冬季采暖范文

导语：如何才能写好一篇冬季采暖，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

今年冬季供热采暖即将来临。为缓解供热企业生产经营困难，确保广大群众冬季正常有序采暖、稳定用热，经国务院批准，现将有关意见通知如下：

一、高度重视居民冬季供热采暖工作。居民冬季供热采暖事关广大人民群众切身利益和社会稳定。各级人民政府应高度重视居民冬季供热采暖工作，切实加强领导，采取有效措施，把保证居民冬季供热采暖作为当前关心群众生活、保证社会稳定的一项急迫任务抓紧抓好，确保今年居民冬季正常供热采暖。

二、采取综合措施保障冬季供热采暖

对于供热企业因煤价上涨而导致的成本增支，按照政府财政、企业和用户共同负担的原则，综合采取价格、财政、税收措施予以适当缓解。

（一）适当调整供热价格。各地根据煤炭价格上涨情况，按照定价分工管理权限和规定的程序，适当调整供热价格。具体调价水平由各级人民政府根据当地经济发展情况和居民承受能力自行确定。原则上，非居民（包括公建和工业）供热价格，可根据煤价上涨幅度适当调整；居民供热价格分步调整到位，调价幅度要严格控制在群众可承受范围内，并充分考虑对当地居民消费物价指数的影响。各地调整供热价格前，应对供热企业的成本、经营状况进行认真调查，需要听证的，按照规定程序召开价格听证会，广泛听取社会各界意见。

（二）加大财政补贴力度。一是加大对困难地区转移支付力度。中央财政将考虑煤炭价格上涨等客观因素，进一步完善一般性转移支付测算办法，加大对相关采暖困难地区转移支付力度。省级财政也要筹集资金，增加财政补助，提高基层政府供热采暖相关支出需求的保障程度。二是增加地方财政对供热专项补贴资金。地方政府应在维持现有供热财政补贴水平基础上，增加供热专项补贴资金，加大对供热企业补贴力度。

（三）继续对供热企业实行税收优惠。为保障“三北”地区居民供热采暖，继续给予供热企业相关税收优惠政策，具体办法由财政部会同国家税务总局另行制定。

三、对低收入家庭给予适当照顾。为避免因供热价格调整给低收入家庭生活带来较大影响，各地要充分考虑低收入家庭的承受能力，在制定补贴或调价方案时对低收入家庭给予适当照顾，保证低收入家庭生活水平不因价格调整而降低。已经出台的对低收入家庭的采暖照顾政策，要继续完善并抓好落实；尚未出台的，要连同调价方案同步出台。

四、充分做好宣传解释工作。各地要加强宣传解释力度，供热价格调整方案出台前，要拟定详细、便于群众理解的宣传方案，采取多种方式，向群众充分解释当前供热企业存在的困难、调整供热价格的必要性、政府财税方面采取的配套措施以及对低收入家庭的补贴政策，引导社会舆论，争取群众理解，维护社会稳定。

篇2

关键词采暖热源经济性节能性

中图分类号： TU832 文献标识码： A

1.项目背景

该项目位于淄博市区，总建筑面积150813平米。建筑高度24.80米。建筑共五层，地下一层，其中商铺、超市25665平米、地下车库8404平米，地上四层，其中商业面积93885平米、地上车库20359平米。

采暖市政公用设施条件：a. 在本工程的东南角处距室外墙面10米左右有一处城市集中供热换热站，可供本工程使用。b. 在本工程的东北角有一根DN100的燃气管线，在距离本工程100左右有一处DN150的燃气管线，可供本工程使用。

2.冬季空调采暖拟采用的方案：

3． 两种方案初投资和运行费用分析对比

3.1当地的能源情况、价格及政策

下面是当地的能源情况、价格及政策作为进行后期运行费用计算的依据：

当地有市政热源仅为冬季采暖热水，电力充足，白天营业时间段的平均电价 0.774 元/kWh;天然气 2.95 元/Nm3,其热值为 35275.12kJ/Nm3。 注：峰谷电价标准为（高峰：8：00―11：00，18：00―23：00，0.954 元/（KWh）。5：00―8：00，11：00―18：00，0.594 元/（KWh），23：00―5：00，0.257 元/（KWh）。）全天加权平均电价：（0.954×8+0.594×8）/16=0.774 元/（KWh）。

空调负荷全年运行时间约略分析

3.2两种方案初投资和运行费用分析对比表

4．两种方案各综合指标分析

5．两种方案的比较分析结果

由上述投资分析可见：市政集中供热初投资相较燃气锅炉供热初投资的高出部分可以通过后期运行费用节省出来，此时间约需要4.96年。第一个设备淘汰周期总投资可节省389万元，之后的每个设备淘汰周期总投资可节省924.5万元。

综述：20年设备投资节省费用为1313.5万元，运行费用节约1543万元，可出租面积增加420平方米（出租收益未计算），同时节省人力资源（燃气锅炉需专人值班的费用未计），因此如不考虑在11月1日-11月15日，3月15日至4月1日的过渡季节采暖问题，市政供热的冬季采暖方案较燃气锅炉采暖方案为优。

参考文献

1.陆耀庆主编《实用供热空调设计手册》（第二版）北京中国建筑工业出版社 2008

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我市采暖期时间较长，供暖任务繁重，因此，各部门（企业）要站在注重民生和维护社会稳定的高度，进一步提高对供热工作的认识，努力做好供热工作。与群众生活密切相关，供热工作涉及千家万户。供热质量的好坏关系到广大群众的切身利益，事关民生，事关社会稳定。

二、提高锅炉及附机设备检修完好率

设备完好率要达到100％，各供热企业要认真做好锅炉、附机、电控等设备的检修维护。保证供热设施、设备在采暖期内安全、稳定运行。

三、履行供热报停手续

料理用热户申请报停手续，各供热企业要认真依照省、州关于用热户申请报停的规定。签定协议，切实维护供热企业和用热户双方的合法权益。

四、完善供热应急预案

完善应急保证体系，供热企业要设立供热应急保证金。制定完善应急预案，落实维修抢险设施、设备和队伍，提高应对各类突发事件的能力，确保发生突发事件时应对措施得当有力。

五、提高供热服务质量

依照《省供热行业服务规范》要求，供热行政主管部门要积极指导督促各供热单位实施规范化服务。对服务内容、规范、时间向社会公示，接受社会监督。供热单位要深入开展优质化服务活动，采用定期走访、登门服务等措施，努力协助用热居民排忧解难，要建立维修服务队伍，保证故障维修、测温及时，供热单位接到用户报修、测温后，白昼30分钟，夜间60分钟赶到现场，室内维修或施工完毕要清理场地，用户报修处置及时率要达到100%测温准确率、户率达100％，并出测温票据。各供热单位要设立专用的24小时值班服务电话，并有记录，确保专用服务投拆电话畅通，用户满意。

六、加大监督检查力度

对用户意见大的供热区域进行抽查测温，供热行政主管部门负责对供热区域进行平安检查、温度测试、用户上访调处。对锅炉房运行时间进行监管。经核实供热企业确属因省煤、省电停炉或运行时间短原因造成用热户室内温度不达标的对供热企业进行严肃处置并在新闻媒体曝光。对未按要求交纳供热质量保证金的供热企业，用户申请测温，供热主管部门可单方直接仲裁测温。

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>> 一种简易的自动开／关机电路设计 一种自动报靶的电机控制电路设计与实现 一种基TAT89C51单片机阀岛控制系统的电路设计 一种智能灯光控制器的设计 一种自动检测设置死区时间的电路设计 一种用于学生寝室的自动化节能电路设计 一种新型的低纹波DC/DC变换器电路设计 一种46 MHz Gm―C复数滤波器及其自动频率调谐电路设计 一种232转红外的电路设计 智能通电控制器电路设计研究 CAN总线温度控制器电路设计 一种基于单片机控制的逆变电源电路设计 数字B超中时间增益控制器的硬件电路设计 分室温控在采暖工程中的应用设计 一种基于TMS320F2812 DSP的传感器信号采集电路设计 一种新的二步法高速A/D转换器电路设计 一种压力传感器检测电路设计 一种数字电位器电路设计与软件实现 基于单片机技术的自动定量水温控制器的设计 一种应用于温度控制系统的PID控制电路设计 常见问题解答 当前所在位置：

