ICS 27.010
CCS P 46
团
体
标 准
T/CECA-G 0237—2023
空气源热泵与燃气设备耦合供热系统 技术规范
Technical specification for air-source heat pump and gas-fired equipment composite heating system
2023-07-10 发布
2023-07-11 实施
中国节能协会发布
T/CECA-G 0237—2023
目 次
前言...............................................................................III
1范围.................................................................................1
2规范性引用文件.......................................................................1
3术语和定义...........................................................................2
4设计参数及负荷计算...................................................................2
4.1供暖设计参数...............................................................................................................................................3
4.2供暖热负荷...................................................................................................................................................4
4. 3新风热负荷...................................................................................................................................................4
4.4生活热水负荷...............................................................................................................................................5
5系统形式.............................................................................6
5. 1 一般规定.......................................................................................................................................................6
5. 2耦合供暖系统...............................................................................................................................................6
5. 3耦合热水系统...............................................................................................................................................8
5.4耦合供暖兼生活热水系统...........................................................................................................................8
6热源.................................................................................8
6- 1 一般规定.......................................................................................................................................................8
6. 2设计要求.......................................................................................................................................................8
6.3设备选型.......................................................................................................................................................9
7输配系统............................................................................10
7. 1 一般规定.....................................................................................................................................................IO
7.2管道.............................................................................................................................................................10
7. 3循环水泵.....................................................................................................................................................11
