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文檔簡介
北京市地方標準
DB
編號:DB11/T1382-2022
空氣源熱泵系統(tǒng)應用技術規(guī)程
Technicalspecificationforapplicationof
air-sourceheatpumpsystem
2022-08-18發(fā)布2022-10-01實施
北京市住房和城鄉(xiāng)建設委員會
聯(lián)合發(fā)布
北京市市場監(jiān)督管理局
1總則
1.0.1為指導北京地區(qū)的空氣源熱泵系統(tǒng)應用,做到安全適用、經(jīng)濟合理、技術先進,同時保證工程質(zhì)量
和應用效果,制定本規(guī)程。
1.0.2本規(guī)程適用于新建、擴建和改建建筑以及既有建筑改造中空氣源熱泵系統(tǒng)的設計、施工、驗收、運
行維護及系統(tǒng)運行性能監(jiān)測。
1.0.3空氣源熱泵系統(tǒng)的設計、施工、驗收、運行維護及系統(tǒng)運行性能監(jiān)測,除應符合本規(guī)程外,尚應符
合國家及北京市現(xiàn)行相關標準的規(guī)定。
1
2術語
2.0.1戶式空氣源熱泵機組householdair-sourceheatpump
分散設置,服務于單獨用戶,單臺名義制熱量不大于35kW的低環(huán)境溫度空氣源熱泵機組或單臺名義
制冷量不大于50kW的非低環(huán)境溫度空氣源熱泵機組。
2.0.2商用空氣源熱泵機組commercialair-sourceheatpump
集中設置,服務于多個用戶或大型主體,單臺名義制熱量大于35kW的低環(huán)境溫度空氣源熱泵機組或
單臺名義制冷量大于50kW的非低環(huán)境溫度空氣源熱泵機組。
2.0.3空氣源熱泵冷熱水機組air-sourceheatpumpchilled(hot)waterunit
以空氣為熱(冷)源,兼有提供冷水和熱水的熱泵機組。簡稱冷熱水機組。
2.0.4空氣源多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)熱水機組air-sourcemulti-connectedair-condition(heatpump)and
waterheatingunit
以空氣為熱(冷)源,可以同時或兼有提供生活熱水、熱水輻射供暖和室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)功能的多聯(lián)式空
氣調(diào)節(jié)機。簡稱多聯(lián)機組。
2.0.5空氣源熱泵系統(tǒng)air-sourceheatpumpsystem
以空氣源熱泵機組為熱(冷)源,包含輸配系統(tǒng)、末端裝置等,為用戶提供供暖或生活熱水熱源的系
統(tǒng),也可在夏季為用戶提供空調(diào)冷源。
2.0.6空氣源熱泵機組性能系數(shù)coefficientofperformanceofairsourceheatpumpunit(COPh、
COPc)
在規(guī)定工況條件下,空氣源熱泵機組制熱(冷)量與輸入電功率的比值,輸入功率僅包括熱泵主機的功
率。COPc為制冷性能系數(shù),COPh為制熱性能系數(shù)。
2.0.7空氣源熱泵系統(tǒng)性能系數(shù)coefficientofperformanceofairsourceheatpumpsystems(COPsysh、
COPsysc)
在一定工況條件和時間范圍內(nèi),空氣源熱泵系統(tǒng)累計總供熱(冷)量與累計總能耗量的比值,熱泵系
統(tǒng)累計總能耗量包括熱泵主機與循環(huán)水泵的耗電量以及輔助熱源的能耗量。COPsysc為系統(tǒng)制冷性能系
數(shù),COPsysh為系統(tǒng)制熱性能系數(shù)。
2
3基本規(guī)定
3.0.1空氣源熱泵系統(tǒng),應優(yōu)先選用能效水平高的設備,并應進行系統(tǒng)的節(jié)能設計。
3.0.2空氣源熱泵系統(tǒng),根據(jù)機組類型的不同,可采用以下形式:
1空氣源熱泵冷熱水機組作為冬季室內(nèi)供暖系統(tǒng)熱源,同時可作為夏季空調(diào)系統(tǒng)冷源或生活熱水加熱
熱源;
2空氣源多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)熱水機組作為冬季室內(nèi)供暖系統(tǒng)熱源,同時可作為夏季空調(diào)冷源或生活
熱水加熱熱源。
3.0.3既有建筑改造采用空氣源熱泵系統(tǒng)做熱源時,應首先對建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工性能、結(jié)構(gòu)荷載和原供暖
系統(tǒng)進行評估,依據(jù)評估結(jié)果確定改造方案。
3
4供熱(冷)系統(tǒng)設計
4.1一般規(guī)定
4.1.1空氣源熱泵系統(tǒng)的機組類型和系統(tǒng)形式應根據(jù)建筑物規(guī)模、功能及需求等,通過技術經(jīng)濟比較確定。
4.1.2空氣源熱泵集中供熱(冷)系統(tǒng)應設置熱(冷)量計量裝置,熱(冷)計量的設計應符合現(xiàn)行地方
標準《居住建筑節(jié)能設計標準》DB11/891、《公共建筑節(jié)能設計標準》DB11/687以及《供熱計量設計技術
規(guī)程》DB11/1066的規(guī)定。
4.1.3空氣源熱泵系統(tǒng),可根據(jù)機組的類型與供熱(冷)的需求,按本規(guī)程附錄A選擇不同的系統(tǒng)形式。
4.2負荷計算
4.2.1施工圖設計階段應對每個供暖房間或區(qū)域進行冬季供暖負荷計算。供暖負荷應按現(xiàn)行國家標準《民
用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》GB50736的規(guī)定計算,地面輻射系統(tǒng)的供暖負荷應按現(xiàn)行地方標準
《地面輻射供暖技術規(guī)范》DB11/T806的規(guī)定計算。
4.2.2戶式空氣源熱泵系統(tǒng)以及住宅采用分戶熱計量的商用空氣源熱泵機組集中供暖系統(tǒng),房間熱負荷應
按公式(4.2.2-1)計算。
Q=Qj+Qh+Qx(4.2.2-1)
Qh=qh·M(4.2.2-2)
Qx=α·Qj(4.2.2-3)
式中:Q——房間熱負荷(W);
Qj——房間基本熱負荷(W);
Qh——住宅房間的戶間傳熱負荷附加負荷(W),可如下確定:
1)無鄰戶的獨立住宅Qh=0;
2)聯(lián)體別墅等住宅,兩戶之間僅有個別房間存在共用內(nèi)墻時,可僅計算該房間的內(nèi)墻
傳熱量,其他房間Qh=0;
3)多層和高層住宅按式(4.2.2-2)計算確定;
Qx——房間間歇供暖負荷附加(W),按式(4.2.2-3)計算確定;
2
qh——房間單位面積平均戶間傳熱負荷附加(W/m),可按現(xiàn)行地方標準《地面輻射供暖技術規(guī)范》
DB11/T806中相關規(guī)定取值;
M——房間使用面積,即圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面包圍的房間地面面積(m2);
α——考慮間歇供暖的附加系數(shù),可按現(xiàn)行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》
GB50736相關條文取值,集中供暖系統(tǒng)應按連續(xù)供暖設計。
4.2.3商用空氣源熱泵機組作為集中生活熱水加熱熱源時,生活熱水加熱量應按現(xiàn)行國家標準《建筑給水
排水設計標準》GB50015的規(guī)定計算。
4.2.4戶式空氣源熱泵作為每戶住宅空調(diào)與供暖冷熱源,同時作為生活熱水熱源時,生活熱水加熱量可按
4
公式(4.2.4)計算:
Vr×C×ρr(tr?tch)
Qrs=(4.2.4)
3600Tr
式中:Qrs——空氣源熱泵生活熱水加熱量(kW);
Vr——生活熱水貯水容積(L),按同時使用的衛(wèi)生器具一次用熱水量確定,當只考慮一個淋浴器用
水時,可取70~100L;