关键词：室温控制器；采暖控制器；掉电开阀；MSP430；H桥

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.12.019

整个产品的框图大体如图1所示，电源部分支持12～24V交流/直流输入，MCU采用TI的低功耗单片机MSP430，M-BUS通讯芯片采用TI的TSS721A，并做光电隔离。电机驱动采用分立的H桥方案，测温则选用市场上常见的NTC热敏电阻。

电源是基础，为了能实现交直流兼容，适应不同的工程电压总线的需要（常见的有DC12V，DC24C，AC12V，AC24V等），则在电源的输入位置（标识L，N），加入整流桥电路，将输入的电源全部变成直流；电源的输入位置也引入保险丝，防止工作时产生过流。

由于本产品输入电源可以是12～24V的交/直流供电，而单片机实际需要的工作电压低，则前后压差大，因此为了让单片机系统正常工作，本设计先将经过桥路整流过的电源，输入到DC/DC转换电路后，再经过一个LDO，转成单片机所需的3.0V电压。

D C / D C芯片，这里推荐使用利尔达的DC/DC芯片LSD2DC-6401ADJ，输出电压可调，根据VOUT=1.23*（1+R0/R11），这里Vpower输出大约在6V左右，这个电压主要给后端阀门工作使用。

LDO选择：对MSP430而言，工作电压只需要3.0V ，Vpower有6V，不能直接输入，故在Vpower后端通过一个LDO降压成MSP430所需要的电压，这里选HT7530-1，HT7530-1是盛群的一款低功耗的LDO，性价比也不错，其特性足以满足温控器的需求，具体应用电路如图3所示。

本方案以MSP430F4152为例（也可以选用其他的MCU），利用其内部的硬件UART与M-BUS电路通讯，软件通讯协议，市场上在供热计量领域应用最多的是CJ/T188-2004规约与EN13757规约，可以根据自身的需要添加，复位电路采用普通的RC组合方式即可。

暖通领域里面，为了与热量表系统能兼容，大多数工程采用M-Bus通讯，所以，本设计里面有线远传通讯里面也采用此方案，具体电路如图6所示，在M-Bus总线输入端，加入TVS管保护；M-Bus通讯芯片采用TI的TSS721A方案；TSS721A与单片机MSP430之间的通讯用光耦隔离，由于TSS721A通讯时数据有反射，这里硬件没有做处理，反射的数据会直接进入MSP430，因此在对MSP430进行通讯操作时，需对这些反射数据进行处理，以便保证数据通讯的正确性。

本设计选用的阀门采用的是市场常见的5V电动球阀，球阀驱动采用的是分立器件搭成的H桥驱动，如图7所示。H桥分为两个半桥并分开接不同的电源，Q60的E极与Vmotor相接，Q61的E极与Vpower相接；Vmotor与Vpower用一个二极管1N4007相接。C13为1F的超级电容，用于存储掉电开阀所需的能量。

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关键词：VRV空调系统，空气源热泵+地板辐射采暖，分、集水器，地暖管，COP值。

中图分类号：TH3文献标识码： A 文章编号：

一 温州地区楼盘现状及气候条件

随着近几年经济高速发展，温州地区高档住宅小区如雨后春笋般出现，由温州人偏爱大套型住宅，所以一般高档楼盘顶层均做跃层住宅。温州地区冬季计算干球温度1~5℃。但是近几年冬季气温比历年来偏低1~2℃。温州地区属于夏热冬冷地区，没有集中采暖，由住户自行解决住宅室内热环境问题。

二 采用VRV空调系统采暖

跃层住宅的中空客厅的高度一般为6m左右，业主装修时一般都会选用VRV空调系统。在夏季客厅空调效果比较理想，但在冬季采暖季节时客厅空调效果非常差，尽管把室内设定温度调到最大值，但客厅活动区域的温度仍然非常低，图（1）是根据乐清市一住宅小区（丽都华庭）一跃层住户采用顶送风中空客厅不同点温度实测值。

图（1）

如实测点表示：由于空调器吹出热风的上浮作用在室内出现明显温度梯度，整个客厅出现明显温度梯度，人员活动区域和天花板处温差6.5℃，人员活动区域有明显冷感。

三 空气源热泵+地板辐射采暖

为了解决跃层中空客厅采暖问题，建议在温州地区推广采用在上海、杭州等地非常普遍的空气源热泵+地板辐射采暖系统。热泵加热系统是最新的节能加热系统，它成功的应用逆卡诺原理，用电能使热泵做功，吸收室外空气低温热能转化为高温热能，用于加热地暖热水、生活热水。低温热水地板辐射采暖系统是以空气源热泵制取40~50℃低温热水，通过预埋在房间地面下专用采暖管向室内辐射散热，其原理是通过辐射散热2m以上空间温度可以得到很好保证，人体对温度的感受是头冷脚热，是目前舒适度较高的一种供暖方式。

⑴空气源热泵运行原理图。随着空调厂家技术不断创新，采用先进空气源热泵节能技术，将家用中央空调、地暖和中央热水系统合三为一（如图2），满足住户夏季和冬季不同需求。

图（2）

从投资角度来看住户采用一套三合一多功能VRV系统比选择传统一套VRV空调加一套空气源热泵热水系统投资更省，但增加地板辐射采暖管网造价，二者相加并没有增加投资。

⑵地板辐射采暖设计及安装。跃层住户，两层各采用一台冷媒一水热交换器，对应每层楼采暖需求，每个冷媒水热交换器连接一个集、分水器，集、分水器尽量靠近冷媒-水热交换器，敷设在封闭的内阳台。为了得到更舒适的采暖效果，需要采暖房间均铺设地暖管，每条水回路长度不超过120m，均单独连接到集、分水器上。集、分水器的各支管具有恒温调节阀门，可加装电执行器，由房间温度控制器控

制。实现独立分室温度控制（如图3）。

图（3）

①冷媒-水热交换器。②分水器。③集水器。④阀门。⑤恒温调节阀门。⑥房间温度传感。⑦放水阀。⑧排气阀。

采用地板辐射的房间的地面应在楼面上设防潮层、绝热层、反射膜之后，再铺设Φ20的PE-X管。管间距为150mm。客厅、卫生间地板可采用大理石或瓷砖，卧室则可以选择厚度在1.2cm左右的实木复合地板。

⑶空气源热泵+低温地板辐射在冬季的采暖效果。针对空气源热泵加低温地板辐射采暖效果，笔者在2011年冬季对乐清市另一住宅小区（维多利亚花园）顶层跃层住户不同点实测温度（如图4），室内温度几乎2~3℃温差，住户舒适性非常好。

图（4）

分时段连续运行采暖温度的变化图（5）

从图（5）热泵系统在一天运行调节看出，室外温度即使有5~10℃波动，室内温度和供水温度波动不大。室内仅0~2℃温差。采暖效果非常好，甚至做到每个角落温度都相同。而且随着多功能VRV系统功能不断创新，利用直流变频技术变水温控制技术，可以随着室外气温变化，实现供水温度的自动调节功能（如图6），持续保证室内温度，防止过冷和过热，实现节能。

图（6）

⑷在制取生活热水和除霜时对供暖影响。因为热泵功能是以地暖和制取热水两者功能较大值选取，在制取热水时会影响热泵的供暖。另外温州地区属于冬季湿度较大的地区，在室外气温低于-2℃时，会发生频繁除霜，在除霜时也会影响热泵供暖。为了测试在上述两个条件下对供暖的影响。笔者测试上述装地板敷设采暖的家庭开机后的5个小时内地板温升和室温温升与时间关系见图(7)及关机后5小时内地板温降和室温温降与时间关系见图(8)。

从上述两图可以看出除霜运行时间一般比较短，对室内温度几乎没有影响。以上面住户家为例，选用热泵制热容量为18.0kW，地热容量为16.0kW。该住户常住人口为5人。制取热水小时加热量由下式可以算出

