，避免過(guò)熱。布置盤(pán)管的時(shí)候，每路長(zhǎng)度不超過(guò)120米。推薦每路70~80米，好處是每4路接近300米，正好一盤(pán)300米。同一集分水器各環(huán)路長(zhǎng)度差推薦不超過(guò)15%。地暖施工時(shí)，每個(gè)環(huán)路應(yīng)為一根完整的管道，地下嚴(yán)禁有接頭。地暖回填時(shí)，應(yīng)帶壓施工。當(dāng)?shù)孛婷娣e大于30平方米或長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)大于6米時(shí)，應(yīng)設(shè)置伸縮縫。應(yīng)在伸縮縫隔開(kāi)的區(qū)域內(nèi)布管，只讓少量的連接管穿過(guò)伸縮縫。穿伸縮縫的管道要設(shè)長(zhǎng)度不小于20mm的柔性套管。

敷設(shè)地暖盤(pán)管的衛(wèi)生間應(yīng)做雙層隔離層，并且在衛(wèi)生間門(mén)口處做止水墻。衛(wèi)生間的地面應(yīng)向地漏找坡，嚴(yán)禁倒坡。地暖管可采用ＰＥ-ＲＴ管，采暖干管可采用ＰＰＲ塑鋁穩(wěn)態(tài)管。

２、風(fēng)機(jī)盤(pán)管末端設(shè)計(jì)：

    選取ＦＰ-6.8為主力機(jī)型，根據(jù)房間外圍護(hù)和面積，沿某側(cè)墻，均勻布置。面積較大的房間選取多臺(tái)風(fēng)盤(pán)的好處是可以讓氣流更加均勻舒適。面積較小的衛(wèi)生間，選擇ＦＰ－5.1風(fēng)機(jī)盤(pán)管。對(duì)于室內(nèi)部分，使用電動(dòng)兩通閥和三速開(kāi)關(guān)進(jìn)行聯(lián)合控制。每層橫干管與立管相連接的地方，供水加蝶閥，回水加調(diào)節(jié)閥。

３、設(shè)備選型：

由采暖熱指標(biāo)推薦表，二層熱指標(biāo)取70瓦/平方米，一層取50瓦/平方米。由冷指標(biāo)推薦表，二層熱指標(biāo)取110瓦/平方米，一層取90瓦/平方米。

連接供暖下的采暖熱負(fù)荷：　70Ｘ245+50Ｘ230＝28650瓦　折合到供暖14小時(shí)供暖時(shí)　28650Ｘ24/14＝49114瓦　供熱能效系數(shù)取3　49117/3/735=23匹

冷負(fù)荷：110Ｘ245+90Ｘ230=47650瓦

制冷能效系數(shù)取2.5，同時(shí)使用系數(shù)取0.9　 47650x0.9/2.5/735=24匹　可以選5臺(tái)5匹機(jī)組。

４、主管的選擇

供回水干管可采用ＰＰＲ塑鋁穩(wěn)態(tài)管吊頂內(nèi)的冷熱水管道做40mm自熄難燃橡塑海綿保溫，外邊可纏繞防火巖棉布。折合到供暖14小時(shí)供暖是，49114瓦；冷負(fù)荷：47650瓦，我們按較大的進(jìn)行計(jì)算。不是使用鴻業(yè)水力計(jì)算器。

５、冷凝水的選擇

冷凝水可采用Ｕ-ＰＶＣ排水管。吊頂內(nèi)的冷凝水管道做40mm自熄難燃橡塑海綿防結(jié)露保溫，外邊可纏繞防火巖棉布。順便提下管徑的表示方法，ＤＮ是公稱直徑，相對(duì)內(nèi)徑而言，但不完全等于內(nèi)徑。Ｄe是一般是外徑，比如Ｄe75，壁厚3.2mm的塑料管，其內(nèi)徑就是68.6mm。一般來(lái)說(shuō)外徑表示要比公稱直徑大一號(hào)。以一寸管為例：ＤＮ25近似Ｄe32。

６、水泵的選擇（按閉式系統(tǒng)考慮）

流量，主管的選擇計(jì)算的流量是8.4立方米/小時(shí)，安全系數(shù)取1.05~1.1

Q=8.4x1.1=8.82~9.24立方米/小時(shí)

風(fēng)機(jī)盤(pán)管的水阻取30kPA，空氣源熱泵的水阻假設(shè)為50kPa，管道及附件接10米估算，取10kPa。共90kPa，即揚(yáng)程9米（１米=10kPa）

７、蓄能水箱

蓄能水箱的作用在于儲(chǔ)存一定的能量，避免水泵頻繁啟動(dòng)。對(duì)于地板采暖，墊層本身具有蓄熱性，足以抵制水溫的波動(dòng)，同時(shí)可以根據(jù)負(fù)荷需要，控制空氣源熱泵的啟動(dòng)臺(tái)數(shù)。夏季制冷工況，亦可通過(guò)控制熱泵開(kāi)啟數(shù)量、切換運(yùn)行的辦法進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)?？刹辉O(shè)蓄能水箱。

８、冷熱聯(lián)供原理圖如下：