C——水的比熱,為4.187kJ/(kg?℃);
ρr——熱水密度(kg/L),可近似取ρr=1;
tr——被加熱水最高水溫(℃),可取tr≥40℃;
tch——被加熱水的初始溫度(℃),當水箱設在室內(nèi)時,可取tch=10~20℃;
Tr——加熱時間(h),不宜超過1h。
4.2.5空氣源熱泵系統(tǒng)作為夏季空調(diào)冷源時,施工圖設計階段還應對每個空調(diào)房間或區(qū)域進行夏季逐時冷
負荷計算,空調(diào)負荷應按現(xiàn)行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》GB50736的規(guī)定計算。
4.3空氣源熱泵機組
4.3.1空氣源熱泵機組冬季供熱的有效制熱量應按設計工況選取。
4.3.2戶式空氣源熱泵機組規(guī)格應按下列原則確定:
1機組同時作為供暖、空調(diào)供冷的冷熱源時,應同時滿足冬季供暖負荷及夏季空調(diào)冷負荷;
2機組同時作為供暖、空調(diào)供冷以及生活熱水加熱的冷熱源時,應按滿足冬季供暖負荷、夏季空調(diào)冷
負荷,以及當?shù)毓┡彝庠O計溫度,供水溫度50℃工況下,機組制熱量滿足生活熱水所需加熱量三者要求
的較大值確定;
3生活熱水加熱量按本規(guī)程第4.2.4條計算確定;
4設備容量在滿足上述要求前提下,不應再放大機組規(guī)格。
4.3.3商用空氣源熱泵機組規(guī)格應按下列原則確定:
1機組同時作為供暖、空調(diào)供冷的冷熱源且供暖與供冷負荷接近時,應同時滿足冬季供暖負荷及夏季
空調(diào)冷負荷;
2機組同時作為供暖、空調(diào)供冷的冷熱源且供暖與供冷負荷相差較大時,宜按照滿足供暖負荷選取,
供冷負荷不足部分,可采用其他高效冷源提供;
3機組作為集中生活熱水熱源時,在當?shù)毓┡彝庠O計溫度下,供水溫度為55℃工況時的制熱量,應
能夠滿足生活熱水系統(tǒng)所需加熱量。
4機組設計工況總裝機容量與計算負荷之比不應超過1.1。
4.3.4空氣源熱泵系統(tǒng)供暖時,應采用低環(huán)境溫度空氣源熱泵機組,且機組制熱性能應符合下列規(guī)定:
1冬季供暖設計工況下的制熱性能系數(shù)COPh不低于2.40;
2制熱綜合部分負荷性能系數(shù)IPLV(H)不低于現(xiàn)行國家標準《低環(huán)境溫度空氣源熱泵(冷水)機組
能效限定值及能效等級》GB37480中2級能效的指標規(guī)定值;
3機組具有融霜控制,融霜時間總和不超過一個連續(xù)制熱周期的10%,且機組不會因結(jié)霜而停機保護。
5
4.3.5空氣源熱泵機組供冷時,機組制冷性能應符合下列規(guī)定:
1冷熱水機組名義工況的制冷性能系數(shù)COPc,應符合現(xiàn)行地方標準《公共建筑節(jié)能設計標準》DB11/687
及現(xiàn)行國家標準《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015的規(guī)定;
2多聯(lián)機組的全年性能系數(shù)APF,應符合現(xiàn)行國家標準《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015
的規(guī)定。
4.3.6空氣源熱泵機組作為全年生活熱水熱源時,宜采用帶有冷凝熱回收功能的機組。
4.3.7商用空氣源熱泵機組集中供熱(冷)系統(tǒng)中機組臺數(shù)的選擇,應考慮部分負荷運行效率及技術經(jīng)濟
合理性。
4.3.8當室外設計溫度低于空氣源熱泵機組平衡點溫度時,或室內(nèi)供暖穩(wěn)定性要求高的空氣源熱泵供熱系
統(tǒng),應設置輔助熱源,輔助熱源選擇應符合下列規(guī)定:
1輔助熱源的種類應優(yōu)先選用清潔能源;
2輔助熱源的設置應考慮與空氣源熱泵機組聯(lián)合運行的可靠性和經(jīng)濟性;
3輔助熱源宜設置獨立溫控功能。
4.3.9冬季有凍結(jié)風險的地區(qū),空氣源熱泵熱水供暖系統(tǒng)應采取防凍措施。
4.3.10空氣源熱泵室外機的設置,應符合下列規(guī)定:
