某低碳科技园厂区会所空调冷热源方案分析

建筑 的 负荷 特性 ，本 方案 需配 置 ２ 台额定 制 冷量
５ ｋ 和 ２台额 定制冷 量 ６ ｋ 变 频 室外机 ，一 台 ０Ｗ ０Ｗ 燃 油锅炉 ，容量 为 １９ ／ 。 ２ ＭＪ ｈ 方案 ２ ：空气源 热 泵＋ 阳能 系 统 。该方 案 具 太 有 高效 节能 ， 级调 节 的特 点 ， 无 能够 实现 夏季 制 冷 、 冬季 供热 和 全年 生活 热 水 的需 求 。 据 负荷 计算 结 根 果 ，配 置 １台额 定 制冷 量 为 ２ ０ ｗ 的空气 源热 泵 ５ｋ 机 组 ，一套 太 阳能 集热 系统 。 太 阳能 热 水系 统 集 热器 面 积 确 定 按式 （ ）ｌ ２ ２ Ｊ 计算：
： ＪＴ ｄ — Ｌ ∞ｃ ） （ ２）
式中，
为 日耗 热 量 ，Ｗ ； 为用 水计算 单 位
数 ； ｑ 为热 水用 水 定额 ， 为水 的密 度 ，．８ｋ ／ Ｌ； ０９ ３ ｇ Ｌ （０ ） ６ ℃ ；Ｃ为水 的 比热容 ，取 值 ４ ８Ｊ ｋ ・ ） １７／（ｇ℃ ；
某低碳科技 园厂 区会所空调冷热源方案分析
李 帅 祝 健
２００ ） ０ ９ ３ （ 合肥工业 大学土木 与水利工程 学院 合肥
【 摘
包 要 】 根据合肥某低 碳科技园厂 区会所项 目特 点和环境条件 ，提 出了三种 适合 该项 目的空调冷热源 （ 括加热热源 ）方案 ，并针对每种方案进行 了深入 的经济性分析 。由对 比分析 结果，筛选出 了最适
ｅｃ ｃｅ ． ｙ ｃｍｐ ｉ ｎ ｏ ｅｅ ｏ ｏ ｃｒｓｌ ， ｈ ｏｅ ａｂ ｓ ｓｉ ｂｅｃ ｌ ａｄ ｈ ａ ｓｕｃｓｓｈ ｍｅｆｒｔｉ ｐｏｅｔ ａｈ ｓｈｍｅ Ｂ ｏ ａ ｓ ｆｔ ｃｎ ｍｉ ｅｕｔ ｃ ｏ ｓ ｅｔ ｕｔ ｌ ｏｄ ｎ ｅｔ ｏ ｒｅ ｃ ｅ ｈｓ ｒ ｃ ｒ ｏ ｈ ｓ ａ ｏ ｊ
调 制 冷 考 虑 同 时使 用 率 ，根 据 项 目各 房 间使 用 情
况 ， 冷热 源 配置 时夏 季 建筑 总冷 负荷 按 建筑 总冷 在 负荷 × ．（ 时使 用系 数） Ｏ７同 计算 。 热水 负荷 取 决于 热 水用 量 、 水温 度和 冷 水温 热 度 。 日均 热 水 负荷 按下 式计 算【： ２ ］ ＝ｍ ｔ － ￡ ／ ６ ０ ｑＰ Ｃ（ ｔ） ８ ４ ｒ （） １
１ 负荷计算
建筑 围护 结构 热 工性 能见表 １ 。
采 用 建筑 热环 境模 拟软 件 Ｄ Ｓ ｅ Ｔ进 行 空调 负荷 计算 与分 析［。空调 总冷 负荷约 ２ ４Ｗ ，总热 负荷 ４ ］ ９ｋ
约 ２ ０ Ｗ，空 调 日期从 ６月 Ｉ ８ｋ ５日到 ｌ ０月 １ ２ １月 １ ５日到次 年 ３月 ｌ ５
