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中图分类号： TU995.1 文献标识码：A 文章编号：
1、工程概况
美的总部大楼二期工程基地位于广东省佛山市顺德区北滘镇新城区，占地99047平方米，是在已建成的美的总部大楼周边兴建一个含美的培训中心、办公大楼、专家公寓，以商务办公为主，配套商业为辅的地标式建筑群,总建筑面积为190395.64平方米，地下2层，地下二层主要功能为停车库、设备机房和人防；地下一层主要功能为停车库、设备机房、物业管理。地上包括一座16层67.3米高的办公主楼、一座26层98.9米高的专家公寓楼、一座5层23.8米高的美的培训中心；办公楼及专家公寓楼下均设有4层的裙楼，裙房高19.6米。
美的公寓总部大楼二期专家公寓楼定位为四星级。大楼共有26层，热水系统满足专家客房、餐厅、员工等使用。有专家客房床位500张，餐厅约5000人/天用餐（办公楼二层员工餐厅），员工约400人。酒店客房需要24小时供应热水，供水温度不低于55℃。
2、设计思路
由于专家公寓楼层较多落差大，故将热水系统进行分区，考虑分为高区、低区用水区、办公楼员工餐厅三个部分，分别配置1套热水系统。为保障运行过程中的可靠性、安全性，热水系统采用闭式设计。采用多台机组并联设计方式，热水出水、循环水管共用一套连接，机组之间运行互不影响，可以减少工程的复杂性，便于维修保养。可根据实际使用情况对系统运行参数进行设定或调整，将所有热水机进行分组设计，如将12台热水机分成3组，每组4台。当冬季用水量比较大的季节，可让3组全部启动满负荷运行；当夏季用水量减少时，可通过设定使其中一组或两组运行，减少系统产水量，做到按需供水。产水温度也可根据季节的不同进行灵活调整。拟采用温度控制方式将进行末端管网回水。如当热水管道中水温低于42℃时，回水运行自动开启，开始管网回水；当热水管道中水温高于45℃时，回水运行停止，管网回水结束。这样既可以满足热水供应舒适性的需求，又可节省运行费用，减少水泵运行时间。
3、确定热水用水定额
根据国家标准《建筑给排水设计规范》GB50015-2003中用水定额参考数据表，四星级客房最高日用水定额为150～200L/人·日，员工为50～70L/人·日，營业餐厅为15～20L/人，水温60℃；本项目选择：客房用水定额按200L/床位·日；员工用水定额按50L/人·日；营业餐厅用水定额按12L/人；
4、确定总用水量
5、热泵设备计算选型
5.1、确定需热量
环境温度按最不利天气条件下5℃计算；自来水温度按冬季自来水温度5℃，热水出水温度按60℃计算。则热水系统每天需要的需热量为：
高区热水系统：Q1=CM△T= 1Kcal/kg.℃×54T×1000Kg/T×(60-7)℃=2862000Kcal；
低区热水系统：Q2=CM△T= 1Kcal/kg.℃×80T×1000Kg/T×(60-7)℃424000Kcal；
员工餐厅区域：Q3=CM△T= 1Kcal/kg.℃×60×1000Kg/T×(60-7)℃= 3180000Kcal。
5.2、确定工作时间
根据《建筑给排水设计规范》GB50015-2003，热泵机组在冬季最不利天气条件下，其运行时间一般在18-22小时，本项目按h=18小时计算。
5.3、热泵能力计算：在最不利天气条件下（5℃），主机能力应不小于：
高区系统热泵能力值：W1=Q1÷h=2862000Kcal÷860 Kcal/kW÷18h=185kW/h；
低区系统热泵能力值：W2=Q2÷h=3392000Kcal÷860 Kcal/kW÷18h=274kW/h；
员工系统热泵能力值：W3=Q3÷h=3180000Kcal÷860 Kcal/kW÷18h=205kW/h。
5.4、确定热泵型号
5.4.1、根据厂家样本热泵设备测试数据，在环境温度5℃下，机组热量输出为标准工况的80%（标准工况为按国家标准要求条件下测得）左右。所需热泵制热量折合成标况下的能力值为：
高区系统热泵机组标况能力值：W1=185kW/h÷80.0%=231kW/h；低区系统热泵机组标况能力值：W2=274kW/h÷80.0%=343kW/h；员工系统热泵机组标况能力值：W3=205kW/h÷80.0%=256kW/h；
5.4.2综上所述，空气能热泵机组的制热量能力选取值：
高区系统不应小于231.0kW/h；低区系统不应小于343.0kW/h；员工系统不应小于256.0kW/h；
