对某工程中空气源热泵机组的设计分析

成才林

（齐鲁工业大学山东省科学院，山东 济南250353）

本建筑物位于济南地区，建成于2004 年，层高3.75 米，平面布置主要是128 人教室。在中央空调设计的过程中，首先是计算空调负荷的大小，根据现行空调设计规范，利用冷负荷系数法进行逐时冷负荷计算，利用稳态传热法进行热负荷计算。本文就此展开确定空气源热泵机组方案的过程讨论。

1 设计计算参数及建筑物围护结构热工性能

1.1 室内设计参数

根据（GB50736-2012）《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》表3.0.2 室内空气设计参数的规定，教室温度冬季取tn=22℃，夏季取tn=26℃。

1.2 室外计算参数

冬季空气调节室外计算温度[1]：-7.7℃，夏季空气调节室外计算干球温度34.7℃。

1.3 围护结构热工计算

外墙设计做法：黏土空心砖做钢筋混凝土框架结构填充墙，墙厚δ=0.24m，其导热系数查热工设计规范[2]λ=0.44（W/m.K），则热阻R1=δ/λ 计算结果为0.24/0.44=0.545（m2.K/W）。砖墙内外共抹0.04m 厚。

水泥砂浆找平层，内外墙刷涂料，水泥砂浆导热系数λ=0.93（W/m.K），热阻R2=0.04/0.93=0.043（m2.K/W）。查热工设计规范[2]知内表面换热阻Ri=0.11（m2.K/W），外表面换热阻Re=0.05 （m2.K/W）， 则 墙 体 传 热 阻 R0=Ri+R1+R2+Re=0.11+0.545+0.043+0.05=0.748 （m2.K/W），Rmin，w=Ri（tn-tw）/ △tw-（Ri-Re）=0.11（22+7.7）/6-（0.11-0.05）=0.485（m2.K/W）＜0.748（m2.K/W），满足不结露条件（允许温差△tw，外墙取6℃）。外墙体传热系Kq=1/0.748=1.337（W/m2.K）。屋面传热系数计算结果为Kw=0.547（W/m2.K）；玻璃厚度6mm 铝合金窗的整窗传热系数查表Kc=6.5（W/m2.K）[2]。

表1 北外墙逐时冷负荷计算结果CLWq=KF（twlq-tn），tn=26℃（下同），KF=39.27（W/K）

表2 西外墙逐时冷负荷计算结果CLWq=KF（twlq-tn），KF=45.12（W/K）

表3 屋面逐时冷负荷计算结果CLWm=KF（twlm-tn），KF=73.85（W/K）

表4 外窗（北）传热逐时冷负荷计算结果CLWc=KF（twlc-tn），KF=180.2（W/K）

2 负荷计算方法

空调设计规范规定，施工图设计阶段应对空调区的夏季逐时冷负荷、冬季热负荷进行计算[1]。

2.1 夏季空调冷负荷的计算

为了说明问题，取楼顶西晒教室进行计算，房间（外墙）长15 米，宽9 米，层高3.75 米，位置西北角，北墙4 个铝合金窗宽3.3 米，高2.1 米，玻璃厚度6mm。……