7.4供暖换热器.................................................................................................................................................11
7.5生活热水加热器.........................................................................................................................................11
7. 6定压补水.....................................................................................................................................................12
8供暖末端............................................................................13
9电气控制及计量装置..................................................................13
9. 1 一般规定.....................................................................................................................................................13
9.2配电和防护.................................................................................................................................................13
9.3智能控制.....................................................................................................................................................13
9. 4计量装置.....................................................................................................................................................14
10安装施工及调试验收.................................................................14
10. 1 一般规定...................................................................................................................................................14
10.2热源设备及辅机辅件的安装...................................................................................................................14
10. 3绝热与防腐...............................................................................................................................................15
T/CECA-G 0237—2023
10. 4消声与隔振...............................................................................................................................................15
10.5电气与控制系统安装...............................................................................................................................15
10. 6试压、检漏与冲洗...................................................................................................................................15
10.7调试与验收...............................................................................................................................................16
附录A (资料性)供暖热负荷估算方法..............................................17
参考文献.............................................................................................................................................................18
T/CECA-G 0237—2023
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刖 百
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起 草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国节能协会提出并归口。
本文件由中国节能协会热泵专业委员会负责组织起草。
本文件起草单位:东南大学、哈尔滨工业大学、艾欧史密斯(中国)水系统有限公司、南京天加环 境科技有限公司、喜德瑞冷暖设备有限公司、北京海林自控科技股份有限公司、中国建筑设计研究院有 限公司、山东省建筑设计研究院有限公司、上海林内有限公司、方快锅炉有限公司、中国电力科学研究 院有限公司、中家院(北京)检测认证有限公司、安徽中认倍佳科技有限公司、中国标准化研究院。
