住宅地暖和中央空调的解决方案

住宅地暖和中央空调的解决方案

工程概况

杭州市有一套自建别墅，地上二层，总建筑面积470平方米。其中二层245平方米，一层230平方米。拟采用风冷热泵做冷热源，室外采暖设计温度下计划运行14小时。热泵水温参数45/40摄氏度，冷水参数12/7摄氏度。户内采用地暖采暖，风机盘管制冷。已知采用370粘土砖外墙，中空玻璃。试进行冷暖设计。

解析：

１、地暖末端设计：

先择间距并布管：顶层主间距取20mm；个别边角面积较小，或外围护较多，热指标较大的房间间距取150mm；非顶层主间距取250mm，个别边角或热指标较大房间间距取200mm。每层采暖面积约200平方米，推荐使用3~4路的集分水器，每层可布置两个。先确定集分水器的位置，尽量上下对着，这样立管可以简洁、整齐。选用集分水器时，应选用每个环路带两个阀门的，以便可以单独关掉任意环路。

考虑到热泵运行一边是用控制水温的办法，而非室温，我们在分水器强增设恒温阀，以辅助调节室温，避免过热。布置盘管的时候，每路长度不超过120米。推荐每路70~80米，好处是每4路接近300米，正好一盘300米。同一集分水器各环路长度差推荐不超过15%。地暖施工时，每个环路应为一根完整的管道，地下严禁有接头。地暖回填时，应带压施工。当地面面积大于30平方米或长边边长大于6米时，应设置伸缩缝。应在伸缩缝隔开的区域内布管，只让少量的连接管穿过伸缩缝。穿伸缩缝的管道要设长度不小于20mm的柔性套管。

敷设地暖盘管的卫生间应做双层隔离层，并且在卫生间门口处做止水墙。卫生间的地面应向地漏找坡，严禁倒坡。地暖管可采用ＰＥ-ＲＴ管，采暖干管可采用ＰＰＲ塑铝稳态管。

２、风机盘管末端设计：

选取ＦＰ-6.8为主力机型，根据房间外围护和面积，沿某侧墙，均匀布置。面积较大的房间选取多台风盘的好处是可以让气流更加均匀舒适。面积较小的卫生间，选择ＦＰ－5.1风机盘管。对于室内部分，使用电动两通阀和三速开关进行联合控制。每层横干管与立管相连接的地方，供水加蝶阀，回水加调节阀。

３、设备选型：

由采暖热指标推荐表，二层热指标取70瓦/平方米，一层取50瓦/平方米。由冷指标推荐表，二层热指标取110瓦/平方米，一层取90瓦/平方米。

采暖热指标推荐表

连接供暖下的采暖热负荷：　70Ｘ245+50Ｘ230＝28650瓦　折合到供暖14小时供暖时　28650Ｘ24/14＝49114瓦　供热能效系数取3　49117/3/735=23匹

冷负荷：110Ｘ245+90Ｘ230=47650瓦

制冷能效系数取2.5，同时使用系数取0.9　 47650x0.9/2.5/735=24匹　可以选5台5匹机组。

４、主管的选择

供回水干管可采用ＰＰＲ塑铝稳态管吊顶内的冷热水管道做40mm自熄难燃橡塑海绵保温，外边可缠绕防火岩棉布。折合到供暖14小时供暖是，49114瓦；冷负荷：47650瓦，我们按较大的进行计算。不是使用鸿业水力计算器。

５、冷凝水的选择

冷凝水的选择

冷凝水可采用Ｕ-ＰＶＣ排水管。吊顶内的冷凝水管道做40mm自熄难燃橡塑海绵防结露保温，外边可缠绕防火岩棉布。顺便提下管径的表示方法，ＤＮ是公称直径，相对内径而言，但不完全等于内径。Ｄe是一般是外径，比如Ｄe75，壁厚3.2mm的塑料管，其内径就是68.6mm。一般来说外径表示要比公称直径大一号。以一寸管为例：ＤＮ25近似Ｄe32。

６、水泵的选择（按闭式系统考虑）

流量，主管的选择计算的流量是8.4立方米/小时，安全系数取1.05~1.1

Q=8.4x1.1=8.82~9.24立方米/小时

风机盘管的水阻取30kPA，空气源热泵的水阻假设为50kPa，管道及附件接10米估算，取10kPa。共90kPa，即扬程9米（１米=10kPa）

７、蓄能水箱

蓄能水箱的作用在于储存一定的能量，避免水泵频繁启动。对于地板采暖，垫层本身具有蓄热性，足以抵制水温的波动，同时可以根据负荷需要，控制空气源热泵的启动台数。夏季制冷工况，亦可通过控制热泵开启数量、切换运行的办法进行负荷调节。可不设蓄能水箱。

８、冷热联供原理图如下：

冷热联供原理图

文本编辑整理：空气能热水器维修中心