1確保進風與排風通暢,在排出空氣與吸入空氣之間不發(fā)生明顯的氣流短路,多臺室外機集中布置時
應合理設計排布陣列;
2避免室外機受污濁氣流影響;
3噪聲和排熱應滿足周圍環(huán)境要求,避免對主要功能房間的視線遮擋;
4便于對室外主機的換熱器進行清掃。
4.3.11空氣源熱泵室外機安裝場地應有排水設施,機組化霜水應有組織排放;室外機基礎高度應大于0.5
米,并應采用中空形式。
4.3.12空氣源熱泵室外機安裝于樓屋面時,應進行隔振設計。
4.4輸配系統(tǒng)
4.4.1應根據(jù)水系統(tǒng)的阻力計算校核或選擇相應的循環(huán)水泵,并應符合下列規(guī)定:
1空氣源熱泵系統(tǒng)使用同一循環(huán)泵(組)供暖和供冷時,循環(huán)泵應滿足系統(tǒng)冬季供熱設計工況和夏季
制冷設計工況流量和揚程的較大值;
2商用空氣源熱泵機組集中供暖供冷系統(tǒng),冬季供熱設計工況和夏季制冷設計工況流量和管網(wǎng)阻力相
差較大時,應分別設置熱水和冷水循環(huán)泵;
3當水系統(tǒng)添加防凍液時,應根據(jù)防凍液濃度和性質(zhì)對系統(tǒng)循環(huán)流量和阻力進行修正。
4.4.2空氣源熱泵集中供熱(冷)系統(tǒng),選配水系統(tǒng)的循環(huán)水泵時,應按現(xiàn)行地方標準《公共建筑節(jié)能設
計標準》DB11/687的規(guī)定,計算供暖系統(tǒng)耗電輸熱比EHR或空調(diào)冷熱水系統(tǒng)耗電輸冷(熱)比EC(H)R-a,
并應滿足限值規(guī)定。
4.4.3空氣源熱泵集中供熱(冷)系統(tǒng),宜采用熱源循環(huán)泵和熱網(wǎng)循環(huán)泵分別設置的二級泵系統(tǒng),二級循
環(huán)泵應采用變頻調(diào)速泵。循環(huán)水泵效率不應低于現(xiàn)行國家標準《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評價值》GB
6
19762規(guī)定的節(jié)能評價值。
4.4.4室外管網(wǎng)應采用經(jīng)濟合理的敷設方式。城鎮(zhèn)街道上和居住區(qū)內(nèi)的供熱管道宜采用地下敷設,熱水供
熱管道地下敷設時宜采用直埋敷設,直埋管道的埋設深度宜在冰凍線以下。
4.4.5供暖管道應采取有效保溫措施,保溫材料的選擇及保溫層厚度應符合現(xiàn)行地方標準《公共建筑節(jié)能
設計標準》DB11/687和《居住建筑節(jié)能設計標準》DB11/891的規(guī)定。
4.4.6空氣源熱泵集中供熱(冷)水系統(tǒng)應合理布置管路和選擇管徑,并應進行管網(wǎng)的水力平衡計算。
4.5末端裝置
4.5.1以空氣源熱泵熱水機組為熱源時,室內(nèi)供暖末端宜采用地面輻射供暖。
4.5.2以冷熱水機組為冷熱源時,空調(diào)末端設備宜采用風機盤管或空氣處理機組;以多聯(lián)機組為冷熱源時,
宜采用直接膨脹式空調(diào)室內(nèi)機。
4.5.3空氣源熱泵供熱(冷)系統(tǒng)末端的規(guī)格和數(shù)量,應根據(jù)負荷計算的結(jié)果確定。
I地面輻射供暖
4.5.4地面輻射供暖系統(tǒng)的系統(tǒng)設計、設備材料選擇和室溫控制要求,應符合現(xiàn)行地方標準《地面輻射供
暖技術規(guī)范》DB11/T806的相關規(guī)定。
4.5.5供暖地面加熱管件應滿足系統(tǒng)工作壓力要求,并依此確定地面供暖設施類型及加熱管壁厚。
4.5.6地面輻射供暖供水溫度不宜超過45℃,供回水溫差不宜小于5℃;并應根據(jù)以下因素確定:
1不應超過空氣源熱泵機組在當?shù)毓┡彝庠O計溫度時能夠達到的最高水溫;
2宜采用在室內(nèi)設計溫度和加熱管最小敷設間距或加熱部件最大鋪設面積條件下,滿足房間所需散熱
量的水溫;
3同一系統(tǒng)各房間的設計水溫應一致。
4.5.7地面輻射供暖房間熱媒總供熱量,應包含輻射供暖地面向上的散熱量和向下的傳熱量。地面供暖房
間所需向上的散熱量和熱媒供熱量應按下式計算:
=