本文件主要起草人:高屹峰、邱步、张小松、倪龙、赵德威、梅奎、徐涛、刘振宇、宋孝春、于晓 明、李向东、殷磊、卢海刚、成岭、张子祺、尹红彬、赵学智、曹荣光、程丽薇、鄢照国、丁志勇、张 春明、曹高远、许海生。
III
T/CECA-G 0237—2023
空气源热泵与燃气设备耦合供热系统技术规范
1 范围
本文件规定了民用建筑中空气源热泵与燃气设备耦合供热系统(以下简称“耦合系统”)的设计、 施工、调试与验收要求。
本文件适用于传热介质为水,采用下列形式的空气源热泵与燃气设备(同类设备可多台并联),联 合控制并满足供暖和/或生活热水需求的系统:
a)单台名义制热量大于35kW的空气源热泵供暖机组;
b)单台名义制热量大于3kW的空气源热泵热水机;
c)单台额定热负荷不超过100 kW且额定容积小于500L的燃气容积式热水器;
d)单台额定功率不小于0.1MW的燃气热水锅炉。
工业建筑中及下列耦合系统可参照执行:
a)具备空调功能的耦合系统;
b)空气源热泵与非燃气设备的其他热源设备耦合系统。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本 文件。
GB 1576工业锅炉水质
GB 5749生活饮用水卫生标准
GB/T8175设备及管道绝热设计导则
GB/T 9237制冷系统及热泵安全与环境要求
GB/T 16803供暖、通风、空调、净化设备术语
GB/T 17219生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准
GB/T 18049热环境的人类工效学通过计算PMV和PPD指数与局部热舒适准则对热舒适进行分析 测定与解释
GB 19762清水离心泵能效限定值及节能评价值
GB 24500-2020工业锅炉能效限定值及能效等级
GB/T 29044供暖空调系统水质
GB 29541-2013热泵热水机(器)能效限定值及能效等级
GB 37480-2019低环境温度空气源热泵(冷水)机组能效限定值及能效等级
GB 50015建筑给水排水设计标准
GB 50016建筑设计防火规范
GB 50028城镇燃气设计规范
GB 50041锅炉房设计标准
GB 50052供配电系统设计规范
GB 50057建筑物防雷设计规范
GB/T 50155供暖通风与空气调节术语标准
GB 50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准
GB 50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范
1
T/CECA-G 0237—2023
GB 50171电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范
GB 50242建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范
GB 50300建筑工程施工质量验收统一标准
GB 50303建筑电气工程施工质量验收规范
GB 50736民用建筑供暖通风与空气调节设计规范
GB 51348民用建筑电气设计标准
GB 55010供热工程项目规范
GB 55015建筑节能与可再生能源利用通用规范
GB 55020-2021建筑给水排水与节水通用规范
CJ/T 521生活热水水质标准
JGJ 142辐射供暖供冷技术规程
NB/T 10416空气源热泵集中供暖工程安装验收规范
NB/T 34067空气源热泵热水工程施工及验收规范
3 术语和定义
GB/T 16803、GB 50015和GB/T 50155界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
空气源热泵与燃气设备耦合供热系统 air-source heat pump and gas-fired equipment composite system
空气源热泵与燃气设备相结合,使用水作为传热介质,通过联合控制,满足供暖和/或生活热水需 求的系统。
3.2
耦合供暖系统 combined heating system
空气源热泵供暖机组与燃气设备耦合,满足供暖需求的系统。
3.3
耦合热水系统 combined hot water supply system
空气源热泵热水机与燃气设备耦合,满足生活热水需求的系统。
3.4
耦合供暖兼生活热水系统 combined heating and hot water supply system
空气源热泵机组与燃气设备耦合供暖,同时满足生活热水需求的系统。
3.5
基础热源 primary heat source
耦合系统中优先使用的热源。
3.6
调峰热源 heat source for peak modulation
耦合系统中基础热源供热量和/或供水温度不足时辅助使用的热源。
4 设计参数及负荷计算
2
T/CECA-G 0237—2023
4. 1供暖设计参数
4.1.1 供暖的室内主要房间的设计温度,严寒和寒冷地区应为18C〜24℃,夏热冬冷地区宜为16℃ 〜22℃。设置耦合系统的人员长期逗留区域室内设计参数应符合表1的规定,辐射供暖的室内设计温度 宜在表1的基础上降低2℃。
表1人员长期逗留区域室内设计参数
参数 |
热舒适度等级a |
温度 ℃ |
相对湿度 % |
风速 m/s |
供暖工况 |
I级 |
22 〜24 |
230 |
≤0.2 |
II级 |
18 〜22 |
— |
≤0.2 |
:I级热舒适度较高,II级热舒适度一般,热舒适度等级按GB/T 18049和GB 50736的相关规定划分。
4.1.2 人员短期逗留区域室内设计供暖工况温度宜比人员长期逗留区域低1 ℃〜2 ℃,风速宜不大
于 0.3 m/so
4.1.3 设计最小新风量按下列规定确定:
a)公共建筑主要房间每人所需最小新风量应符合表2的规定。
表2公共建筑主要房间每人所需最小新风量
单位为立方米每小时
__________建筑房间类型 |
每人所需最小新风量 |
____________办公室 |
30 |
客房 |
30 |
大堂、四季厅 |
10 |
b)设置新风系统的居住建筑和医院建筑,所需最小新风量宜按换气次数法确定。居住建筑换气次 数宜符合表3的规定,医院建筑换气次数宜符合表4的规定。
表3居住建筑设计最小换气次数
人均居住面积Fp |
每小时换气次数 |
Fp<10 m2 |
0.70 |
10 m2<Fp<20 m2 |
0.60 |
20 m2<Fp<50 m2 |
0.50 |
Fp>50 m2 |
0.45 |
表4医院建筑设计最小换气次数
功能房间 |
每小时换气次数 |
门诊室 |
2 |
急诊室 |
2 |
配药室 |
5 |
放射室 |
2 |
病房 |
2 |
3
T/CECA-G 0237—2023
c)高密人群建筑每人所需最小新风量应按人员密度确定,且应符合表5的规定。
表5高密人群建筑每人所需最小新风量
单位为立方米每小时
建筑类型 |
每人所需最小新风量 | ||
Pf≤0.4 |
0.4<Pf≤1.0 |
Pf>1.0 | |