远小于热泵小时供热量，用户在使用热水期间，即使停止向地暖系统供热1～2小时，不会造成室内温度有较大波动。

⑸地板辐射采暖不足之处。地板辐射采暖不足，对土建提出要求较高，占用楼层高度10cm左右。对于室内新风没有办法解决。如果住户需求更高品质的生活则需安装一套HRV（全热交换器），冬天利用室内排出暖空气热量把外面的冷空气预热后再送入室内，对室内温度波动较小。

⑹空气源热泵+地板辐射采暖对土建设计要求①要在建筑层高考虑10cm采暖管敷设空间。②土建要预留≧2㎡的设备阳台及其附近区域有摆放冷媒-水热交换器，水箱空间。③空调室外机宜摆放在大楼的风环境分析图的风速较高区域以及风压低于室外平均气压的区域。设置这些区域有利室外机交换热。

四 运行的能耗和经济性

住宅采用空气源热泵+地板辐射采暖系统是国家正在大力推广节能相一致，从以下几个方面可以体现。

⑴由于地面敷设隔热层及热反射膜，可以降低夏季空调的能耗，缩短制冷时间，可以使夏季空调节约5～10%以上。

⑵地板辐射采暖：地面有效温度高于呼吸线空气温度，形成独特气候条件，给人以脚暖头凉的最佳感觉。所以地板辐射采暖房间内室温比一般空调采暖房间温度低2～3℃，节能约10%以上。

⑶从图7,8可以看出开、关机5小时以内，地板辐射采暖的房间温度波动约2℃以内，用户可以结合多功能VRV系统设计一种既能满足采暖舒适要求，又节能的经济运行模式。笔者设立了一种分时段连续运行模式，即当天凌晨3:00开机，运行4小时至早上7:00关机，下午16:00再开机，运行4小时至晚上20:00关机。关机后室温波动只有2℃左右。

⑷空气源热泵COP值。多功能VRV系统在冬季采暖时COP值一般在3.0以上，如果选用具有热回收VRV系统，即在夏季空调制冷时，吸收室内热量的高温冷媒进入冷媒—水热交换器，将废热用于加热生活热水。这样可以实现系统制冷同时，免费制取生活热水的功能，热回收状态下最高COP可以达至7.0以上。

⑸高层顶层跃层有条件安装太阳能，可以把太阳能热水系统并入热泵热水系统，可进一步做到节能。

五 结论

通过以上分析及笔者对温州当地两套采用不同采暖方式住户实测调查，初步把握空气源热泵+低温地板辐射采暖在温州地运行特征和效果。建议在温州地区，热泵系统+地板辐射采暖不但推广在顶部跃层使用，还要更推广到普通住宅以达到国家提倡节能、环保的要求。

参考文献

【1】.《供暖通风设计手册》.陆耀庆

【2】.《采暖通风与空调设计规范》GB50019-2003.

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关键词 围护结构 新风负荷 建筑能耗 1 概述

某住宅楼是座庙会适度低能耗的高级住宅建筑，其外围护结构经欧洲建筑物理学家进行优化设计，采用了多项节能措施，保温性能高于现行节能标准。为了掌握冬季采暖能耗和采暖期运行耗是量情况，我们对该住宅楼内的典型户型进行冬季采暖期能耗计算，并对风冷热泵配备电加热采暖方式的耗电量进行分析计算。

2 冬季建筑能耗计算方法

建筑能耗模拟方法有许多种，其采用能耗计算方法应用较多的通常是：度日计算法和逐时计算法。

度日计算法是将整个采暖期按度日值计算能耗，具有简单快速的特点，当建筑物用途及系统恒定时，用这种方法是合理

的。其基本公式为：

Q = Kt*DD / η

式中：Q----采暖期能耗

Kt----总热损失系统；

DD----度日值：

Η----系统的效率

逐时计算法是最复杂，也是最准确的一种能耗计算法，它是根据室外逐时的气象数据，室内设计参数，逐时计算出建筑的能耗。其代表软件有：美国政府的DOE2，美国军方的BLAST和室内环境温度和能耗模拟软件DEROB。DOE2是世界上功能最强大的建筑能耗模拟软件，其界面固定，对室外气象参数要求很高，用起来很费时间。我们采用室内环境温度和能耗模拟软件来计算锦绣大地公寓逐时的能耗情况。程序是通过建立R-G（热阻-热容）网络，并对网络中的节点建立方程组进行求解，从而模拟出瞬态的传热过程。

采用该程序软件进行能耗计算，需要输入逐时的室外气象数据，这里采用北京地区标准年的逐时气象参数，它是根据北京地区过去三十年的气象数据，由科学统计方法所生成的。

3 北京气候特点和气象参数整理

北京位于华北平原北端，属大陆性季节气候。冬季寒冷干燥，采明期长达4个多月。北京冬季昼夜温差大，最冷温度低，但是低温发生时间短，最低温度多发生在清晨。北京市计算用采暖期的天数为129天，自11月9日到第二年3月17日；采暖期室外平均温度：1-1.6℃；采暖期采暖室外计算（干球）温度（℃）：-9℃。

通过对北京气象温度进行频谱分析，可以了解北京市室外温度的分布情况，高低温发生时间及累计小时数。统计数据中11月9日至第二年3月17日的室外干球温度频谱图形见图1。

图1 温度-发生时间频谱曲线

从图1温度-发生时间频谱曲线中可以看出，冬季采暖期室外温度大部分都在-10℃到7℃之间，其最低气温-17.2℃，最高气温16℃，平均值-1.6℃。

气象数据来源是从北京市气象台购买的。标准年数据是科研人员根据气象台测得的30年的气象资料，科学地计算统计出的一套全年逐是的气象参数数据，用于提供给科学研设计人员作为计算依据。根据标准年的气象参数算得的建筑耗能量是科学

的，比较能符合实际情况的。

4 建筑类型和牲参数及中户型空调系统描述

4．1 户型的选择及简介

该节能住宅楼为高层住宅建筑，分为A、B、C三座，各座建筑外型和户型是不尽相同的。为了准确的掌握不同户型的冬季采暖期能耗和采暖运行耗电量情况，应选用典型的建筑类型进行计算。

经过比较，选择面积较大，朝向不利的C座B户型和面积较小，朝向有利的A座E户型作为计算对象，并对每个户型分标准层和首层进行计算。

C座B户型建筑面积为156.8m2，层高2.8m，位于C座的东北角；A座E户型建筑面积为139.00m2，层高2.8m，位于A座的西南角。

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论文摘要：土壤源热泵是一项新兴的节能环保的空调技术。本文介绍了天津国际贸易与航运服务区写字楼地源热泵空调系统的设计，提出了设计中应注意的问题，并对该建筑的运行情况进行了分析和总结

一．工程概况及系统简介

1．工程概况

天津国际贸易与航运服务区写字楼总建筑面积为23378．76平方米，其中地上建筑面积为21714．12平方米，地下建筑面积为1664．64平方米。地上l3层，有大堂、咖啡茶座、保安监控和办公室等，地下l层，有变配电间、发电机房、泵房、库房等。本项目拟采用热泵系统为地上建筑提供冬季采暖和夏季制冷，地下建筑不考虑空调系统。

2．地源热泵系统介绍

地源热泵是一种利用地下浅层地能，将低位能向高位能转移，以实现供热制冷的高效节能空调系统。其利用地层在一定深度下一年四季温度比较恒定，保持在l5℃以上，且具有热容量巨大、可以再生等特点，通过埋设在地下的换热管与土壤进行热交换，冬季把土壤中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下土壤中，此时地能为“冷源”，如下图：

此外，冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热，同时使大地中的温度降低，即蓄存了冷量，可供夏季使用；夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地，对建筑物降温，同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。在地源热泵系统中，大地起到了蓄能器的作用，进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。可以大大减少对化石燃料的消耗，减少对环境的污染，符合人类可持续发展的要求。地源热泵系统是一种高效、节能、环保的冷暖中央空调系统。

