本工程是龙川县第一中学教学楼及学生公寓空气源集中制冷采暖热水项目，学校有教学楼4栋，合计112间教室，总面积8109平米。学生宿舍有7栋，合计504个房间，总面积12096平米。根据现场的踏勘以及与甲方的充分沟通，考虑到学校的制冷，供暖使用情况，依托学校采暖制冷的特殊性，我们对设计方案进行了优化，最大程度的节约了甲方的初始投资，也使得空气源热泵的节能性得到了充分发挥。以此改变了市面上其它厂家增加了供暖功能机组系统复杂，频繁切换模式的弊端，在设计时先根据空气源热泵机组特点和优势，先从制冷方面需要的冷负荷考虑，再辅以供暖方面需要的热负荷。在冬冷夏热地区，对于建筑物来说往往是冷负荷要大于热负荷，所以在夏季需要的机组数量要大于冬季供暖所使用机组。基于以上原因，我们在配比空气源热泵机组时，首先从夏季冷负荷量满足整个建筑物来确定空气源热泵冷暖空调机组的数量，同时再进行冷暖机组的供暖能力核算是否满足供暖要求，为最佳方案。
工程内容：空气源热泵机组供热制冷热水系统的设计、供货、运输、装卸、施工安装、运行调试、验收、维护、保修、人员培训及其他相关服务。
质量要求：符合现行国家标准，合格。
冬季供热温度室内20±2℃，夏季满足24±2℃度，设计方通过提前现场勘查，并根据采购方现场实际情况合理配置机组，并充分考虑当地气候，满足采购冬季取暖夏季制冷的要求。配置“纽恩泰”空气源热泵机组作为本项目的冷热源设备；为保证系统设计的合理性、科学性、灵活性、适用性，对该建筑的采暖系统进行了一系列的设计和配置方案对比及推荐，最终采用了“空气源热泵+储能水箱+风机盘管”的型式，从而达到冬季采暖夏季制冷的双向功能。
该工程2016年7月开始系统设计，10月中旬竣工、调试，正常运行至今。整个系统一直运行在节能高效的状态，室内温度均达到了合同约定的技术指标。运行成本远远低于集中供暖运行费用。
1）、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB 50736-2012
2）、《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB 50243-2002
3）、《通风与空调工程施工规范》 GB 50738－2011
4）、《采暖通风与空气调节设计规范》 GB 50019-2003
5）、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 GB 50242-2002
6）、《屋面工程技术规范》 GB 50345-2012
7）、《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》 GB/T21362-2008
8）、《制冷和供热用机械制冷系统安全要求》 GB 9237-2001
9）、《高层民用建筑设计防火规范》 GB 50045-95（2005年版）
10）、《公共建筑节能设计标准》 50189－2005
11）、建筑专业施工图及业主对本工程的有关意见及要求
设计参数参照下表
表1. 室外计算参数
|
夏季空调 |
冬季空调 |
自来水温度（℃） |
||||
|
大气压力 Kpa |
干球温度（℃） |
湿球温度（℃） |
大气压力 Kpa |
干球温度（℃） |
相对湿度 |
年平均最低值 |
|
1001.6 |
34.5 |
32.2 |
1017.5 |
8.8 |
82% |
15 |
表2.室内计算参数
|
|
夏季 |
冬季 |
||
|
房间功能 |
温度（℃） |
相对湿度（%） |
温度（℃） |
相对湿度（%） |
|
标间 |
26 |
≤60 |
18 |
>30 |
|
办公室 |
26 |
≤60 |
18 |
>30 |
表3 民用建筑供暖单位面积热指标（W/㎡）冷热负荷估算值如下：
|
建筑名称 |
单位面积热指标（W/㎡） |
建筑名称 |
单位面积热指标（W/㎡） |
|
住宅 |
45～70 |
商店 |
65～85 |
|
图书馆 |
45～75 |
单层住宅 |
80～105 |
|
旅馆 |
60～70 |
影剧院 |
95～115 |
|
医院、幼儿园 |
65～80 |
大礼堂、体育馆 |
115～165 |
|
食堂、餐厅 |
115～140 |
办公室、学校 |
60～80 |
龙川县属亚热带季风气候，气候温和，雨水丰沛阳光充足，常年平均气温21.8℃，年平均最高气温33℃ ，年平均最低气温9℃。历年降雨量平均1501.8毫米，平均相对湿度78%，冬半年受极地冷高压脊控制，盛行东北季风，天气较为干冷；夏半年则受锋面低槽、季风低压，热带气旋所影响，盛行西南、东南季风，高温多雨。
由上可知，根据中国气象局发布数据，龙川县夏季最高温度在35℃以下，冬季室外平均温度在0℃，完全适于空气源热泵的运行。以上两个图表进一步印证了关于空气源热泵在本项目使用中的优势。
1、系统设计（空气源热泵水系统）
本中央空调工程采用纽恩泰空气源热泵冷暖式GK系列机组和全效式GQ系列机组。
教学楼采用空气源热泵冷暖式组，满足教室冷暖中央空调的需要。
学生公寓采用空气源热泵冷暖式机组和全效式供冷热回收机组组合，以满足学生公寓冷暖中央空调和生活热水的需要，全效式供冷热回收机组在制冷时能产生免费的热水，以达到节能的目的。
2、 热泵机组的选型
本次采用的设备属于空气源热泵设备，机组的运行能力与空气的环境温度息息相关，所以在计算的时候需要对不同的环境温度进行不同的热量计算。
空气源热泵设备机组的供热能力取决于环境温度的高低，机组在一年四季不同的环境温度下,机组的制热量也不尽相同,在标准工况下取机组的制热量修正系数为1.0,则机组在不同环境温度的制热量修正值如下表4；
表4 机组修正系数表
|
工况 |
环境温度 |
制热量修正系数 |
|
冬季标准工况 |
7.0℃ |
1.0 |
|
冬季低温工况 |
-7.0℃ |
0.85 |
|
冬季最冷工况 |
-10.0℃ |
0.68 |
根据纽恩泰空气源热泵机组的产品技术参数，根据上面热量计算需要冷暖式GK系列机组38台，全效式GQ系列机组14台。正好完全满足制冷供暖需求，本设计为保证系统的安全和备用，来满足热水、冷气、暖气的使用要求。
本次水系统采用“储热式热源水循环加热方式”，设计一只储能水箱，该水箱为热量交换水箱。
主机侧，由空气源热泵主机进行小温差循环、不断加热水箱内的水，使水温保持在设定温度；使用侧，水箱内的水提供为室内末端提供热量、且能保证5~8℃的运行温差。
纽恩泰的热泵产品技术先进，运行稳定，运行费用低，使用寿命长，可调控性高，节能效果好，具有较强的推广示范应用效果。在国家要求节能减排的情况下，空气源热泵将充分发挥其特点，为我们社会带来巨大的经济效益、节能效益、环境效益和社会效益。