影剧院、音乐厅、大会厅、多功能厅、会议室 |
14 |
12 |
11 |
商场、超市 |
19 |
16 |
15 |
博物馆、展览厅 |
19 |
16 |
15 |
公共交通等候室 |
19 |
16 |
15 |
歌厅 |
23 |
20 |
19 |
酒吧、咖啡厅、宴会厅、餐厅 |
30 |
25 |
23 |
游艺厅、保龄球房 |
30 |
25 |
23 |
体育馆 |
19 |
16 |
15 |
健身房 |
40 |
38 |
37 |
教室 |
28 |
24 |
22 |
图书馆 |
20 |
17 |
16 |
幼儿园 |
30 |
25 |
23 |
注:尸F为人员密度,即每平方米的人数。 |
4. 2供暖热负荷
4. 2.1 供暖热负荷宜采用专业软件进行计算。在无建筑供暖热负荷设计资料的情况下进行方案设计
和初步设计时,可参考附录A给出的方法对建筑的供暖热负荷进行估算。
4. 2. 2 供暖热负荷应包含:
a)围护结构的传热耗热量;
b)加热由外门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量;
c)加热由外门开启时经外门进入室内的冷空气耗热量;
d)新风耗热量;
e)通过其他途径散失或获得热量。
4.2.3 采用分户热计量的居住建筑,其户内热负荷,还应计算户间传热负荷。户间传热负荷仅用于确
定户内供暖末端设备容量,不计入热源设备容量。
4. 2. 4 辐射供暖系统的热负荷计算应符合JGJ 142的有关规定。
4. 3新风热负荷
4. 3. 1 建筑新风补充方式主要有:
a)门、窗的自然渗透;
b)新风未经处理,由小型风机直接送风;
c)新风经新风空气处理机组处理后送入室内;
d)新风经热回收装置处理后送入室内。
4.3.2 新风量应按4.1.3确定。
4. 3. 3 设置供暖的耦合系统,宜设置集中新风供应系统。严寒和寒冷地区的新风应经加热处理后送入
室内,并宜设置排风热回收。
4. 3. 4 新风处理与热负荷计算按下列规定:
4
T/CECA-G 0237—2023
a)新风未经处理直接进入室内,其热负荷全部由房间末端设备负担时,新风热负荷按公式(1) 计算:
Qf= 0.28 XqVXPaX (XiW) ..................(1)
式中:
Qf——新风热负荷,单位为瓦(W);
0V .. 新风量,单位为立方米每小时(m3∕h);
Pa —— 新风密度,单位为千克每立方米(kg∕m3);
〃w —— 室外计算参数的比嬉,单位为千焦每千克(kJ/kg);
/Zn —— 室内计算参数的比增,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
b)当新风经新风空气处理机组处理到室内空气等增值时,新风热负荷全部由新风空气处理机组 负担,房间末端设备不负担新风热负荷;当没有处理到室内空气等增值,还需要房间末端设备 进一步处理至室内空气状态增值时,这部分新风热负荷由房间末端设备承担,可按公式(1) 计算,此时室外计算参数的比增按空气处理机组后新风增值。
c)新风经热回收装置处理后,一般达不到室内空气状态等增值。这部分新风送入房间,并通过专 门的新风空气处理机组处理时,新风热负荷由该空气处理机组承担;未设置新风空气处理机组 时,新风热负荷由房间末端设备负担;可按公式(1)计算,此时室外计算参数的比增按热回 收装置后新风增值。
4. 4生活热水负荷
4. 4.1 设有集中生活热水供应系统的建筑,同一热水供应系统中,生活热水的小时耗热量应按下列规
定计算:
a)当配套公共设施最大用水时时段与居民住宅最大用水时时段一致时,按两者的设计小时耗热 量相加;
b)当配套公共设施最大用水时时段与居民住宅最大用水时时段不一致时,按配套公共设施平均 小时耗热量与居民住宅设计小时耗热量相加。
4. 4.2 宿舍(居室内设卫生间)、住宅、别墅、酒店式公寓、招待所、培训中心、旅馆、宾馆的客房 (不含员工)、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所(有住宿)和办公楼等建筑设置全日集中热水供 应系统时,其设计小时耗热量应按公式(2)计算:
77lQrCpw(tr — t])Pr z ʌ
Qh = ------^------..................
式中:
Qh —— 设计小时耗热量,单位为千焦每小时(kJ/h);
Kh —— 小时变化系数,可参考GB 50015-2019中表6.4.1取值;
m —— 用水计算单位数(人数或床位数);
热水用水定额,单位为升每人天[L/(人∙d)或升每床天[L∕(床∙d)],可参考GB 50015
% 2019 中 6.2.1 取值;
JW —— 水的定压比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg∙c5C)],取4.187 kJ∕(kg∙oC);
左 —— 热水温度,单位为摄氏度(。0,取6(TC;
力 —— 冷水温度,单位为摄氏度(OC),按不同季节选取,应以当地实测数据资料确定。 当无水温资料时,可参考GB 50015-2019中表6.2.5取值;
4 —— 热水密度,单位为千克每升(kg/L);
T —— 每日使用时间,单位为小时(h);
Cγ —— 热水供应系统的热损失系数,取1.10〜1.15。
5
T/CECA-G 0237—2023
4. 4.3 企业生活间、公共浴室、宿舍(设公用盥洗卫生间)、剧院化妆间、体育场(馆)运动员休息 室等建筑设置定时集中热水供应系统时,建筑的全日集中热水供应系统及局部热水供应系统的设计小 时耗热量应按公式(3)计算:
Qh ɪ〉: Qh CPWQrl — □)Pr几ObgCY ..........■■ ■■■ ■■■(3)
式中:
外 —— 卫生器具热水的小时用水定额,单位为升每小时(L/h);
41 ——使用温度,单位为摄氏度(℃);
小 ——同类型卫生器具数;
④ —— 同类型卫生器具的同时使用百分数。
4. 4. 4 具有多个不同热水使用部门的单一建筑或具有多种使用功能的综合性建筑,当其热水由同一 全日集中热水系统供应时,设计小时耗热量可按同一时间内出现用水高峰的主要用水部门的设计小时 耗热量,与其他用水部门的平均小时耗热量之和。
5 系统形式
5.1 一般规定
5. 1. 1 供热方式宜以分布式为主。
5.1.2 水泵、管道和水罐等的承压能力应不小于系统设计压力。
5.1.3 按GB 55015的规定设置用能与用水量计量装置。
5.1.4 基础热源和调峰热源宜采用阶梯加热方式进行供热。
5.1.5 耦合系统应具备智能调节功能,各热源联动协作,经济运行。
5.1.6 既有建筑改造设置耦合系统时,应根据建筑围护结构现状,结合原系统运行能耗,进行负荷校
核和运行分析,改造方案应满足相关既有建筑节能改造的要求。
5. 2耦合供暖系统
5.2.1 根据使用功能、用户需求结合初投资等因素合理选择系统形式,宜优先选择低温供暖系统。
5. 2. 2 空气源热泵供暖机组加热时,回水应优先进入空气源热泵供暖机组。
5. 2. 3 水质应符合GB 1576和GB/T 29044的相关规定。
