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住宅地暖和中央空調的解決方案
時間：2018-03-02
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。擬采用風冷熱泵做冷熱源，室外采暖設計溫度下計劃運行14小時。熱泵水溫參數45/40攝氏度，冷水參數12/7攝氏度。戶內采用地暖采暖，風機盤管制冷。已知采用370粘土磚外墻，中空玻璃。試進行冷暖設計。
解析：
１、地暖末端設計：
先擇間距并布管：頂層主間距取20mm；個別邊角面積較小，或外圍護較多，熱指標較大的房間間距取150mm；非頂層主間距取250mm，個別邊角或熱指標較大房間間距取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。先確定集分水器的位置，盡量上下對著，這樣立管可以簡潔、整齊。選用集分水器時，應選用每個環路帶兩個閥門的，以便可以單獨關掉任意環路。
考慮到熱泵運行一邊是用控制水溫的辦法，而非室溫，我們在分水器強增設恒溫閥，以輔助調節室溫，避免過熱。布置盤管的時候，每路長度不超過120米。推薦每路70~80米，好處是每4路接近300米，正好一盤300米。同一集分水器各環路長度差推薦不超過15%。地暖施工時，每個環路應為一根完整的管道，地下嚴禁有接頭。地暖回填時，應帶壓施工。當地面面積大于30平方米或長邊邊長大于6米時，應設置伸縮縫。應在伸縮縫隔開的區域內布管，只讓少量的連接管穿過伸縮縫。穿伸縮縫的管道要設長度不小于20mm的柔性套管。
敷設地暖盤管的衛生間應做雙層隔離層，并且在衛生間門口處做止水墻。衛生間的地面應向地漏找坡，嚴禁倒坡。地暖管可采用ＰＥ-ＲＴ管，采暖干管可采用ＰＰＲ塑鋁穩態管。
２、風機盤管末端設計：
選取ＦＰ-6.8為主力機型，根據房間外圍護和面積，沿某側墻，均勻布置。面積較大的房間選取多臺風盤的好處是可以讓氣流更加均勻舒適。面積較小的衛生間，選擇ＦＰ－5.1風機盤管。對于室內部分，使用電動兩通閥和三速開關進行聯合控制。每層橫干管與立管相連接的地方，供水加蝶閥，回水加調節閥。
３、設備選型：
由采暖熱指標推薦表，二層熱指標取70瓦/平方米，一層取50瓦/平方米。由冷指標推薦表，二層熱指標取110瓦/平方米，一層取90瓦/平方米。
連接供暖下的采暖熱負荷： 70Ｘ245+50Ｘ230＝28650瓦 折合到供暖14小時供暖時 28650Ｘ24/14＝49114瓦 供熱能效系數取3 49117/3/735=23匹
冷負荷：110Ｘ245+90Ｘ230=47650瓦
制冷能效系數取2.5，同時使用系數取0.9 47650x0.9/2.5/735=24匹 可以選5臺5匹機組。
４、主管的選擇
供回水干管可采用ＰＰＲ塑鋁穩態管吊頂內的冷熱水管道做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小時供暖是，49114瓦；冷負荷：47650瓦，我們按較大的進行計算。不是使用鴻業水力計算器。
５、冷凝水的選擇
冷凝水可采用Ｕ-ＰＶＣ排水管。吊頂內的冷凝水管道做40mm自熄難燃橡塑海綿防結露保溫，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，相對內徑而言，但不完全等于內徑。Ｄe是一般是外徑，比如Ｄe75，壁厚3.2mm的塑料管，其內徑就是68.6mm。一般來說外徑表示要比公稱直徑大一號。以一寸管為例：ＤＮ25近似Ｄe32。
６、水泵的選擇（按閉式系統考慮）
流量，主管的選擇計算的流量是8.4立方米/小時，安全系數取1.05~1.1
Q=8.4x1.1=8.82~9.24立方米/小時
風機盤管的水阻取30kPA，空氣源熱泵的水阻假設為50kPa，管道及附件接10米估算，取10kPa。共90kPa，即揚程9米（１米=10kPa）
７、蓄能水箱
蓄能水箱的作用在于儲存一定的能量，避免水泵頻繁啟動。對于地板采暖，墊層本身具有蓄熱性，足以抵制水溫的波動，同時可以根據負荷需要，控制空氣源熱泵的啟動臺數。夏季制冷工況，亦可通過控制熱泵開啟數量、切換運行的辦法進行負荷調節。可不設蓄能水箱。
８、冷熱聯供原理圖如下：