5.4.3作为美的总部大楼的项目，设计选择了选择美的自产的高温直热循环系列热泵机组，型号为：RSJ-900/MS-820。汇总如下：
6、热泵工作时间校核
6.1年平均每日运行时间
①高区系统计算结果：年平均气温20℃，冷水进水温度15℃，热水出水温度60℃。日总耗热量Q1=CM△T= 1Kcal/kg.℃×62T×1000Kg/T×(60-15)℃=2790000Kcal。所选热泵制热量4台RSJ-900/MS-820，总制热量为：352.0kW/h。每日工作时间H=日总耗热量/所选热泵总制热量=2790000Kcal÷860 Kcal/kW÷352.0kW/h=9.2h
②低区系统计算结果：同高区，经计算9.2h。
③员工系统计算结果：经计算11.9h。
6.2冬季平均每日运行时间
①高区系统计算结果：冬季平均气温12℃，冷水进水温度9℃，热水出水温度60℃。日总耗热量Q1=CM△T= 1Kcal/kg.℃×64T×1000Kg/T×(60-9)℃=3162000Kcal。所选热泵制热量4台RSJ-900/MS-820，总制热量为：352.0kW/h。12℃时制热量352.0kW/h×90%=317.0kW/h，每日工作时间H=日总耗热量/所选热泵总制热量=3162000Kcal÷860 Kcal/kW÷317.0kW/h=11.6h。
②低区系统计算结果：同高区，经计算11.6h。
③员工系统计算结果：经计算14.9h
6.3冬季日最长运行时间
①高区系统计算结果：冬季最低气温5℃，冷水进水温度7℃，热水出水温度60℃。日总耗热量Q1=CM△T= 1Kcal/kg.℃×64T×1000Kg/T×(60-7)℃=3286000Kcal。所选热泵制热量4台RSJ-900/MS-820，总制热量为：352.0kW/h。5℃时制热量352.0kW/h×80.0%=281.0kW/h。每日工作时间H=日总耗热量/所选热泵总制热量=3286000Kcal÷860 Kcal/kW÷281.0kW/h=13.6h。
②低区系统计算结果：同高区，经计算13.6h。
③员工系统计算结果：经计算17.5h。
6.4运行时间汇总：
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
1、工程概况
美的总部大楼二期工程基地位于广东省佛山市顺德区北滘镇新城区，占地99047平方米，是在已建成的美的总部大楼周边兴建一个含美的培训中心、办公大楼、专家公寓，以商务办公为主，配套商业为辅的地标式建筑群,总建筑面积为190395.64平方米，地下2层，地下二层主要功能为停车库、设备机房和人防；地下一层主要功能为停车库、设备机房、物业管理。地上包括一座16层67.3米高的办公主楼、一座26层98.9米高的专家公寓楼、一座5层23.8米高的美的培训中心；办公楼及专家公寓楼下均设有4层的裙楼，裙房高19.6米。
美的公寓总部大楼二期专家公寓楼定位为四星级。大楼共有26层，热水系统满足专家客房、餐厅、员工等使用。有专家客房床位500张，餐厅约5000人/天用餐（办公楼二层员工餐厅），员工约400人。酒店客房需要24小时供应热水，供水温度不低于55℃。
2、设计思路
由于专家公寓楼层较多落差大，故将热水系统进行分区，考虑分为高区、低区用水区、办公楼员工餐厅三个部分，分别配置1套热水系统。为保障运行过程中的可靠性、安全性，热水系统采用闭式设计。采用多台机组并联设计方式，热水出水、循环水管共用一套连接，机组之间运行互不影响，可以减少工程的复杂性，便于维修保养。可根据实际使用情况对系统运行参数进行设定或调整，将所有热水机进行分组设计，如将12台热水机分成3组，每组4台。当冬季用水量比较大的季节，可让3组全部启动满负荷运行；当夏季用水量减少时，可通过设定使其中一组或两组运行，减少系统产水量，做到按需供水。产水温度也可根据季节的不同进行灵活调整。拟采用温度控制方式将进行末端管网回水。如当热水管道中水温低于42℃时，回水运行自动开启，开始管网回水；当热水管道中水温高于45℃时，回水运行停止，管网回水结束。这样既可以满足热水供应舒适性的需求，又可节省运行费用，减少水泵运行时间。
3、确定热水用水定额
根据国家标准《建筑给排水设计规范》GB50015-2003中用水定额参考数据表，四星级客房最高日用水定额为150～200L/人·日，员工为50～70L/人·日，營业餐厅为15～20L/人，水温60℃；本项目选择：客房用水定额按200L/床位·日；员工用水定额按50L/人·日；营业餐厅用水定额按12L/人；