为热 水 汁算温 度 ，取值 为 ６ ￣ Ｌ ０Ｃ；ｔ为选 取 的冷 水 计 算温 度 ，按 最冷 月平 均 水温 确 定 ，取值 ５ 。 ℃ 其 中 ，室 内游泳 池 面积 为 ７ ｍ ２ ，池水 水温 加
热 所 需 的热量 包 括 ：池 水蒸 发 热损 失 、池壁 散 热损 失和 补水 所 需 的加热 量 ［，经 计算 池 水加温 所 需热 ５ ］
地 集 热 器 平 面 的平 均 曰太 阳 能 量辐 照 量 ，取 值 为 （ ３ １ ／（ ・）＋ ６ ）＝ ９ ／ ；厂 ４ ４ ＭＪ ｍ ａ ３ ５ １ ． ｍ 为太 阳 能 １ ＭＪ
枯 竭 和 环 境 污 染 成 为制 约 人 类 社 会 进 步 的两 大 难
题 ，建筑 节 能 与环 保 已成 为 时代发 展潮 流 。其 中中 央空 调 系统 是 建筑 中 的耗 能大户 ， 耗约 占整 个建 能
合 本 工 程 要 求 的空 调 冷 热 源 方 案 一 地 源 热 泵＋ 阳 能 耦 合 系 统 ， 后 重 点 阐述 了该 系 统 方 案 的工 作 太 最
原理 。
【 关键 词 】 冷热源 ；经济性分析 ；地源 热泵 ；太阳能耦合
中图分类号 Ｔ Ｊ３ Ｉ８ 】
文献标识码
Ａ
Ｓｃ ｍ ｅＡ ｎａ ｙ ｉ ｂｏｕ ｒ ｃ ｎｄｉｉ ｉ ｏ ｄ／ ａ ｏｕｒ ｅＳｙ ｔ ｍ ｆａ ｈｅ ｌ ｓｓａ ｔＡｉ － ｏ ｔｏｎ ｎｇ Ｃ ｌ ｈｅ ｔＳ ｃ ｓ ｅ ｏ
图 １ 空调运行负荷段统计
Ｆｉ ． Ｓ ａ ｉｔｃ ｆａ ｒｃ ｎ ｉ ｏ ｉ ｇ ｌ ａ ｅ ｔｏ ｇ１ ｔ ｔｓ ｉｓｏ ｉ ｏ ｄ ｔ ｎ ｎ ｄ ｓ ｃ ｉ ｎ ｉ ｏ
管 理等 方 面综 合考 虑 ， 出了三 种适 合本 项 目的空 提
调 冷热 源及 加热 源 方案 Ｉ。 ６ Ｊ 方 案 １ Ｒ 空调＋ 油 锅炉 供热 系 统 。Ｖ】 ：Ｖ Ｖ 燃
［ ｙ ｒ ｓ ｃ ｌ ａｄｈａ ｕｃ； ｃｎ ｍｉ ａａｙｉ； ｏ ｎ － ｕｃ ａｐ ｍｐ ｓｌ ｏ ｐｉｇ Ｋｅｗｏｄ ］ ｏｄｎ ｔ ｓ ｒｅ ｅｏ ｏ ｃ ｌｓ ｇ ｕ ｄｓ ｒｅ ｔ ｕ ；ｏａ ｃｕ ｌ ｅ ｏ ｎ ｓｒ ｏ ｅ ｈ ｒ ｎ
Ｏ 引言
本 工程 为合 肥某低 碳 科技 园厂 区会 所 ， 于合 位
保 证 率 ，取值 为 Ｏ６ ．；
为系 统使 用期 的平 均 集热
效 率 ，取值 为 ０５ 仇 为 管道 及蓄 水箱 热 损 失 ，取 ．；
第２ ６卷第 １ 期
李
帅，等：某低碳科技 园厂 区会所空调冷热源 方案分析
・ ３・ ３
值 ０２ ．。经计算 太 阳 能集热 器 总面积 为 ３ ４ 。 ８ ｍ２ 太 阳能热 水系 统蓄 水箱 容积 大 小 ， 结合用 户 的 用 热 规 律 ，根 据 与 集 热器 面 积 配 比 的推 荐 选 用值
第２ ６卷 第 １ 期 ２１ ０ ２年 ２月
制 冷 与 空 调