3．设计依据

3．1冬季采暖、夏季制冷面积：21714平方米；

3．2设计负荷：

冬季：热指标估算为78．89W／M2，设计采暖负荷为l713Kw；

夏季：冷指标估算为116．28W／m2，设计制冷负荷为2525KW；

3．3空调使用时间：夏季：l20天；冬季：120天

4．方案综述

根据项目的位置、建筑面积、水文地质情况以及建设方提供的部分相关资料，拟采用“混合型的地源热泵系统”为建筑提供冬季采暖和夏季制冷。

二　混合型的地源热泵系统设计

1、系统方案综述

在本方案中，采用混合型的地源热泵系统为所有建筑提供冬季供暖和夏季制冷。热泵机组按照夏季负荷进行选择，则也能够满足冬季采暖负荷；室外地埋换热孔的数量按照冬季负荷进行设计，夏季制冷时系统散热不足的部分由冷却塔来进行补充散热。在夏季制冷实际运行中，以地埋换热孔散热优先运行，冷却塔进行辅助散热。

夏季制冷负荷为2525Kw，选择3台GSHP—C1038D型热泵机组。3台总的制冷量为2796KW，总的制热量为3123KW，可以满足夏季制冷和冬季采暖负荷的需求。

2、冷、热源方案

2．1、地源热泵机组选型

35GsHP—C1038D型热泵机组，其标准工况下性能参数如下：

注：在进行施工图设计时，须按实际运行工况与厂家进行最终确定参数。

2．2、系统全年运行方案

夏季3台热泵机组全部运行，提供制冷，但根据负荷的变化，可以开启l台或2台机组，同时该2台机组可以根据负荷的变化实现从l0—100％的无级调节，其中地埋换热孔优先运行。

冬季2台热泵机组的制热量为2082KW，而冬季采暖负荷为l713KW，因此2台热泵机组运行即可满足采暖负荷需求，间时可以根据实际运行负荷选择开启l台机组或2台。

2．3、系统主要循环水泵

系统主要循环泵均采用屏蔽泵，该种泵具有运行稳定、噪音低、安全可靠性高等特点。

三．室外地埋管换热系统及冷却塔辅助散热系统

1、地埋管的设计方法

地埋管的设计主要是针对工区的地质、水文地质条件，结合系统运行工况，计算地埋管的换热量和满足负荷要求所需求的换热管的长度。基于工区地下条件的多样性，我公司在地埋管的设计上主要采取“现场工程、水文地质条件分析+设计软件”相结合的方法。

2、本方案地埋管换热系统的设计

综合分析项目区的地质条件等因素，本项目地层单位钻孔延长米的换热量夏季取55w／m，冬季取45w／m。

按照冬季采暖负荷设计换热孔的数量，本系统冬季的总热负荷为1713KW，所需地埋管的最大数量为30625延长米，若单个地埋换热孔深选用125m，则换热孔数量核算为245个，

孔径大干200mm。换热孔布设在项目区内绿地、停车场等非建筑构筑物下面，换热孔口位于地面1．2m深以下，钻孔完成后不会影响地面的正常使用。换热孔间距5×5m，在本项目的室外空地最多可布设换热：fL383个左右，因此可以满足布设换热孔的需求。

3　、冷却塔辅助散热系统

本项目夏季设计负荷为2525KW，考虑土壤的换热能力、热平衡的问题以及系统运行的经济性等，初步设计夏季2台热泵机组与地埋换热孔相连，另1台热泵机组直接与冷却塔相连接，这样一方面可以通过调整冷却塔的运行时间来解决热平衡问题，另一方面也提高了系统的能效率比。

因此，在本方案中，选择2台LDCM—N一125(或l台LDcM—N-250)型冷却塔进行辅助散热。

四　经济技术分析

1、初投资估算

本工程初投资估算为567．1万元。

初投资估算说明：本初投资估算为室外地埋管换热系统、冷却塔、热泵机房内设备的购置和安装、不含其它土建、电力电源引入费用、机房轴线以外的热媒(或冷媒)管道和室内末端系统等二次系统等。

2、运行费用测算

冬季供暖费用：本方案冬季供暖热泵机组运行电费为36．24万元。

夏季制冷费用：本方案夏季制冷热泵机组运行电费为l9．59万元。

热泵机组全年运行电费：热泵机组全年运行电费为55．83万元，折合25．7元／平方米。

五、方案结论

篇8

一、能源形势分析

近年来石油和煤炭等传统能源近似疯狂的涨价，严重的影响了国内国际经济的发展，也直接影响了人民日常生活。与去年相比，今年煤炭价格增长了近一倍，生活用煤价格已近每吨千元，冬季的采暖费增长近一倍。随着经济的发展，工业生产和人民生活用能还将继续增长，长期看着我国能源的紧缺和价格上涨是必然趋势。

地球上石油、煤炭的储量是有限的，按现有探明储量计算，石油只够开采四五十年，煤炭也只够开采200年。而随着社会的发展和人类生活水平的提高，全社会的能源消耗量还会不断增加，我们总不能在几十年或最长几百年内把全球的矿物能源消耗完吧。煤炭石油等矿物能源还是重要的化工原料，把它们作为燃料烧掉其实是很大的浪费。从长远看，煤炭石油等矿物能源的价格大幅度上涨是必然的。如果我国的人均能耗达到美国现在的水平，则全世界的石油都供我们用也不够，因此，必须找出应对的办法。我国政府把节能减排作为一项基本国策、对各级领导提出节能减排指标一票否决，就是应对这种形势采取的一项重要措施。

二、农村乡镇建筑采暖用能的前景分析

建筑采暖用能，占我国生活用能的很大一部分，一个普通家庭每年仅采暖就要消耗煤炭1.5～2吨。此外，洗浴、炊事、洗衣等生活用热水也消耗不少的燃气或电能。北方广大农村家庭住宅冬季都需要采暖，随着人民生活水平的不断提高，就是所谓采暖过度区（黄河以南长江以北）和非采暖区（长江流域）也有强烈的冬季采暖需求，这些都大大增加了对能源的需求量。

目前我国北方农村家庭住宅采暖，大都是采用直接燃煤炉或土暖气，这些采暖方式都较落后，存在以下问题：

1．燃烧效率低，浪费大量宝贵的矿石燃料。随着人们对采暖要求的不断提高，仍大量使用低效率的燃煤炉，必将加重能源浪费，加剧国家能源的紧缺，推进煤炭价格的大幅上涨，加重了农民的负担。

2．大量燃煤会加大二氧化碳等污染气体的排放，尤其是使用低效率的土暖气炉，更是浪费能源，严重污染环境。

3．由于无专业人员管理，燃烧状态不稳定，夜间封火时常发生灭火现象，温度波动较大，供暖质量很差，很容易诱发疾病产生，甚至发生一氧化碳泄漏，危害人民健康。

因此，农村家庭住宅采暖必须改变主要用煤炭的老路。

在农村建筑采暖用能的替代办法中，电、燃气价格昂贵，不可能大量推行，剩下的只有秸秆等生物质能和太阳能两种能源具有可行性。农作物秸秆、柴草是最原始的农村生活用能源，前些年由于煤炭价格低，好多作物秸秆被放空烧掉，把其重新利用当然是好事。但是，存在以下几方面问题：其一，很多作物秸秆可以作饲料，其价值更高。其二，作物秸秆热值低，烟熏火燎，污染生活环境，燃烧使用很不方便，群众不愿意用。其三，一部分作物秸秆可做工业原料，（如稻草麦草可造纸）一部分秸秆可还田作肥料。，除去上述用处，所剩的秸秆量已不多，用于采暖不够。由于这些原因，把秸秆和柴草作为采暖用能，前景并不广阔。剩下只有太阳能一条路。

在我国所谓采暖过度区和非采暖区，冬季也是很冷的，也有较强烈的采暖需求。但在这里更不能再直接用燃煤来采暖，也不宜消耗宝贵的电力资源，太阳能可能是必然的选择。

太阳能是取之不尽用之不竭的最干净的能源，我国北方冬季又有较好的日照条件，加之采用地暖供热只需50~60℃的低温热源，与太阳能集热温度正好相匹配，我国在太阳能热利用方面的技术又比较成熟，因此，利用太阳能采暖将是最现实、最干净、最经济的途径。