4、确定总用水量
5、热泵设备计算选型
5.1、确定需热量
环境温度按最不利天气条件下5℃计算；自来水温度按冬季自来水温度5℃，热水出水温度按60℃计算。则热水系统每天需要的需热量为：
高区热水系统：Q1=CM△T= 1Kcal/kg.℃×54T×1000Kg/T×(60-7)℃=2862000Kcal；
低区热水系统：Q2=CM△T= 1Kcal/kg.℃×80T×1000Kg/T×(60-7)℃424000Kcal；
员工餐厅区域：Q3=CM△T= 1Kcal/kg.℃×60×1000Kg/T×(60-7)℃= 3180000Kcal。
5.2、确定工作时间
根据《建筑给排水设计规范》GB50015-2003，热泵机组在冬季最不利天气条件下，其运行时间一般在18-22小时，本项目按h=18小时计算。
5.3、热泵能力计算：在最不利天气条件下（5℃），主机能力应不小于：
高区系统热泵能力值：W1=Q1÷h=2862000Kcal÷860 Kcal/kW÷18h=185kW/h；
低区系统热泵能力值：W2=Q2÷h=3392000Kcal÷860 Kcal/kW÷18h=274kW/h；
员工系统热泵能力值：W3=Q3÷h=3180000Kcal÷860 Kcal/kW÷18h=205kW/h。
5.4、确定热泵型号
5.4.1、根据厂家样本热泵设备测试数据，在环境温度5℃下，机组热量输出为标准工况的80%（标准工况为按国家标准要求条件下测得）左右。所需热泵制热量折合成标况下的能力值为：
高区系统热泵机组标况能力值：W1=185kW/h÷80.0%=231kW/h；低区系统热泵机组标况能力值：W2=274kW/h÷80.0%=343kW/h；员工系统热泵机组标况能力值：W3=205kW/h÷80.0%=256kW/h；
5.4.2综上所述，空气能热泵机组的制热量能力选取值：
高区系统不应小于231.0kW/h；低区系统不应小于343.0kW/h；员工系统不应小于256.0kW/h；
5.4.3作为美的总部大楼的项目，设计选择了选择美的自产的高温直热循环系列热泵机组，型号为：RSJ-900/MS-820。汇总如下：
6、热泵工作时间校核
6.1年平均每日运行时间
①高区系统计算结果：年平均气温20℃，冷水进水温度15℃，热水出水温度60℃。日总耗热量Q1=CM△T= 1Kcal/kg.℃×62T×1000Kg/T×(60-15)℃=2790000Kcal。所选热泵制热量4台RSJ-900/MS-820，总制热量为：352.0kW/h。每日工作时间H=日总耗热量/所选热泵总制热量=2790000Kcal÷860 Kcal/kW÷352.0kW/h=9.2h
②低区系统计算结果：同高区，经计算9.2h。
③员工系统计算结果：经计算11.9h。
6.2冬季平均每日运行时间
①高区系统计算结果：冬季平均气温12℃，冷水进水温度9℃，热水出水温度60℃。日总耗热量Q1=CM△T= 1Kcal/kg.℃×64T×1000Kg/T×(60-9)℃=3162000Kcal。所选热泵制热量4台RSJ-900/MS-820，总制热量为：352.0kW/h。12℃时制热量352.0kW/h×90%=317.0kW/h，每日工作时间H=日总耗热量/所选热泵总制热量=3162000Kcal÷860 Kcal/kW÷317.0kW/h=11.6h。
②低区系统计算结果：同高区，经计算11.6h。
③员工系统计算结果：经计算14.9h
6.3冬季日最长运行时间
①高区系统计算结果：冬季最低气温5℃，冷水进水温度7℃，热水出水温度60℃。日总耗热量Q1=CM△T= 1Kcal/kg.℃×64T×1000Kg/T×(60-7)℃=3286000Kcal。所选热泵制热量4台RSJ-900/MS-820，总制热量为：352.0kW/h。5℃时制热量352.0kW/h×80.0%=281.0kW/h。每日工作时间H=日总耗热量/所选热泵总制热量=3286000Kcal÷860 Kcal/kW÷281.0kW/h=13.6h。
②低区系统计算结果：同高区，经计算13.6h。
③员工系统计算结果：经计算17.5h。
6.4运行时间汇总：
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。