5.2.4 耦合供暖系统宜能自动判断和调整以供暖成本较低或碳排放量较低的热源为基础热源,优先 投入运行。基础热源不能满足需求或无法正常工作时,调峰热源应自动启动,与基础热源协同或单独运 行,满足供暖需求。
5.2.5 耦合供暖系统应根据两种热源的配置比例,结合环境温度、末端型式、水温、安装条件和水力
计算等因素,确定采取的耦合供暖系统形式,确定原则和系统形式宜为:
a)当空气源热泵供暖机组与燃气设备额定流量无法满足系统设计流量要求,或系统流量变化率 超出热源允许变化范围内时,采用串并联的耦合供暖系统形式,见图1;
6
燃气设备
空气源热泵 供暖机组
压差旁通阀
泵环臭 热循泵
末端 末端
T/CECA-G 0237—2023
系统循环泵
平衡管
图1空气源热泵供暖机组与燃气设备采用串并联的耦合供暖系统
b)当空气源热泵供暖机组额定流量满足系统设计流量要求,且系统流量变化率在热源允许变化 范围内时,采用空气源热泵供暖机组与燃气设备串联的耦合供暖系统形式,见图2;
燃气设备
L丄1
XD-[ʌp]
末端
末端
空气源热泵 供暖机组
系统循环泵
图2空气源热泵供暖机组与燃气设备串联的耦合供暖系统
C)当空气源热泵供暖机组与燃气设备额定流量之和满足系统设计流量要求,且系统流量变化率 在热源允许变化范围内时,采用空气源热泵供暖机组与燃气设备并联的耦合供暖系统形式,见 图3。
燃气设备
空气源热泵 供暖机组
压差旁通阀
末端
末端
X
系统循环泵
图3空气源热泵供暖机组与燃气设备并联的耦合供暖系统
7
T/CECA-G 0237—2023
5. 3耦合热水系统
5.3.1 根据使用功能、用户需求结合初投资等因素合理选择系统形式,并符合下列规定:
a)宾馆、公寓、医院和养老院等公共建筑,宜采用集中热水供应系统;
b)日用热水量(按60。C计)小于5m3的建筑宜采用局部热水供应系统;
c)宿舍、普通旅馆和招待所可采用定时集中热水供应系统;
d)较大型公共浴室、洗衣房、厨房等耗热量较大且用水时段固定的用水部位,宜单独设置局部热 水供应系统。
5. 3. 2 热源出水温度应不高于70℃,配水点热水出水温度应不低于46℃ o
5. 3. 3 空气源热泵热水机不能满足需求或无法正常工作时,辅助热源应自动启动,与空气源热泵热水
机协同或单独运行,快速满足热水需求。
5. 3. 4 耦合热水系统宜控制规模,按分栋建筑或单元设置。
5. 3. 5 水质应符合CJ/T 521和GB 5749的相关规定,灭菌措施应符合GB 55020-2021中5.2.3的规 定。
5. 3.6 耦合热水系统应采取相应的供水压力稳定和冷热水平衡措施,供水形式和垂直分区应与冷水 系统一致,宜优先采用闭式系统。
5. 3. 7 集中热水供应系统应设热水循环,热水配水点出水温度达到最低出水温度的出水时间,居住建 筑应不大于15s,公共建筑应不大于IOso
5. 3. 8 医院建筑的热水系统所采用的热源和贮热设备应无冷温水滞水区。
5. 4耦合供暖兼生活热水系统
5. 4.1 耦合供暖兼生活热水系统的设计应符合5.2和5.3的规定。
5. 4. 2 采用空气源热泵热水机供应生活热水时,燃气设备应作为生活热水的辅助热源。
5.4.3 运行期间,燃气设备宜优先满足生活热水的加热需求。
5. 4. 4 供回水温度应同时满足供暖末端和生活热水的加热要求。
6 热源
6. 1 一般规定
6.1.1 耦合系统应配置空气源热泵与燃气设备两种热源设备,每种热源设备宜不少于2台。
6.1.2 寒冷地区和严寒地区宜采用低环境温度空气源热泵。
6.1.3 空气源热泵应结合室外环境温度、湿度和除霜工况等因素,对额定制热量进行修正获得有效制
热量。
6.1.4 低环境温度空气源热泵供暖机组能效等级应不低于GB 37480-2019规定的2级,空气源热泵 热水机能效等级应不低于GB 29541-2013规定的2级,燃气锅炉能效等级应不低于GB 24500-2020规 定的2级,其他热源设备应采用符合相关标准要求的高效节能产品。
6. 1.5 空气源热泵使用的制冷剂应符合GB/T9237的规定,并宜优先采用低GWP(全球变暖潜能值)
制冷剂。
6.1.6 燃气设备室外安装时,其防护等级宜不低于IPX5o
6. 2设计要求
6.2.1 热源应符合下列规定:
a)适应项目所在地的气候条件;
b)具备能源供给、安装空间、建筑承重、管道安装和通风等安装条件;
c)满足国家及地方的污染物排放要求;
8
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d)满足消防、防振和噪音要求;
e)满足末端设计的水温要求。
6. 2. 2 热源宜经济合理。
a)进行全生命期成本测算。
注:全生命期成本包括但不限于设备初投资、安装、能源增容、系统运行能源消耗和设备维护等费用。
b)相同供热量下,空气源热泵和燃气设备供热运行的能源费用相等的平衡点性能系数Co尸f值 的计算见公式(4):
CoPf =竺义粤 xη ..................(4)
Qd % 一
式中:
COPi——空气源热泵和燃气设备供热运行的能源费用相等的平衡点性能系数;
的 —— 当地燃气低位热值,单位为兆焦每标准立方米(MJ∕Nm3);
女 —— 电能热值,单位为兆焦每千瓦时(MJ∕kWh),取gd=3∙6MJ/kWh;
Mq —— 当地燃气价格,单位为元每标准立方米(¥/Nm3);
Mi .. 当地电能价格,单位为元每千瓦时(¥/kWh);
" ——燃气热源效率,%o
c)采用逐时能耗模拟的方法测算系统运行费用,当空气源热泵实际运行时的性能系数COP高于
Co尸f时,优先由空气源热泵供热。
6.2.3 热源设计宜具备良好的节能减排、减碳效果。
a)相同供热量下,空气源热泵和燃气设备供热运行的碳排放量相等的平衡点性能系数CoR值
的计算见公式(5):
COPl = ^×^×η ..................⑸
式屮:
COPt —— 空气源热泵与燃气设备供热运行的碳排放量相等的平衡点COP值;
Fq ——当地燃气碳排放因子,单位为千克二氧化碳每标准立方米(kgC02∕Nm3);
Fd —— 当地电能碳排放因子,单位为千克二氧化碳每千瓦时(kgCO2∕kWh)o
b)采用逐时能耗模拟的方法测算系统运行碳排放量,当空气源热泵实际运行时的性能系数CO尸 高于CoR时,优先由空气源热泵供热。
6. 3设备选型
6. 3.1 耦合供暖系统中,空气源热泵供暖机组有效制热量和燃气设备热输出之和应不小于供暖设计
热负荷。
6. 3. 2 耦合热水系统中,热源设备按下列规定选择。
a)空气源热泵热水机和辅助热源的选型应符合GB 50015的相关规定,辅助热源宜为燃气设备。
b)空气源热泵热水机宜采用一次加热式空气源热泵热水机。
c)空气源热泵热水机有效制热量和燃气设备热输出之和应不小于热水系统的设计小时供热量。
d)空气源热泵热水机供热量宜按农历春分、秋分所在月的平均气温和冷水供水温度确定。
e)全日集中热水供应系统的设计小时供热量应按公式(6)计算:
77IqrCPW(% — 6)Pr CY ,、
Qg =-----元..... ..................⑹
式中:
Qg —— 耦合热水系统的设计小时供热量,单位为千焦每小时(kJ/h);