三、太阳能―农村乡镇建筑采暖用能的必然选择

为什么说太阳能是农村乡镇建筑采暖用能的必然选择呢？主要有以下原因:

1．从资源方面说，我国主要采暖区在北方，而北方又恰好是日照比较好的地区，太阳能资源比较丰富。尤其在需要采暖的冬季，晴天比较多，为太阳能采暖提供了有利的条件。

其他能源都受各种各样的条件限制，如地热能、风能等替代能源不是任何地方都有，生物质能受产量的限制，唯有太阳能普照大地，几乎是公平的提供给各地，且能量巨大，只要有效的收集技术，就能获得充足的能量。

2．经过30多年的发展，太阳能热利用技术已很成熟，集热效率高，其集热温度和供暖所需的温度很匹配，完全可满足供暖需要。

3．从经济技术上分析，从上世纪七十年代开始，经过三十年多年的研究开发，我国的太阳能集热技术有了飞跃式的发展，如高效集热元件真空集热管生产技术相当成熟，其相对价格（相对人民的收入水平）降低了几十倍，甚至几百倍。过去一根真空管的价格相当于普通职工一月的工资（四五十元）。现在同样的一根真空管不足十元，相当于普通职工月工资(几百元，几千元)的几十分之一，甚至几百分之一。这为大规模利用太阳能提供了技术保证和现实的经济物质基础。

四．太阳能集热器面积的选择

1．房屋采暖热负荷标准

目前一般设计标准为40～80w/m2，对节能型房屋，可按每平方米采暖面积耗能40瓦计算，

太阳能的能量密度较低，用太阳能采暖需要有较大的集热面积。为尽量减少太阳能集热器的面积，要对房屋采取较好的隔热保温措施，以减少房屋的热损失，降低单位面积所需的热负荷。故用太阳能采暖，都应是节能型房屋，其供热量一般可按40w/m2计算。有资料显示，某些隔热保温好的房屋，其热负荷仅为20～30w/m2。

2．一般家庭采暖热负荷计算

一个普通农户家庭可按60m2的采暖面积计算，其中两间卧室，每间15m2，另有中厅和厨房约30m2。（人口多的可适当增加面积），

按60m2采暖面积、40w/m2计算，则其每天的总用热量为：

40w/m2×60m2×(3600秒×24小时)

=207360000j=50000大卡

若按30w/m2计算，则其每天的总用热量为:

30w/m2×60m2×(3600秒×24小时)

=155520000j=37500大卡

3．太阳能集热器面积的确定

在晴朗的天气里，在地球表面上，垂直于太阳光辐射平面上的太阳辐射能大约是1000w/m2，考虑到大气中常有灰尘、云雾等影响其透明度，我们可按800w/m2计算。

由于是在冬季采暖，我们取每天的日照时间为6小时来计算，即取当地真太阳时上午9点至下午3点，（实际日照时间要长些，9点前和下午3点后也有日照，正可补充接近3点和9点时阳光斜射造成的不足800w）

太阳能集热器的集热效率可按50%计算，则太阳能集热器的功率为:

800w/m2×50%=400w/m2

按一个家庭60m2采暖面积、40w/m2计算，则其则所需要的集热器面积为:

207360000j÷（400w/m2×3600×6）=24m2

按60m2采暖面积、30w/m2计算，则其则所需要的集热器面积为:

155520000j÷（400w/m2×3600×6）=18m2

集热器面积与采暖面积之比为:

24/60=1/2.5 和18/60=1/3.3

即每1m2集热器可向2.5m2或3.3m2的房间供暖

考虑到有时会出现阴天，上述比值可取1/2和1/3。

即每1m2集热器可向2～3m2的房间供暖

按上述两个方案，一个60m2采暖面积的普通家庭，太阳能集热器面积可分别设计为20m2和30m2。

五．太阳能集热器的选择

由于采暖发生在冬季，因此，一般应选用在低温条件下综合性能较好的真空管集热器。这里有两种基本方案:

第一种，普通平板密排列式真空玻璃管集热器。这种集热器技术成熟，热性能也较好，目前应用较多。其集热温度较适宜于地板辐射采暖系统。

第二种，半固定聚光型玻璃真空管集热器。这种集热系统是中国农村能源协会太阳能协调组组织专家最新研制的集热系统。这种系统有下述主要优点:

1．集热温度高。由于有3～4倍的聚光比，每个真空管接受的光辐射强度提高了3～4倍，故真空管集热器内水温上升加快，可获得较高的集热温度，在冬季也可达到70～80℃。不仅可以用在地板辐射采暖系统，而且可以用在采用普通散热器的散热系统，从而大大扩展了太阳能采暖的应用范围。

2．系统成本降低。由于有3～4倍的聚光，故玻璃真空管用量只有非聚光系统的1/3，大大节省了真空管的用量。虽然聚光器要产生一定的成本，但比真空管要造价低。而且，支架成本也有所降低。

3．可自动改变集热面面积，在春夏季非供暖季节，不需要大面积集热时，其集热面积可自动变小为原来的三分之一。避免了大量热能不能利用、不好处理的难题。

六．隔热保温和墙体本身的蓄热功能

为减少房屋的热损失，尽量降低房屋采暖的热负荷，要对房屋采取较好的隔热保温措施。具体方法，在墙体外侧粘贴一层5～8厘米的泡沫塑料板保温层，窗户要采用双层玻璃，外门最好采用双道密封门，或加一个密封较好的带保温层的门帘。

要注意，隔热保温泡沫塑料板要粘附在外墙。这样不仅隔热保温性能好，而且可使墙体本身成为储热的载体。白天给房间加热时，墙体也同时被加热，储存了大量热能。晚上无太阳能加热时，由于有外墙隔热层，墙体储存的热量不易散失，可保持室内温度平稳，下降很慢。

试验表明，只要墙体有较好的外墙隔热保温，白天用太阳能给房屋供热后，晚上即使不供热，房间温度降低一般不超过1度，完全可满足家庭采暖的要求。

七．辅助热源

太阳日照有很大的不稳定性，不仅有昼夜之分，在冬季也会出现多日的阴雪天气，为保证房间保持稳定的、适宜的温度，可采用适宜的辅助热源。

电能和燃气都是可选择的辅助热源，因为这两种能源都有启动快、易操作、污染小、使用方便的优点，可根据情况快速反应，迅速的启动或关闭辅助系统。

关于燃气采暖系统，有成熟的技术和较广泛的应用，这里不再来叙述。

关于电加热系统，有电直接加热系统和热泵供热系统两种方案。

直接电加热系统，造价低，施工简单，但耗电量大，其效率最大不超过100%，即一千瓦的电能最多产生一千瓦的热能。对于日照好，很少用辅助热源的地区，或天气条件不宜用热泵的地区（如气候太寒冷地区，空气源热泵结霜严重）可采用这种方法。

热泵供热系统。这种系统的优点是节省电能，其能效比至少能达到200%，即至少节电一倍甚至3～4倍。其缺点是初投资较大些，对于日照较差、需要辅助热源较多的地区，可采用这种方法。

八、太阳能的储存

为应对太阳日照的不稳定性，除辅助热源外，还应设置热能储存系统。对此问题，根据实际应用，我们分三个层面来分析：

1．房屋自身的蓄热功能

前面已谈到房屋自身也有不小的蓄热功能，在外墙隔热保温的条件下，当白天太阳能集热器向房间供热时，墙体本身，以及室内各种家具、衣物，都会吸收大量热能，温度不断提高，从而储存下大量热能。在外墙有较厚的隔热保温层的条件下，热量向外散发很慢，实际试验表明，每天降温在1℃左右，假设有太阳能供热时室温为20℃，随后有两天变阴，则两天后室温降为18℃，仍是比较舒适的居住温度。

如果我们在建筑房屋时，在墙体内设置一些相变蓄热材料，如硫酸钠的水化物，则将有更好的蓄热效果。

2．中小型储热水箱

为了在夜间也能供热，我们可以设置一个储热水箱。我们还按一个普通农户家庭60平方米的供热面积、30m2太阳能的集热器计算。设白天收集到的太阳能，50%在白天使用，另50%晚上用。根据前面假定，即热水器的有效功率是400w/m2,则每天收集的太阳能为：