Ｒｅ ｒ ｅ ａｉ ｎ ａ ｄ Ａｉ ｎ ｉ ｏ ｉ ｇ ｆｉ ｒ ｔｏ ｎ ｒ ｇ Ｃｏ ｄ ｔ ｎ ｎ ｉ
Ｖｌ ．６ Ｎ ０ １ ｏ ２ ． １
Ｆ ｂ ２ １ ＿１ ３ ｅ ． ０ ２３ ～ ５
文章 编 号 ：１ ７ ．６ ２ （０ ２ ６ １６ １ ２ １ ）叭 ３－５ ０ １０
ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔｇ ｏ ｎ ｏ ｒ ｅｈ ａ ｕ ＋ ｏ ａ ｏ ｐ ｉ ｇ ｓ ｓｅ Ｆｉａ ｌ ｔｏ ｕ ｅ ｅｗｏ ｋ ｎ ｒｎ ｉ ｌ ｆ ｕ ｈ ｓ ｓｅ ｓ ｈ ｍｅ ｅ ｕｒ ｅ ｎ － ｒ ｕ ｄ ｓ ｕ ｃ ｔ ｐ ｍｐ ｓ ｌ ｃ ｕ ｌ ｙ ｔ ｍ． ｎ ｌ ｉ ｒ ｄ ｃ ｓｔ ｒ ｉ ｇ ｐ ｉ ｃ ｐ ｅｏ ｃ ｙ ｔｍ ｃ ｅ ． ｅ ｒ ｎ ｙ ｎ ｈ ｓ
范项 目，共 四层 ，建筑 面积 约 ２ ８ ｍ ４ ０ ，建筑 高度 １ ．ｍ，其 中一 层 为展 区 大厅 、游 泳 池 、更衣 室 和 ６８ 客房 等 ，二层 为 餐厅 和健 身娱 乐用 房 ，三 、四层 均 为办 公会 议用 房 。 该 地 区夏 季 空 调 室外 计 算 日平 均 温度 ３ ．℃ ， １７ 冬 季 空 调 室 外 计 算温 度 为一 Ｖ ，其 中极端 最 高最 ４ 低 气 温 分 别 为４ ．℃ ，一 ３５ 。 当地 纬 度 倾 角 ０３ ｌ ．℃【 平 面 年 辐 照量 为４ ４ ．７ ＭＪ （ －） ３ １ ９ ／ ｍ２ ，年 日照 时数 ３ ａ 为 １ ７ ．ｈ Ｊ ９ １ ，属 于 太 阳 能 资源 中等 类 型 区 ， 为大 ３ 规 模 推 广 使 用 太 阳 能 资源 提 供 了可 行 性 。根据 当 地 相 似 公共 建 筑 现 场 勘测 测 定 岩 土 的热 物 理 性报
量 指标 约为 ４ ０ ｍ 目平均 热水 负荷 为 ３ ． ｋ 。 ０ Ｗ／ ， ５ ７ｗ ２
式 中， ｃ 为集 热器 总 面积 ，ｍ２ ；
为 曰平均
２ 方案 的制定
随着 经济 的快速 发 展和 人 口的 不断增 长 ， 能源
热 水 负荷 ，Ｗ ， 由式 （ ）确定 ； １
为 使用 期 的 当
冷热 源方 案 设计选 择 十 分重 视 ， 以期 达 到 “ 低碳 、 节 能 、环保 ”的建 筑理 念 ，对 当地 小 型建 筑起 到 示 范 带头作 用 。 根据 本 工程 项 目特 点 、环 境条 件 、建 筑 平面 布 置 、空 调 的舒适 、 靠 及灵 活性 ，并从 使用 、实 施 、 可
日，共 １０天 ，根据 ＤｅＴ计算 的逐 时 负荷数 据 ， ２ Ｓ
将 整个 供 暖期和 空 调期分 别 划分 为 ５个负荷 段 ， 其
统计 如 图 １ 。