Tl —— 空气源热泵热水机设计工作时间,单位为小时每天(h∕d),取8h∕d〜16h∕d。
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f)企业生活间、公共浴室、宿舍(设公共盥洗卫生间)、剧院化妆间和体育场(馆)运动员休息 室等建筑设置定时集中热水供应系统时,建筑的全日集中热水供应系统及局部热水供应系统 的设计小时供热量,应按公式(6)计算,当用水计算单位数不确定时,也可按公式(7)计算:
Qg =
Σ Qh CPWQrl — ∣l)Pr九O bgCγT?
⑺
式屮:
T2
定时集中热水供应时数,单位为小时(h)。
6.3.3 耦合热水系统应设置贮热水箱(罐)。贮热水箱(罐)的水容积应按GB 50015的相关规定计 算,并符合下列规定。
a)当全日集中热水供应系统中空气源热泵热水机按热水需求运行时,贮热水箱(罐)的总容积 应按公式(8)计算:
(Qh-Qg)T3
Qr2 —「1) CPWPr
⑻
式中:
K 左1 T3
42 b) C)
—— 贮热水箱(罐)总容积,单位为升(L);
—— 用水均匀性的安全系数,按用水均匀性取值,取1.25〜1.50;
—— 设计小时耗热量持续时间,单位为小时(h),全日集中热水供应系统取2h〜4h;定时 集中热水系统等于定时供水的时间;当Qg计算值小于平均小时耗热量时,Qg应取 平均小时耗热量;
—— 设计热水温度,单位为摄氏度(。0。
全日集中热水供应系统的贮热水箱(罐)的贮热量应不小于30min设计小时耗热量。
当全日集中热水供应系统中空气源热泵热水机定时运行时,使用时间小于24h的热水系统,
贮热水箱(罐)的总容积宜为全部热水量;使用时间为24h的热水系统,贮热水箱(罐)的 总容积宜按公式(9)计算:
i.∙^i)∙m∙qr r \ 24 24-T1 J
(9)
d)
6.3.4
a)
b)
定时集屮热水供应系统的贮热水箱(罐)的总容积宜为最长定时供应时段的全部热水量。
耦合供暖兼生活热水系统,热源设备按下列规定选择:
采用空气源热泵热水机供应生活热水时,空气源热泵供暖机组有效制热量和燃气设备热输出 之和应不小于供暖设计热负荷,且燃气设备的热输出应附加空气源热泵热水机有效供热量不 满足的生活热水设计小时供热量部分;
不采用空气源热泵热水机供应生活热水时,空气源热泵供暖机组有效制热量和燃气设备热输 出之和应不小于供暖设计热负荷,且燃气设备的热输出应附加生活热水设计小时供热量。
7 输配系统
7. 1 一般规定
7.1.1 输配系统的辅件辅材应符合相应产品标准的规定。
7.1.2 输配系统应设置排气和泄水装置,以及过滤装置。
7.1.3 耦合热水系统中直接加热、存储和输配生活热水的设备、材料和管件等应符合GB/T 17219的
规定。
7.1.4 空气源热泵循环水泵流量应按设备名义制热量确定。
7.2管道
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7. 2.1 耦合供暖系统的管网应满足各热源的水流量要求,宜采用二级泵、压差旁通阀、电动阀和流量 平衡阀等调节措施。
7. 2. 2 耦合供暖系统的管网应根据设计供、回水温度和设计热负荷确定流量。
7. 2. 3 耦合供暖系统的管网应根据设计流量通过水力计算确定管道管径和循环水泵扬程。
7. 2. 4 耦合供暖系统管道中的热媒流速,应根据系统的水力平衡要求及防噪要求等因素确定,最大流 速不宜超过表7规定的数值。
表7耦合供暖系统管道中热媒的最大流速
管道管径DN/mm |
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
250 |
有特殊安静要求的场合/ (m∕s) |
0.50 |
0. 65 |
0. 80 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
一般场合/ (m∕s) |
0.80 |
1.00 |
1.20 |
1.40 |
1.80 |
2.00 |
7. 2. 5 耦合供暖系统的布置和管径选择,宜减少并联环路之间压力损失的相对差额。当设计工况各并 联环路之间(不包括共用段)压力损失的相对差额超过15%时,采取下列措施达到水力平衡:
a)环路布置应均衡对称,作用半径不宜过长,负担的立管数不宜过多;
b)应调整管径,使并联环路之间压力损失的相对差额计算值达到最小;
c)宜设置平衡阀。
7. 2.6 耦合热水系统的管道设计及选用应符合GB 50015的相关规定。
7. 3循环水泵
7. 3.1 耦合供暖系统的循环水泵的要求如下:
a)循环水泵的流量、扬程、台数和允许使用温度应满足供暖设计工况及部分负荷工况的使用要求;
b)应设置独立的循环水泵,循环水泵台数应按系统设计流量和调节方式确定,每个分区不宜少于 2台;
c)严寒及寒冷地区,每个分区运行的循环水泵少于3台时,应设1台备用循环水泵。
7. 3. 2 选配耦合供暖系统的循环水泵时,应计算循环水泵耗电输热比,并应标注在施工图的设计说明 中。循环水泵耗电输热比应符合GB 50736的相关规定。
7. 3. 3 耦合热水系统的循环水泵设计及选用应符合GB 50015的相关规定。
7. 3. 4 循环水泵效率不应低于GB 19762规定的节能评价值。
7. 4供暖换热器
7. 4.1 在下列情况时,热源应设置供暖换热器,进行间接供热。
a)热源与末端的水质、压力和温度要求不一致;
b)末端之间的水质、压力、温度和功能需求不一致。
7. 4. 2 按8.4.1的规定进行间接供热时,宜采用满足下列要求的板式换热器:
a)高效、紧凑,便于维护管理,使用寿命长;
b)类型、构造和材质满足换热介质理化特性和换热系统使用要求。
7. 4. 3 供暖换热器按下列规定配置:
a)换热器总台数应不多于四台。全年使用的换热系统,换热器的台数应不少于两台;非全年使用 的换热系统,换热器台数宜不少于两台。
b)换热器总换热量应在换热系统设计热负荷的基础上乘以附加系数,附加系数宜取1.1〜1.15。
c)换热器一台停止工作时,剩余换热器的设计换热量寒冷地区不应低于设计供热量的65%,严寒 地区不应低于设计供热量的70%o
7. 5生活热水加热器
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7.5.1 生活热水加热器应根据其使用特点、耗热量、热源、维护管理及卫生防菌的要求选择,并符合
下列规定:
a)换热效率高,体积小;
b)生活热水侧阻力损失小;
c)应留有人孔等方便维护检修的装置;
d)应配置控温、泄压等安全阀件,符合GB 50015的相关规定。
7. 5. 2 生活热水加热器的设计小时供热量宜按下列原则确定:
a)导流型容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、燃油(气)热水机组应按公式(10) 计算:
Qg = Qh - Qr2 - ^∙l)⅛w . Pr.......................................(ɪθ)
式中:
Qg——导流型容积式水加热器的设计小时供热量(kJ/h);当Qg计算值小于平均小时耗热量 时,Qg应取平均小时耗热量;