400w/m2×30m2×3600秒/小时×6小时

=259200000j=62208大卡

储热水箱的储热量为: 62208÷2=31104大卡

设储水温度为65℃，最低可降到30℃。温差为65℃－30℃=35℃。

则所需水箱容量为:

311040大卡÷（1大卡/公斤・℃×35℃）=888公斤

储热水箱的容量选为800公斤～1吨即可

3．地下热储存

用地上储水罐储热只能进行当日的热储存，若进行长时间的热储存，就需要成十倍的增大储水箱的容量，这不仅大大增加成本，而且其隔热保温性能也不好。要进行长期热储存，理论和实践都证明，采用地下热储存是经济可行的选择。

地下热储存有很多优点，储热量大是其主要点。其容量可达几十至千百立方，不仅储存的大量水可大量蓄热，而且水窖周围的土壤也能储存大量的热能。此外，其造价也比地上建水罐低得多。可实现热能的季节性储存，即把春、夏、秋季的太阳热能储存到冬季用。

（1）储水窖的容量估算

仍假定普通农户的供暖面积为60m2，每天约需50000大卡的热能。若储水温度为50℃，供热后水温降至25℃，则每天需要热水量为:

50000大卡÷（1大卡/公斤・℃×25℃）=2000公斤=2吨

可见一个20m2的储水窖，储存50℃的热水，即使没有太阳，也可以对60平米的房间供暖10天。

（2）储水窖的建造

具体方法是在地平面2米以下挖一个直径3米、深3米、容积约20m2的储水窖，底面和四周用水泥混凝土抹好，不需要另加隔热保温层。上部用钢筋混凝土制顶，要加隔热保温层。

这种储水窖的建造难度并不大，比沼气池的技术要求低，只要不漏水即可。其成本稍大于一个家用沼气池。

（3）储水窖四周土壤的储热性能分析

当太阳能集热器向水窖内加热时，水窖内水温升高，热量会向四外扩散传递，不过水窖的四周和底部可看成是由土壤组成的无限厚的蓄热材料和无限厚的保温层，热量只会聚集储存在周围的土壤中而不会散失掉。其温度分布是：越接近水窖壁处温度越高，越远温度越低。只有顶部可向大气散热。故四周和底部不需要采取隔热保温措施。

如果热量向土壤扩散到居中心6米处，则形成一个直径12米、高10米的土壤蓄热层，其容积达1100多m2，是水窖容积的三十多倍，既使土壤的单位热容量按水的1/3计算，其总储热量也是水窖内水储热量的十倍以上。可以说土壤的蓄热能力是无限的，足可以把春、夏秋季全年的热量储存起来，供冬季采暖用。

当水窖内的水温由于向房间供热而温度降低，低于土壤温度时，土壤中的热量就会向水窖内的水传递，向水窖补充热量，以保证向房间供热。

（4）水窖顶部散热分析

顶部距地面有两米，水窖四周储热区按地面直径12米范围计算，地面散热面积约100m2。干土的导热系数约为0.12（千卡/米・小时・℃）,湿土导热系数变化较大，在0.56～1.5间,我们可在地面采取一些隔热措施，如加蛭石、干土、铺设泡沫板等隔热层，使其平均散热系数控制在0.3以内。深层土壤温度为15～18℃间，水窖内水温为50℃以上。若地面和储热层之间的平均温差按20℃计算，则平均每平米地面每天的散热量为:

0.3千卡/米・小时・℃×20℃÷2米×24小时

=72大卡/m2

100m2地面的总散热量约7200大卡，约为每天集热器总集热量50000大卡的14%。散热量远小于收集的热量，故在春夏秋季只要有太阳，就可以逐日e集储存太阳热能。

在冬季，等水窖中的水由于向房间供暖而温度降低时，土壤中的热会反过来向水窖供热，使水温升高，以保证向房间供热。

（5）储水窖四周和底部热量传递分析

储水窖为直径3米深3米的圆柱体，则其

侧面积为: 3×3.14×3=28m2。

底面面积为: 3.14×1.5×1.5=7m2

底部和四周总面积为:28+7=35m2

我们假设经过一段时间收集太阳能进行热储存，储水窖及其外侧土壤的温度分布已经达到这样一种状态：水窖内侧水温是50℃，6米外土壤温度是20℃，每隔一米的温降为5℃，则距水窖壁一米处土壤的温度是45℃，。假设该处土壤为湿土，其导热系数为1.2，则水窖侧面和四周每天向外的总导热量为:

1.2大卡/米・小时・℃×35m2×24小时×5℃÷1米

=5040大卡

同一天收集器收集的太阳热能为50000大卡，这就是说一天收集的太阳能只有约1/10传递到土壤内，很小一部分。再考虑顶部散失的一小部分热量，其余大部分热量还储存在水窖内的水中，使水温升高。由此可见储水温度足可满足采暖用。如果夏秋季日照好，储水温度达到60℃以上有可能的。

九、几种技术方案

1．单集热器系统

本系统单由太阳能集热系统组成，通过循环泵直接向房间散热器供热，没有辅助热源，也没有储水箱，只靠墙体和室内物品本身的储热功能来储存热能。其主要优点是系统造价最低。缺点是室内温度波动较大。适宜在日照好、昼夜温差较小、或不太寒冷的地区应用。对采暖质量要求不太高的地方可采用这种系统。

2．集热器+小水箱+辅助热源系统

这种系统的优点是供热稳定，当太阳能充足时用太阳能供暖，当其不足时，启动辅助热源供暖。但其造价较第一种方案高，且需要消耗一定的传统能源（电能或燃气）。

3．集热器+地下储水窖系统

这种系统的优点是供热最稳定，不管当天太阳能充足与否，地下储水窖内储存的热能都能不断向房间稳定的供热，且一般不需要辅助热源。其缺点有二，一是要增加建造储水窖的成本，二是储热温度较低一般为50℃左右，只适用于地板辐射供暖。

十．经济效益和社会效益分析:

1．经济效益

成本（按一个普通家庭估算）

太阳能集热系统成本: 7―8000元

储水系统成本: 3―5000元

合计: 10000―13000元

随着大批量的生产，以及技术的完善和进步，还会进一步降低系统的造价。按目前能源价格，每年可节省2000元，五六年可收回成本。而太阳能采暖系统至少可用10?5年。

2．社会效益

2.1．首先为国家节省了大量的煤炭、石油、电等优质紧缺的能源资源，减少了对大气的二氧化碳等污染气体的排放量，减少了环境污染。

2.2．提高了供暖的质量，改善了农村乡镇的生活环境，并可大大降低农村的发病率和死亡率。

前面已提到，目前在农村冬季采暖采用的土暖气法或直接燃煤法，不仅效率低，供暖不稳定，而且对室内和大气环境污染严重，常引起煤气中毒事故，直接危及人的生命安全。农村的冬季，老人的死亡率明显提高，其主要原因就是没有良好的供暖设施，屋内寒冷温度波动大，老人体质弱，容易感冒生病，甚至导致死亡。

采用太阳能主动式供暖，可以从根本上解决供暖不稳定问题。可保持房间有较适宜的居住温度，这对降低农村冬季的发病率和死亡率、对降低医疗费用，有重要作用。

3．充足的供热水功能，提高农民的生活质量

太阳能采暖需要几十平方米的集热器，每天可产生几吨热水，除采暖外其他生活用水量一般不超过二百多公斤，因此，一年365天，天天都有充足的热水供应，以用于炊事、洗浴、洗衣、洗碗等其他生活方面，大大方便了广大农民群众，提高了农民的生活质量。

十一．前景分析

太阳能主动式采暖已有较好的经济竞争力，其节省能源的巨大效益和零污染的优势、以及提高农民生活质量等多方面的社会效益，是其它产业无法比拟的，因此，必有很好的发展前景。