作者简介 ：李帅 （９ ４ ） １８ 一 ，男，在 读硕 士研 究生，Ｅ ｍａｌ ｈ ａ ｉ７ ４ ａ ｏ ． ｍ． — ｉ ：ｓｕ ｉ０ ２ ＠ｙ ｈ ｏｃ ｃ ｌ ｏ ｎ 收稿 日期 ：２ １－４０ ０ １０ ．１ ’
［ ｓｒｃ］ Ａｃｏｄｎ ｗ ａｂ ｎＳ ｉ ｃ ａｋＦ ｃｏｙＣｕ ｆ ｅｅ ｐｏｅｔ ｈ ａｔ ｉ ｉ ｎ ｖｒｎ ｎａｃ ｎ ｉｏ ｓ Ａｂｔａ ｔ ｃｒｉｇ ｏａ ｏ Ｃ ｒｏ ｃｅ ｅ ｒ ａｔｒ ｌｂｏ ｆｉ ｒｊｃｃ ａ ｃ ｒ ｔ ｓ ｄ ｎ ｉ ｍｅｔｌｏ ｄ ｉｎ， ｔ ｌ ｎ Ｐ Ｈ ｒ ｅ ｓｃ ａ ｅ ｏ ｔ
ｐ ｔ ｆｒ ａｄｔｒｅｓ ｉｂｅｃ ｌ ｎ ｅｔ ｏ ｒｅ ｉｃ ｄｎ ｅ ｉｇ ｃ ｅ ｒ ｈｓ ｕｐ ｓ， ｎ ｋ ｓ ｏｏ ｇ ｎ ｌｓ ｎ ｕｓ ｏｗ ｅ ｕｔ ｌ ｏｄａ ｄｈ ａ ｓｕｃｓ（ ｌ ｉｇｈａ ｎ ）ｓｈ ｍｅｆ ｉｐ ｒｏｅ ａ ｄｍａ ｅ ｔ ｒｕ ｈａａｙｉ ｏ ｒ ｈ ａ ｎｕ ｔ ｏ ｔ ａｈ ｓ
由空 调运 行 负荷 段统 计 结果 知 ， 夏季 空 调绝 冬 大 部 分 时 间运 行在 ４ ％ 以下 负荷 段 。因此 夏季 空 ０
空 调 系 统 是 为 适 应 空 调机 组集 中化 使 用 需 求在 分 体 式 和 多 联 式 空 调 系 统基 础 上 发 展起 来 的 ～种 新
型变制 冷 剂流 量 空调 系统 。具有 高效 节 能 、独 立控 制 、易于 安装 、布 置 灵活 等特 点 。但 需要配 置 燃油 锅 炉用 于 全年 生活 热 水供应 和 游泳 池 加热 。 根据 该
Ｌｏ Ｃａ ｂｏ ｉｎｃ ｒ ｃ ｏ ｙ Ｃｌ ｗ ｒ ｎ Ｓｃ ｅ ｅＰａ ｋ Ｆａ ｔ ｒ ｕｂ ＬｉＳ ｕ ｉ Ｚｈ ｉ ｎ ｈ ａ ｕ Ｊａ
（ ｃｏ ｌ ｆ ｉｉａｄｈ ｄａｌ ｇｎｅｉｇ Ｈ ｆｉ ｎｖ ｒｉ ｆ ｅｈ ｏｏｙ Ｈｅｅ ２ ０ ０ Ｓ ｈ ｏ Ｃ ｖｌ ｙ ｒｕｉｅ ｉｅｒ ， ｅｅ Ｕ ｉｅｓｙｏ Ｔ ｃｎ ｌｇ ， ｆｉ ３ ０ ９） ｏ ｎ ｃｎ ｎ ｔ ，
・
３ ２・
制 冷 与 空 调
２１ ０ ２笠
表 １ 建筑围护结构表
Ｔａｂｌ Ｂｕｉｄｉ ｐａｃ ｎｃ ｏ ｉ ｓ ｒ ｔ ｅ ｅ１ ｌ ｎｇ ｓ ｅｅ ｌ ｓｎｇ ｔ ｕｃ ｕｒ
筑 总能耗 的 ６ ％左右 。 肥某 低碳 科 技 园厂 区会所 ０ 合
作 为合肥 地 区小 型 低碳 节 能示 范项 目， 主对 空 调 业
告 ，岩 土 导 热系 数 为 １ ６ ． Ｗ／（ ℃ ） ７ ｍ． ，岩 土 的初 始 温 度 为 １￣ ８Ｃ，密度ｐ ０ ０ ｇｍ ，比热 容 为 ｌ０ Ｊ 为２ ０ ｋ ／ ｌ ０／
（ ｇ℃ ） ［ 。 ｋ． ３ １
肥 市 高新 技术 产 业开 发 区 ， 当地 小型低 碳 节 能示 为