" —— 有效贮热容积系数,导流型容积式水加热器"取0.8〜0.9;第一循环为自然循环时,
卧式贮热水罐〃取0.80〜0.85;立式贮热水罐〃取0.85〜0.90;第一循环为机械循环时, 卧、立式贮热水罐〃取1.0o
b)半容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、燃油(气)热水机组的设计小时供热量应 按设计小时耗热量计算;
c)半即热式、快速式水加热器的设计小时供热量应按公式(11)计算:
Qg = 360Oqg(G — 6)CPW,Pr.......................................(ɪɪ)
式中:
击 —— 集中热水供应系统供水总干管的设计秒流量(L/s)。
7.6定压补水
7. 6.1 耦合供暖系统中循环水系统的设计补水量(小时流量)宜按系统水容量的1%计算。
7. 6.2 循环水系统的定压和膨胀方式,应根据建筑条件,经技术经济比较后确定,并符合以下规定:
a)建筑条件允许时,尤其是当耦合系统静水压力接近热源设备所能承受的工作压力时,宜采用高 位膨胀水箱定压;
b)建筑不具备设置高位膨胀水箱条件时,可设置补水泵和气压罐定压;
c)配置含氧量要求严格的散热设备时,宜采用相应的除氧措施或能容纳膨胀水量的闭式定压方 式。
7. 6. 3 循环水系统的定压和膨胀设计符合下列规定:
a)定压点宜设在循环水泵的吸入口处,定压点最低压力应使管道系统任何一点的表压均高于 5kPa;
b)设置独立的定压设施时,膨胀管上不应设置阀门;
c)各循环水系统合用定压设施且需分别检修时,膨胀管上应设置带电信号的检修阀,且各循环水 系统应设置安全阀;
d)系统的膨胀水量应进行回收。
7. 6.4 采用高位膨胀水箱定压时,应通过膨胀水箱直接向系统补水;采用其他定压方式,且补水压力 低于补水点压力时,应设置符合下列规定的补水泵:
a)扬程应使补水压力比补水点的工作压力高30kPa〜50kPa;
b)宜设置2台,总小时流量宜为5%〜10%耦合系统的水容量;
c)按b)规定的总流量设置1台补水泵时,应设置备用泵。
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7. 6.5 设置补水泵时,循环水系统应设补水调节水箱,其调节容积应根据水源的供水能力、软化设备 的间断运行时间及补水泵运行情况等因素确定。
8 供暖末端
8. 1 供暖末端的选型与设计应符合GB 50736和JGJ 142的相关规定。
8. 2 供暖末端的供回水温度设计应满足热源及耦合系统的要求,并符合下列规定:
a)回水温度应不大于设计工况下空气源热泵供暖机组运行允许的最高进水温度;
b)采用风机盘管供暖末端时,供水温度宜按不大于55℃计算;
c)采用散热器供暖末端时,宜采用低温型散热器;
d)采用地面辐射供暖末端时,供水温度宜为35℃〜45℃;
e)采用毛细管网辐射供暖末端时,供水温度宜满足表6的要求。
表6毛细管网辐射末端供水温度
单位为摄氏度
设置位置 |
供水温度 |
顶棚 |
25 〜35 |
墙面 |
25 〜35 |
地面 |
30 〜40 |
9 电气控制及计量装置
9. 1 -般规定
9.1.1 电气设计应满足耦合系统的用电可靠性和运行安装要求,并应符合GB 51348的规定。
9.1.2 空气源热泵供暖机组和空气源热泵热水机应分别采用单独的回路供电。电源应专供专用,满足
设计负荷要求。
9.1.3 电气系统的安全防护设计应包括防雷电设计、防电击设计和防干扰设计。
9.1.4 电气设备的正上方不应设置水管道。
9. 2配电和防护
9.2.1 供电回路应设置过负荷保护、短路保护、接地故障保护、过电压及欠电压保护,保护动作应具
备切断供电电源或发生报警信号等功能。
9. 2. 2 燃气锅炉房的供电负荷级别和供电方式应满足工艺、燃气锅炉容量、热负荷和环境要求,并应
符合GB 50052的相关规定。
9. 2. 3 配电导体选用应符合GB 51348的相关规定。
9. 2. 4 室外设备应处于接闪器的保护范围内,并应按GB 50057的规定采取相应的防雷措施。
9. 2. 5 室外安装的控制柜应采取防护措施或配置户外型控制柜,防护等级不应低于IPX5o
9.3智能控制
9. 3.1 耦合系统应能对所有热源设备进行状态监测和主动控制。
9. 3. 2 耦合系统应设置多能源设备协作的系统控制装置及各能源设备独立操控的设备控制装置,并
可实现手动或自动转换。
9. 3. 3 耦合供暖系统应具备能根据室外温度变化自动调节供热量的功能。
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9. 3. 4 通讯接口应采用标准通信协议。
9. 3. 5 耦合系统的各热源设备在与系统控制装置断开连接时,应能自主运行。
9. 3.6 系统控制装置应具备防冻报警和自动防冻保护功能,设备控制装置应具备独立的防冻警报和 自动防冻保护功能。
9. 3. 7 系统控制装置宜具备数据分析及处理能力,可计算和定期统计系统能耗、各热源设备连续和累 计运行时间、节能量或减碳量等参数。
9. 3. 8 系统监控应具备下列功能:
a)改变系统控制的设定值,控制各热源设备的启动、停止和调节;
b)监测建筑的能源消耗、室内外环境、耦合系统及设备的运行等参数;
c)显示、查询、报警和记录,存储介质和数据库能连续记录和保存一年以上的运行参数;
d)根据季节、室外气象参数、昼夜更替、末端需求及状态变换、预定时间表设置、节能控制需求 及用户自定义需求等,对热源设备的启动、停止时间和设定温度进行优化调整,合理利用各热 源设备实现节能运行;
e)监测室内外空气温度、供回水温度、供热量、燃料耗量、耗电量、循环水泵功耗电量、补水量 等参数。
9.4计量装置
9. 4.1 耦合系统应对下列项目进行计量:
a)燃气设备的燃料消耗量和耗电量;
b)空气源热泵的耗电量;
c)热源站总供热量、基础热源和调峰热源的单独供热量;
d) 补水量;
e)系统循环水泵耗电量。
9. 4. 2 热量计量装置应采用不间断电源供电。
9.4.3 计量装置应定期检定。
10安装施工及调试验收
10. 1 一般规定
10.1.1设备和材料进场时应按设计要求对其类型、材质、规格及外观等进行验收。
10.1.2设备和材料的质量证明文件和相关技术资料应齐全,并应符合相关标准的规定。
10.1.3耦合系统应在试运行和调试验收合格后交付使用。
10.1.4耦合系统的设计、施工、验收、服务和售后宜具备全流程数字化追溯功能,包括但不限于设计 文件、施工图、验收记录、调试记录、检测记录和整改记录等。
10. 2 热源设备及辅机辅件的安装
10.2. 1空气源热泵的安装应符合NB/T 10416和NB/T 34067的相关要求,并符合下列规定。
a)应满足建筑物的荷载要求。
b)应不损坏建筑物的结构,恢复屋面防水层和建筑物的附属设施。
c)基础或基座应按设计要求施工,当无设计要求时,高度宜不小于15Omm且应不小于当地历史 最大降雪深度和降雨积水深度。寒冷和严寒地区的耦合供暖系统的基础或基座宜采用架高设 计,架高高度宜不小于500mmo