1．每户几十平方米的集热器，成十倍的扩展了太阳能的应用范围，必将带动太阳能产业产生一个新的飞跃。

篇9

关键词：水源热泵，高温地下水，地下水梯级利用

1. 背景介绍

面对迅速发展的供暖形势，不少南方城市也开始逐步探索实施集中供暖及分布式区域采暖方式。按照现行规定，我国供暖区域的划分主要依据为《民用建筑热工设计规范》，以累年最冷月和最热月平均温度作为主要指标，累年月平均温度低于或等于5℃的天气超过90天的华北、东北、西北地区，南北供暖的分界线是秦岭DD陇海线，北方地区集中供暖室温标准为16℃-18℃。

河南地区属供暖分界线的中介带，河南南部部分城市如信阳、南阳等至今集中供暖依然没有良好实施;河南北部部分城市已经实现局部区域集中供暖，但因地理环境限制等原因，部分城市集中供热管网依然无法实现大面积覆盖，这样，利用热泵进行分布式区域采暖的方式便应运而生。

2. 项目简介

本项目为河南省某住宅小区，总建筑面积为68110O，一期总建筑面积33682O，二期总建筑面积34428O，需要供卫生热水的户数为666户。

本项目采用了节能环保的可再生能源系统――水源热泵系统，冬季通过热泵机组提取地下的热量供给室内供暖房间，室内末端采用地板辐射采暖。考虑到地板辐射采暖系统承压能力，所以将该工程供暖系统分为高、低两区，1―11层为低区系统，总建筑面积为45128O，12―17层为高区系统，总建筑面积为22982O。

3. 方案设计

3.1室内外设计参数;

采暖室外计算温度-6.7℃，冬季室内计算温度18℃±2℃。

3.2 热负荷设计

名称

各区建筑面积（O）

单位负荷

（W/O）

各区负荷

（kW）

总负荷

（kW）

一期

低区：23046

45

1037.1

1443.2

高区：9025

406.1

二期

低区：20471

45

921.2

1549.3

高区：13957

628.1

3.3热水负荷计算：

一天需要热水量：666户×120L/升/日/户=80m3按80m3计算。自来水温度为15℃，生热水温度为45℃，生热水温与自来水温差为30℃，经过计算热水负荷为：80m3×30℃×1.163=2791KW

在不采暖的季节，按照供热给水设计规范，用8小时将125m3水加热到45℃，所以热泵机组负荷为2791KW÷8=348.9KW;为保障生活热水供应选用2个30m3的蓄热水箱。

在冬季采暖期，热源采用高温地下水直接用板换换热，地热热水进水温度45℃，自来水温升到水温度40℃，在进入热水机组加热至60℃。这样提供热水时可以节省很大的运行费用。

3.4 方案设计

本项目通过高温地下水能源梯级利用，为用户进行冬季供热，利用热泵机组热源测串联运行方式，充分利用地下井水资源，将45℃的地下水通过两级和三级体热，控制地下水回水温度6-7℃。因分阶段采暖面积相差较大，考虑系统可调节性，在井水与热泵机组间增加间接换热系统（板式换热器与中介水循环泵），可在前三个采暖期使用。这样全负荷使用阶段可完全利用地下水的梯级提热，部分负荷使用阶段可以利用换热器，使常温机组并联运行。

热泵的选择为高温级选用R134a工质的热泵，可以满足高温热水的提热要求;低温级选用R22工质热泵，通过水路系统控制，实现机组串联及并联运行的切换。

3.5系统优势： 本系统最大优点是地下水采用串联分级调节，最大能量利用地热每级温差在7-8℃，这样地下水的用量就可以减少，只需3口井就可以了，可以减少打井费用。 由于该市地下水泥沙量大，在地下水进机组前家可拆式板式换热器可以防止泥沙进入机组，造成不必要的故障，可保证机组正常运行。 在热水端加可拆式板式换热器，通过板式换热器将高区与低区分开，这样高区可不设机组，减少机房使用面积。

系统控制：采用定频控制，安全、稳定，运行费用低。可根据井水系统与末端系统供、回水温差及温度下降的速率，精确判定、调节系统载荷大小，达到机组、末端、井水侧负荷完美匹配，使压缩机在最高效率点运行。

3.6运行费用分析：

热泵系统运行阶段按照每年采暖期100天计算，每天运行时间为10小时。采暖期中，严寒期100%负荷时段按10%时间计算、中寒期75%负荷时段按30%时间计算、初寒及末寒期50%负荷时段按60%时间计算。电费考虑到峰谷平电价，综合考虑按照0.7元/kWH计算。冬季采暖运行费用约为79.2万元，折合每平米采暖成本8.1元;热水年运行费用约为15.2万元，折合每平米热水成本1.56元。

5.地下水量和打井数量确定

冬季水源水量GS（m?/h）按下式计算：Gs=860（Qr-N）/1000Δts，该系统冬季总需水量0.86×（4450-885.76）/20=153.2m?/h。

该地区每口井的出水量在50m3/h左右，这样共需抽水井3口，按照1：2比例回灌，回灌井6口，共9口井，每口井深约为640米。

4. 结论：

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摘要：太阳能建筑热量

随着改革开放和经济发展，我国太阳能建筑的面积日趋增大，建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋向，也是当代建筑科学技术的一个新的生长点。抓住机遇，不失时机地推进建筑节能，有利于国民经济持续、快速、健康发展，保护生态环境，实现国家发展的第二步和第三步战略目标，并引导我国建筑业和建筑技术随同世界大潮流迅速前进，太阳能建筑的节能具有很好的前景，大有可为。

我国地域宽广，房屋建筑规模巨大，约有一半建筑位于北方“三北”地区，由于气候原因，每年约有4—6个月的采暖期，该地区规定设置集中采暖系统，以往习惯称之为集中采暖地区。中部地区（冬冷夏热地区），即长江流域地区，虽然冬季平均气温高于0℃，但相对湿度较高，冬季湿冷，而夏季又酷热。该地区属于中国经济发达地区，包括长江上游在内，涉及18个省、自治区、直辖市，总面积180万k平方米，人口近4亿。年工农业总产值占全国40％，人均产值及人均收入均高于全国平均水平。以往由于经济上的原因，该地区一般城镇住宅围护结构无保温办法，也不设置采暖设施，因此冬夏季室内热环境条件相当差。南方属于亚热带气候，夏季气候炎热，降温则是主要解决的新问题。

和发达国家相比，集中采暖地区城镇住宅围护结构保温、气密性较差，供热系统效率较低，单位面积的采暖能耗要高得多。我国已成为世界上建房最多的国家，近年来每年全国建成城镇住宅2亿平方米以上，随着人民生活的不断改善，人们对于建筑热环境的舒适性要求愈趋迫切，中部地区冬季采暖势在必行，各地“空调热”也日渐高涨。所以，如何尽量利用太阳能、合理建筑设计，对北方集中采暖地区可以减少采暖、空调能耗；而对于中部及南部地区，改善室内热环境条件，达到低水平的室内舒适参数，已成为一个重要的课题。

我国从80年代起，对城镇多层住宅应用被动太阳能进行采暖及降温技术已有探究，先后在石家庄、滩纺及杭州等处建成了试点建筑，较好的改善了室内热环境条件。当时的技术路线是由热工外算开始，进而建造示范建筑以验证效果。国外从70年代初期起，投入了相当的力量进行计算机软件的开发工作，应用动态模拟计算，进行建筑热工参数计算分析，进而可以猜测室内环境参数，获得应用被动太阳能的最佳建筑设计方案，同时也建设示范建筑以验证软件的可信性。这类从合理建筑及热工设计着手，在增加有限的建设投资下，尽量利用被动太阳能来达到低水平的室内冬夏热环境条件的住宅，这里称为“节能住宅”。

一、各种参数对空温的影响

为了进行参数探究，首先确定了一个基础方案，即对条状住宅建筑模型，取其南向主立面外窗的窗墙比为30.3％，单层窗，外墙和屋面传热系数均为0.83w／（℃??*平方米），换气次数为1.1次h，不考虑内部蓄热量。在进行参数分析时，固定其他参数，仅变化一个参数来分析对室温的影响。

内部蓄热量

蓄热量会影响室温，非凡是对最高室温有影响。冬季，内部蓄热量会使月最高温度降低，而使月最低温度升高，至于月平均温度，则略有升高。显然，内部蓄热量可以改善冬季室内热环境条件。对夏季来说，蓄热量同样也降低了月最高温度及升高了月最低温度，而月平均温度则无多大影响。当建筑模型中一个住户内蓄热量相当于100平方米、200mm厚混凝土墙时，可使八月份住宅最高温度下降3c左右，可使一月份住宅最低温度升高2.8℃，这将对室内热环境有较大的改善。

换气次数

可以预见，增加换气次数会使冬季室内热环境变差，但能改善夏季室内热环境。对夏季来说，换气次数由1.1次h增加到10次h，可使八月份月最高温度降低4.4℃、月平均温度下降4.8℃，月最低温度下降7.8C.显然，冬季换气次数越低越好，假如园护结构、门窗密闭性好，换气次数可以降低到1.5次／h，此时和1.1次h相比，室温可提高2—3C.

