2025【天津S县某农村空气源热泵地暖系统设计7400字】.docx

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天津S县某农村空气源热泵地暖系统设计

摘要

本房屋为天津市S县某居民住所，根据天津市的相关气象资料，参考国家的相关出台的规范和标准等一些有用的资料，对此住所进行供暖工程设计。同时为了响应国家煤改电的号召，利用空气源热泵设备进行此次的设计。再进行计算的同时，建造模型和仿真模拟。房屋的面积为300m2,室外设计温度为-10℃。完成了选择之后对在房间内的设备和管路进行布置。根据相应的布置最后完成图纸的绘制。

关键词：空气源热泵设计；负荷计算；供暖设备选型；煤改电；

目录

TOC\o1-3\h\u29497第一章绪论 6

212521.1课题背景 6

90811.2空气源热泵的特点 6

323921.3空气源热泵应用领域 7

297631.3.1空气源热泵原理 7

311781.3.2在制冷制热方面的应用 7

703第二章工程概况及设计条件 8

292362.1空气源热泵水地暖的设计条件 8

163922.1.1原始资料及设计条件 8

42012.1.2设计目标 8

16292.2设计图纸及要求 9

289682.2.1设计图纸 9

12772.2.2设计要求 9

24142第三章设计计算 10

80933.1水地暖系统的设计计算 10

43123.1.1原始资料及技术条件： 10

17583.1.2建筑条件 10

194823.2负荷计算 12

146403.2.1围护结构的基本耗热量 12

254743.3利用energyplus进行仿真模拟 14

225253.4地暖盘管的设计计算 16

233273.5空气源热泵机组的设计计算 17

236393.5.1压缩机的选型计算[7]： 17

155793.5.2冷凝器的设计计算[9] 20

105553.5.3节流机构的分类 22

192043.5.4电子膨胀阀的选择 24

160913.6保温水箱的设计计算 25

281493.7空气源热泵型号选择 26

15926第四章自动控制 26

318654.1自动温控 26

75664.2自动防冻控制 26

11232参考文献 27

第一章绪论

课题背景

我国能源、资源人均占有量严重不足,石油、天然气等资源人均可开采量仅为世界平均水平7%左右。[1]根据我国现阶段能源结构形式，不可再生能源仍居于能源消耗主流。其中在农村普遍采用燃煤取暖的方式，燃煤取暖产生大量的二氧化碳和可吸入颗粒物PM2.5，同时也是京津冀地区雾霾严重的主要原因之一，污染最严重时，可吸入颗粒物甚至于达到769μg/m3，远远超过国家标准75μg/m3，由此为加快改善空气污染现状，减少煤炭等化石能源的使用，国家相继对北京、天津等“2+26”城市下达了空气污染治理任务，并在国内部分省市推行“煤改电”项目，由政府出资对煤改清洁能源设备进行一系列的财政补贴。

我国生态环境部在2019年发布了一则治理行动方案——这则方案是《京津冀及周边地区2019-2020年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》。方案制定了秋冬季环境空气质量改善目标，要求区域2019-2020年秋季以及冬季PM2.5的浓度同比之前下降达到3.9%，重污染天数同比下降达到5.9%。制定的《农村散煤燃烧污染综合治理技术指南(试行)》提倡用热泵代替燃煤取暖。

空气源热泵的特点

空气源热泵是以空气为低温热源制取高于环境温度的热水（或热风）的热泵装置，是重要的采暖和生活热水设备之一。[2]在夏热冬冷地区，相比于利用燃气来进行采暖和利用电能来进行采暖，其一是能源效率高，既减少了采暖的能源消耗，又减少了环境污染，与此同时可夏季制冷，空气源热泵采用逆卡诺循环，冷媒从室外空气吸收热量温度升高达到沸点，进入压缩机，气体压缩升温，进入水箱和水交换热量，冷媒冷凝液化通过节流降压进入热交换器，再次循环。空气源热泵将大气作为取得热量的对象，不需要锅炉或者相应的燃料供应系统、除尘系统和烟气排放系统，不会造成环境污染、安全系数和可靠性高，基本上实现了零排放。低温空气源热泵技术大大拓宽了空气源热泵的应用地域和范围，使其从原来的长江流域以南逐步北扩至黄河流域的华北地区，甚至东北地区。[3]

空气源热泵节能的主要原因是，低温低压的制冷剂液体与空气换热，从室外空气吸收热量蒸发为低温低压气体，吸收热量为Q1，之后低温低压气体进入压缩机进行压缩，变为高温高压气体，吸收的热量为Q2，高温高压制冷剂气体与水箱冷却水进行热量交换，冷却水吸收热量为Q3，此时Q1+Q2=Q3，若无空气源加热，单