一、 工程概述 項目名稱：家庭住宅           
項目地址：河北省 
總建筑面積：  320 m²               
采暖面積：280 m²     
房型：住宅型樓房         
墻體：外墻37 CM，外墻保溫 
熱源設備：超低溫空氣源熱泵      
功能需求：冬季采暖、夏季制冷
末端系統設備：地暖盤管、風機盤管
二、 設計思路 該住宅地處遠郊，沒有市政供熱、燃氣管路,燃煤采暖會對周圍環境造成污染，影響房屋美觀，易有粉塵，使用也不方便，該客戶屬于高收入私企業主，冬季對于溫度要求25℃以上，夏季要求24℃，該住宅區域包括主人房、兩間客房、老人房、兩個兒童房、兩個書房、兩個客廳一個餐廳。
 
根據別墅個房間需求，該方案熱源采用空氣源熱泵，匹配的采暖末端有地暖和風機盤管，家中有老人，地暖是最好的選擇。因為地暖的熱量自下而上，首先加熱人的雙腳，最符合中醫提倡溫足而頂涼的養生理論。此外，空氣源熱泵地暖加風機盤管均可以分戶分室控制，別墅房間眾多，可以在每個房間設置獨立的溫控器，對于經常住的房間，可以設置最舒適的溫度，對于閑置的房間，則可以調低溫度，減少不必要的浪費。 三、 空氣源熱泵原理
  空氣源熱泵，也稱空氣能熱水器，是采用制冷原理從空氣中吸收熱量來制造熱水的“熱量搬運”裝置。通過讓工質不斷完成蒸發（吸取環境中的熱量） →壓縮→冷凝（放出熱量）→節流→再蒸發的熱力循環過程，從而將環境里的低品位熱量轉移到水中，全天候（不受氣候變化的局限）供應50度-60度的熱水?？赏耆〈娂訜岵膳?、燃氣熱水采暖、燃煤鍋爐采暖、等熱水采暖設備，作為第四代的熱水器，空氣能熱泵熱水器確實做到了高舒適用水和節能的完美結合體。 四、計算參數
表1 冬季室外設計計算參數

季節參數	平均最低溫度	極寒最低溫度	相對濕度%	室外平均風速（m/s）	大氣壓力KPa
冬季	-7	-15	55	1.5	102

 

季節參數	平均最低溫度	最高溫度	相對濕度%	室外平均風速（m/s）	大氣壓力KPa
夏季	27	34	55	1.5	102

表2冬季室內設計計算參數

參數	室內溫度（℃）	相對濕度%	氣流速度（m/s)
冬季	25±2	45	≤0.3
夏季	22±2	45	≤0.3

 
 五、供熱熱負荷計算
超低溫空氣源熱泵選型，依據《采暖及通風空調設計手冊》家庭采暖熱負荷由外圍護結構和內圍護結構的基本耗熱量及其附加耗熱量和冷空氣滲透耗熱量組成，根據冬季室外溫度參數設計單位熱負荷指標為100W/㎡。
熱負荷確定：
            Q1=280×100=28kw

房間	冷量	面積	總負荷	末端選型	末端冷量
主臥	120w	25	3kw	FP-85-WA	4.5
客房X2	120w	40	4.8kw	FP-68-WA	3.6
老人房	120w	23	2.76kw	FP-68-WA	3.6
兒童房X2	120w	40	4.8kw	FP-51-WA	2.7
餐廳	180w	30	5.4kw	FP-136-WA	7.2
客廳X2	160w	90	14.4kw	FP-170-WA	9.0
書房X2	80w	30	2.4kw	FP-68-WA	3.6
合計	38kw
主機選型	15匹			45kw

 
結合建筑物特點及氣候條件，配置超低溫空氣源熱泵在平均最低溫度-7℃的工況下輸出熱量應≥38kw才可滿足使用要求。
六、 運行費用的分析

設備	超低溫空氣源熱泵	燃氣鍋爐（天然氣）	燃煤鍋爐
能源熱值	860大卡/度	8000大卡/立方	4500大卡/公斤
能效比	≥270%	≤80%	≤50%
實際熱值	860大卡/度×270% =2322大卡/度	8000大卡/立方×80% =6400大卡/立方	4500大卡/公斤×50% =2250大卡/公斤
同樣制取28kw熱量的費用對比 1kw=860大卡	（28×860）÷   2322大卡/度≈ 10.3度電/小時	（28×860）÷6400大卡/立方≈3.7立方氣/小時	（28×860）÷2250大卡/公斤≈  10.7公斤/小時
能源單價	0.52元/度	2.7元/立方	0.8元/公斤
日運行8小時費用對比	10.3度/天×8小時×0.52元/度≈ 42.8元/天	3.7立方/天×8小時×2.7元/立方≈  79.9元/天	10.7公斤/天×8小時×0.8元/公斤≈ 68.4元/天
年運行費用	42.8元/天×120天=5136元/年	79.9元/天×120天=9588元/年	68.4元/天×120天=8217.6元/年

 
七、 系統原理
空氣源熱泵通過極少的電能吸收空氣中大量的低溫熱能，經過壓縮機的壓縮變為高溫熱能，傳遞水中將水加熱，熱水通過地暖管用于供暖。 空氣源熱泵是通過熱泵機組將回收來的低壓冷媒壓縮后變成高溫高壓的氣體排出，隨后冷卻下來的冷媒在壓力的持續作用下變成液態，經膨脹閥后進入蒸發器，由于蒸發器的壓力驟然降低，因此液態的冷媒在此迅速蒸發變成氣態，并吸收大量的熱量。在風扇的作用下，大量的空氣流過蒸發器外表面，空氣中的能量被蒸發器所吸收，空氣溫度迅速降低，變成冷氣排進風機盤管提供制冷服務。
  冷、暖的動力是免費的空氣熱能，只需在吸收空氣熱能時消耗稍許的電力，而熱效率高達270%-430%，與傳統能源相比，不僅熱效率高，還避免了使用化工能源造成污染物排放，做到了節能環保雙重功效。
  采取物理工作方法，整個供暖過程不會有有毒氣體產生，并且在這個過程中水電分離不會產生漏電事故，不受環境影響，無論是陰雨天還是寒冷冬季，空氣源熱泵機組全智能控制自動運行無人看管，最高水溫可達到60℃。
八、 設計依據
1、 根據氣象資料； 
2、《熱泵供熱系統設計、安裝及工程驗收技術規范》（GB/T8713-2002)；
3、《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》（GB50242-2002）；
4、《空氣源熱泵采暖和熱水系統的設計與安裝》GB/T15513-1995；
5、《低溫熱水地板輻射供暖技術規程》北京市建設標準DBJ-T 01-49-2000；
6、《建筑給水排水設計規范》（GB/T50015-2003)；
7、《給水排水制圖標準》（GB/T50019-2003)；
8、《采暖及通風空調設計手冊》
9、《城市區域環境噪音標準》；
本設計是根據當地氣候、環境和建筑進行計算后，對某一房間或空間內的溫度、濕度、潔凈度和空氣流動速度等進行調節與控制，從而為用戶創造安全環保、舒適節能的和諧環境。