d)基础或基座与空气源热泵之间应安装减振装置。
e)有冻结风险区域应设置化霜水防冻结措施。
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10.2.2燃气设备机房的设置与设计应符合GB 50016和GB 50028的有关规定以及工程所在地主管部 门的管理要求。燃气热水锅炉的机房设置与设计还应符合GB 50041和GB 55010的有关规定。
10.2.3循环水泵进、出口母管之间,应设置带止回阀的旁通管。
10.2.4热量表进水口应安装过滤装置。
10.2.5热量表安装时,热量表前后应有足够的直管段,热量表前直管段长度宜不小于8倍管径,热量 表后直管段长度宜不小于6倍管径。
10.2.6在严寒和寒冷地区使用的耦合系统,管道与设备应采取防冻措施。
10.3 绝热与防腐
10.3.1管道与设备应采取保温措施。绝热层的设置应符合下列规定:
a)绝热材料及其制品的主要性能符合GB/T 8175的有关规定;
b)保温层厚度按GB/T 8175中经济厚度的计算方法确定,并符合GB 50736及当地节能标准的相 关要求;
c)管道和支架之间,管道穿墙、穿楼板处采取防止“热桥"的措施;
d)采用非闭孔材料保温时,外表面设保护层。
10.3.2设备、管道及其配套的部、配件的材料,应根据接触介质的性质、浓度和使用环境等条件,结 合材料的耐腐蚀特性、使用部位的重要性及经济性等因素确定。
10.3.3除有色金属、不锈钢管、不锈钢板、镀锌钢管、镀锌钢板和铝板外,金属设备与管道的外表面 宜涂漆进行防腐,涂层应能耐受环境大气的腐蚀。
10.4 消声与隔振
10.4.1根据工艺和使用的要求、噪声和振动的大小、频率特性、传播方式及噪声振动允许标准等进行 消声与隔振的设计计算。
10. 4. 2耦合系统传播至使用房间和周围环境的噪声级与振动级应符合相关标准的规定。
10.4.3热源设备及其机房的位置,不宜靠近声环境要求较高的房间。必要时,应采取隔声、吸声和隔 振措施。
10.4.4暴露在室外的设备,当其噪声超过环境噪声限值要求时,应采取降噪措施。
10.5 电气与控制系统安装
10.5.1电源线和控制线应采用穿金属管或桥架敷设,且不应沿锅炉热风道、烟道、热水箱和其他载热 体表面敷设。当需要沿载热体表面敷设时,应采取隔热措施。
10.5.2强电和弱电系统应分开排布,不互相干扰,不与连接管和阀体接触。
10.5.3 电气线路施工应符合GB 50168和GB 50303的相关规定。
10.5.4配电箱和电控箱的安装施工应符合GB 50171的相关规定。
10.5.5电气接地装置的施工应符合GB 50169的相关规定。
10.5.6电气与控制系统的防雷与接地安装应符合GB 50057的相关规定。
10.6 试压、检漏与冲洗
10.6.1系统安装完毕,经检查符合设计要求后,在设备及管道保温前应对水系统进行水压试验并记录 试验结果。水压试验应符合GB 50242的有关规定,并符合下列规定:
a)承压系统的水压试验压力应符合设计文件的规定,当无设计文件规定时,按GB 50242的相关 规定执行;
b)非承压系统应做灌水试验。管道在充满水后2h内应无渗水、漏水现象。贮热水箱(罐)、补水 箱应做满水试验,满水静置24h内应无渗水、漏水、变形现象;
c)水压试验的水温应在5。C〜40℃之间,冬季进行水压试验时应采取可靠的防冻措施。
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d)水压试验合格后,应及时对系统进行冲洗并清理过滤器和除污器,直至排出的水不浑浊、无杂 质为止。
10.6.2系统冲洗时,宜切断管路与热源设备的连通,热量表的安装位置应采用相同长度的替代管连接。
10.6.3系统冲洗完毕后,应通水、加热,并进行试运行和调试。在冬季当不具备加热条件时,应将系 统内的水及时排尽,必要时采用压缩空气将低点处的存水吹尽。
10.6.4生活热水系统管道和设备在交付使用前应消毒,系统的水质应进行见证取样检验,水质应符合
5.3.6的规定。
10.7 调试与验收
10.7.1系统投入使用前,应进行运行前的调试,各项功能应符合产品和系统设计要求,记录调试过程 的相关数据和结果。
10.7.2系统调试应包括空气源热泵、燃气设备、水泵、各类阀门和控制系统等,并应符合下列要求:
a)电气装置接线正确,标志明显,接地良好;
b)热源设备正常工作,燃气设备的烟气排放符合当地大气污染物排放指标;
c)各类水泵、阀门开启正常,动作灵活,无异常噪音;
d)各类系统控制部件、显示器工作正常;
e)热源设备的进出水温度或温差、水系统的供回水温度或温差,水泵的流量和进出口压差等符合 设计要求。
10.7.3系统调试正常后,应对系统进行连续运行观察,检查各设备的运行状态、系统联调联试是否正 常。
10.7.4系统调试完毕后应按照GB 50242相关内容进行施工质量验收。施工质量不符合要求时,应按 GB 50300的规定进行处理。
10.7.5系统验收合格后,施工单位应对使用方进行必要的交底或使用培训。
10.7.6工程质保期应满足国家及地方的相关规定。
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附录A
(资料性) 供暖热负荷估算方法
供暖热负荷可按下式估算:
Qh = 9h X 厶 X I。-? ..................(A.1)
式中:
Qh —— 供暖热负荷,单位为千瓦(kW);
外 —— 单位面积热负荷,单位为瓦每平方米(W∕ιn2),严寒和寒冷地区的单位面积热负荷 估算值可按表A.1选取;
Zh —— 供暖建筑物的建筑面积,单位为平方米(m2);
表A.1单位面积热负荷估算值
单位为瓦每平方米
建筑物类型 |
单位面积热负荷0h | ||
未采取节能措施 |
采取二步节能措施 |
采取三步节能措施 | |
58 〜64 |
40 〜45 |
30 〜40 | |
居住区综合 |
60 〜67 |
45 〜55 |
40-50 |
学校、办公 |
60 〜80 |
50-70 |
45 〜60 |
医院、托幼 |
65 〜80 |
55 〜70 |
50-60 |
_____旅馆 |
60 〜70 |
50-60 |
45 〜55 |
65 〜80 |
55 〜70 |
50 〜65 | |
影剧院、展览馆 |
95-115 |
80〜105 |
70-100 |
体育馆 |
115-165 |
100-150 |
90-120 |
注1:单位面积热负荷中已包括约5%的管网热损失;
注2:被动式节能建筑的供暖热负荷根据建筑物实际情况确定。
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参考文献
[1] CJJ/T 34-2022城镇供热管网设计标准
[2]中国建筑设计研究院有限公司•建筑给水排水设计手册:3版[M].北京:中国建筑工业出版社, 2019
[3]陆耀庆•实用供热空调设计手册:2版[M].北京:中国建筑工业出版社,2008
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