增强夜间通风

降低夏季室温的一个办法是增强夜间通风，计算了三种方案，一是全天以1.1次／h换气，第二种方案全天以10次／hh换气，第三种方案则采取白天（早6一晚2l时）1.1次h换气，夜间（晚21一晨6时）加强通风至10次h.计算结果表明，对于内部蓄热量较大时，第三方案和第一方案相比，月最高温度下降3.7C，月平均温度下降5.2℃，而月最低温度下降达7.7℃。可见增强夜间通风对改善夏季室内热环境是十分奏效的。

南窗面积

窗户开启面积既和热损失量有关，也和通过窗户玻璃进入室内的太阳得热量有关。太阳辐射得热量和窗户朝向有密切的关系，相比之下热损失和朝向的关系就不那么密切了。这里分析南向窗户面积对室温的影响。计算三种不同的窗墙比，它们分别是9.3％、30.3％及60.5％。冬季工况计算表明，窗墙比由19.3％增大至60.5％后，一月份最高温度升高3.6℃，平均温度升高2.7℃，而最低温度提高2.5℃的夏季来说，月最高温度、月平均温度及月最低温度分别要提高1.6℃、0.9℃及0.4℃。

由此可见，南向窗墙比大且具有较大内部蓄热量时，可以改善冬季室内热环境条件；至于夏季，南向窗户面积增大会提高一点室温，使室内热环境条件略为变差—点。

主立面朝向

主立面朝向不仅对冬季有影响，而且对夏季也有影响。主立面朝东及朝西时室温相同，和主立面朝南及朝北相比，室内热环境条件都要来得差。对于冬季来说，主立面朝南为最佳。

水平遮阳板伸出长度

夏季除了采用加大通风量来降低室温外，另一条途径是在窗户上方设置遮阳板，以减少太阳入射量。计算了不同伸出长度（水平方向）一月及八月份室温情况。由计算可以得出，水平遮阳板对夏季有明显改善室内热环境的功能，但遗憾的是，同时也使冬季室内热环境变差。夏季时，水平遮阳板的伸出长度由0，0.4，0.9及1.5m变化时月平均温度可分别降低1.0，2.0及2.2℃，但冬季却也相应降低了月平均温度0.2，0.7及2.2℃。

窗户的层数

增加窗户层数将减少热损失，但也在一定程度上减少了太阳得热量。采用单层宙及双层宙作计算比较，发现双层窗对冬季室温略有改善（一月份平均室温增加0.9℃），但同样使夏季室温略有变差（八月份平均室温升高0.7℃）。

外墙、屋面外表面颜色

外墙、屋面外表面涂成白色会有助于降低夏季室温。进行二种方案比较计算，一种采用吸收率为o.8的深色外表面，另一种吸收率为浅色外表面。计算结果表明，浅色表面可使夏季室内热环境得到明显改善，但同时也使冬季情况变差。在二方案中外墙及屋面传热系数均采取0.83w平方米，八月份平均室温可降低2℃，但一月份平均室温也降低了1.3℃。外墙和屋面保温越好，这种影响将越小。

外墙和屋面热工设计

采用三种方案进行比较计算，

第一方案为外墙和屋面的传热系数及均为0.83w／（℃。m），

第二方案外墙K＝0.83w／（℃。m），屋面K＝0.28w／（℃。m），

第三方案外墙和屋面K值均为0.28w／（℃。平方米）。

由计算可以看出，屋面保温对降低夏季顶层室温的影响尤其大，第二方案和第一方案相比，八月份月最高温度下降7℃，平均温度下降0.4℃，但月最低温度上升了6℃。从冬季情况看，保温改善有利于室温提高，第三方案和第一方案相比，一月份平均室温升高1.1℃，5最低温度升高了2.4℃，但月最高温度有所下降（5℃）。顶层天花板表面温度受屋面保温影响甚大，对于屋面有很好保温的场合K＝0.28w／（℃。m3），在年最热日下午14时，天花板内表面温度仅只比室温高0.5℃，但K＝0.83w／（℃。m）的屋面来说，要高出3.8℃。假如采用外墙及＝0.74w／（℃。m），屋面X＝0.63w／（℃。m），并具有较大的内部莆热量，应用双层窗，加强夜间通风（晚21时至凌晨6时，换气次数为10次／h），此时最热日下午14时室温为37.2℃，天花板内表面温度只有33.6℃，室内热环境可以得到明显的改善。

二、节能住宅设计原则

根据以上参数探究，提出如下设计原则摘要：

1.冬季换气次数应该尽可能低，而夏季则尽可能高。

2.假如具有较大的内部蓄热量，对夏季来说，较好的方案是白天（早6时至晚2l时）维持较低的换气次数，面夜间（晚2l时至晨6时）宜加强通风增加换气次数。

3.内部蓄热量对冬、夏季来说均能减少室温的波动幅度，即降低最高温度，升高最低温度，但对平均温度影响甚小，总的来说，内部首热量能改善室内热环境。

4.采用水平遮阳板来降低夏季室温并不是好的办法，因为它同时较冬季室内效环境变差，除非遮阳板在冬季时可以移开。

5.尽管外墙、屋面外表面涂以浅色可以降低夏季室温，但同时也降低了冬季室温，因面不推荐这种做法。

6.采取南立面大比例的窗墙比，并设计成具有较大内部蓄热量境，对夏季稍为不利。

7.主立面窗户朝南为最佳，朝东及朝西效果最差。

8.窗户、外墙及屋面保温能改善冬季室内热环境，非凡是屋面保温可以明显地改善夏季室内热环境。

三、几个推荐的节能住宅方案

被动太阳能（房）节能住宅方案

参数探究优化计算了北京地区应用被动太阳能采暖的可能性，即探究了是否可能在不设置采暖设备时月平均室温达到16℃。计算结果表明是可能的，其建筑设计参数如下摘要：

1.南立面宙墙比60.5％。

2.具有较大内部蓄热量，相当于户（建筑面积73.1平方米）具有200mm厚混凝土墙体的苦热量

3.双层窗。

4.外墙和屋面的传热系数K＝0.28w／（℃。平方米）。

5.冬季换气次数0.5次/h，夏季早6一晚21时换气次数1.1次/h，晚21次/h.

四、节能住宅方案设计原则

由参数探究的结果提出如下设计原则摘要：

1.冬季换气次数宜低（v＝0.8次／h），夏季换气次数宜高（v＝20次h）（借助于打开宙户利用自然穿堂风）。

2.从防止出现结露危险性观点来看，冬季换气次数至少保持0.8次h.

3.增加内部蓄热量可使室内温度被动减弱，使夏季及冬季的最高温度下降，使最低温度升高，不过，内部蓄热量对平均温度的影响甚微。总之，内部蓄热量可以使室内热环境条件得到改善。

4.和较小的南向窗户相比，加大南向窗户面积，并配以相对较高的内部蓄热量，可以较好的改善冬季室内热环境条件。这种做法只是稍微使夏季室内热环境条件变差。

5.选择建筑南向主立面为最佳，而主立面东向或西向为最差。

6.南向窗户上部的水平遮阳板对改善夏季室内环境的功能不明显，除非在冬季时可以移开。

7.为了避免冬季卧室及起居室出现结露，在布置厨房、浴室、厕所位置时要注重和主要使用房间的隔断，并合理利用穿堂风，最好设置机械排风装置。