空氣能采暖熱負荷計算及設備選型
在寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)的一部分(最低環(huán)境溫度不低于-7℃的地區(qū))、溫和地區(qū)及夏熱冬暖地區(qū)、嚴寒地區(qū)使用,機組的選型不可一概而論。
下表給出了不同地區(qū)的推薦采暖負荷:
夏熱冬暖地區(qū)
夏熱冬冷地區(qū)
溫和地區(qū)
寒冷地區(qū)
采暖負荷(W/㎡)
80-100
100-120
100-120
120-150
注意:按照GB50019計算出的值一般較小,因為根據(jù)中國目前的實際情況,房屋的保溫效果都比標準要差好多,因此計算結果僅供參考和校核。
下圖是中國熱工計算的分區(qū)圖:

注:當前的行政區(qū)劃有所改變,但地域并無變化。如果確實需要計算,請參考下面介紹的一些方法及注意事項。
一、計算熱負荷注意事項
1.地板輻射供暖與一般散熱器對流供暖方式相比,熱工特性有許多區(qū)別。輻射供暖房間熱負荷的嚴格計算是很復雜的,為簡化計算,可近似采用按對流采暖方式熱負荷計算的基礎上,進行一些特殊的修正和調整。

2.應按《采暖通風及空氣調節(jié)設計規(guī)范》的有關規(guī)定,進行房間的供暖熱負荷計算。但與常規(guī)對流式供暖方式熱負荷計算應有所區(qū)別。
3.不計算有敷設有加熱管道地面的供暖熱負荷。
4.供暖熱負荷計算宜將室內(nèi)計算溫度降低2攝氏度,或取常規(guī)對流式供暖方式計算供暖熱負荷的80至90%。
5.地板輻射用于房間局部區(qū)域供暖、其它區(qū)域不供暖時,地板輻射所需散熱量可按全面輻射供暖所需散熱量,乘以計算系數(shù)。供暖區(qū)面積與房間總面積的比值 >0.80 0.55 0.40 0.25 <0.20
計算系數(shù) 1 0.72 0.54 0.38 0.30
6.供暖區(qū)面積比值在0.20至0.80區(qū)間的其它數(shù)值時,按插入法確定計算系數(shù)。
7.進深大于6m的房間,宜以距外墻6m為界分區(qū),當作不同的單獨房間,分別計算供暖熱負荷和進行地板輻射供暖設計。
供暖區(qū)面積與房間總面積的比值
>0.8
0.55
0.4
0.25
<0.2
計算系數(shù)
1
0.7
0.54
0.38
0.3
附加系數(shù)
1
1.3
1.35
1.5
1.5
二、房間采暖負荷計算方法
以下圖為例,該房間的散熱量,由以下幾個部分構成:

1.外墻散熱量;
2.外窗散熱量;
3.戶門傳熱量;
4.隔墻傳熱量;
5.屋頂散熱量;
6.地面散熱量;
7.冷風滲透耗熱量;
8.冷風侵入耗熱量。
一、采暖負荷估算
采暖熱負荷的估算辦法
Qn=a*qn*V*(tn-tw)
式中:Qn —采暖熱負荷 W
tn —室內(nèi)空氣溫度℃
tw —室外供暖計算溫度
V—建筑的體積 m3
qn —體積熱指標
根據(jù)建筑的保溫情況宜取0.4-0.7
a —修正系數(shù)。請參考下表
采暖室外計算溫度℃
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
a
2.46
2.00
1.74
1.55
1.40
1.30
1.20
(一)獨立分戶供暖的負荷特點:
1.獨立控制,室溫可調;
2.間歇運行,短時間加熱功率大;
3.存在戶間傳熱的問題。
基于以上原因,獨立分戶供熱熱源的加熱功率要高于按照傳統(tǒng)集中供熱的計算所得的熱負荷一般需要乘以 1.3~1.5 的系數(shù)。
(二)生活熱水加熱功率:
熱水加熱的基本計算公式
Q=C*m*(tr-tl)
式中:tr/tl —熱水/冷水溫度℃
m —熱水流量 L/min
Q —加熱功率 kW
C — 常數(shù)0.07
常用熱水參數(shù)表
熱水器具名稱
熱水量 L/m
水溫 ℃
熱水龍頭
5-7
30-35
淋浴器
7-10
37-40
浴缸
10-15
40
高級浴缸
15
40
二、生活熱水選型提示
對于全日供應熱水的住宅,每戶設有浴盆時,僅計算浴盆的熱水用水量,其他器具的熱水用量不計,浴盆的同時使用百分數(shù)按下表選取。
浴盆數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
8
同時使用百分數(shù)
b%
100
85
75
70
65
60
57
55
三、通過流量計算計算大致確定地暖管內(nèi)水循環(huán)量及地暖循環(huán)泵
計算的工況則以室內(nèi)已經(jīng)達到目標溫度為準。
地暖管的進水溫度最好保持在35-50℃之間,家用的稍微低些,維持在40℃左右,商用的可以高些。但最高不能超過60℃。進出水口的溫差不宜超過10℃,推薦為5-7℃。計算時以地暖滿負荷狀況為準。據(jù)此計算出地暖管內(nèi)水流量。

在成本因素不是很敏感的情況下,建議將地暖水泵配的偏大些。對于100㎡左右的居屋,推薦揚程不小于8m,流量不小于2.5m3/h。推薦使用屏蔽泵。流量大則室內(nèi)地板表面的溫度會更均勻。
四、輔助電加熱的選配
在環(huán)境溫度較低時,因制熱負荷很大,設備很難做到在供暖的同時供應生活熱水。這時候,可以通過增加輔助電加熱器來解決。

電輔熱能力選擇方法:
A、盡量選擇管道式的電輔熱
B、容量的選擇方法:最低溫度不低于-7℃的區(qū)域,按照機組標稱能力的30%選??;最低溫度低于-7℃的區(qū)域,按照機組標稱能力的30%-50%選取,同時要兼顧家庭的供電負荷。
五、地板采暖系統(tǒng)連接示意圖

在采暖中,所有的熱負荷數(shù)據(jù),都需要通過不斷的修正系數(shù)來修正,沒有修正好,就經(jīng)常會出現(xiàn)我們計算的熱負荷偏小。