燃氣熱泵空調系統工程技術規程城建標準/T 216—2014

摘 要

現批準《燃氣熱泵空調系統工程技術規程》為行業標準,編號為CJJ/T 216—2014,自2014年10月1日起實施。本規程適用于民用和工業建筑中,以天然氣、液化石油氣為能源的發動機驅動的多聯機熱泵空調系統工程的設計、施工、調試、驗收、運行與維護。

2 設計

21 一般規定

211燃氣熱泵空調系統的室外機一般要安裝在地面或樓頂等通風良好的場所,需要處理好室外機的安裝位置與建筑物的關系;另外,系統制冷劑的泄漏引起的安全隱患,也應引起重視。大型建筑的空調系統選擇,應進行技術分析比較,如制冷季節、制熱季節的能源消耗率的比較等,在滿足使用要求的前提下,盡量做到節省投資、降低運行費和減少能耗。在《公共建筑節能設計標準》GB 50189—2005中第541條提出機組或設備的選擇應根據建筑規模、使用特征,結合當地能源結構及其價格政策、環保規定等”,經綜合論證后確定,結合燃氣熱泵空調系統的特點,本規程對其使用范圍作出較為具體的規定,從氣候分區角度來講,嚴寒地區、寒冷地區、夏熱冬冷地區使用燃氣熱泵較為經濟;根據該條第3具有充足的天然氣供應的地區,宜推廣應用分布式熱電聯供和燃氣空氣調節,實現電力和天然氣的削峰填谷,提高能源的綜合利用率”,燃氣熱泵空調以天然氣或液化石油氣為燃料,能源利用效率高,并能大大減少二氧化硫、溫室氣體、氮氧化物和可吸入顆粒物的排放。國內已經得到推廣和應用的燃氣熱泵空調,取得了較好的經濟和社會效益。隨著西氣東輸等天然氣工程的建設,供氣能力得到迅速提高,但在北方城市,由于冬季供暖負荷巨大,季節峰谷比例很高,造成了夏季低谷時期的管網資源的閑置和浪費。為平衡負荷,不得不投巨資建設調峰儲氣設施。發展燃氣熱泵空調有利于填補夏季燃氣低谷,平衡能源利用負荷,實現資源的優化配置。

213根據《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736—2012中第7323條,規定此條的目的是為了節能,空調區域排風中所含的能量十分可觀,設置能量回收裝置可以取得較好的節能效益和環境效益。

214燃氣熱泵空調在夏季時,燃氣發動機會產生大量余熱,在夏季時,可通過熱交換器將這部分余熱進行二次利用,為用戶提供溫水,進一步提高能源利用效率。

215《燃氣發動機驅動空調(熱泵)機組》GBT 22069—2008規定了燃氣熱泵機組的電源、工作溫度范圍、試驗工況等基本參數,以及燃氣條件、制冷性能、制熱性能等相關性能參數,本規程選用的產品應符合該產品標準。

22 空調系統

221現行國家標準《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736對空調負荷計算方法及所采用的室內外空氣計算參數作出了詳細的規定,為精簡規程內容,在條文中不再贅述。《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736—2012對舒適性空調室內空氣計算參數的規定如下:

1人員長期逗留區域空調室內設計參數應符合表1的規定:

 

2人員短期逗留區域空調供冷工況室內設計參數宜比長期逗留區域提高12,供熱工況宜降低12℃。短期逗留區域供冷工況風速不宜大于0.5ms,供熱工況風速不宜大于0.3ms

222當室內溫度一定時,燃氣熱泵空調系統的部分負荷特性取決于室外溫度、機組負荷率及其運行工況,當室內機組運行工況一致,且負荷變化較為均勻時,具有較高的性能系數。因此,為提高系統的性能指標,系統劃分應考慮空調系統的特性,按各空調區的負荷特性,經技術比較后確定。

223由于燃氣熱泵空調系統廣泛應用在各種空調場合,室內機的布置與室內氣流組織對舒適度有較大影響,因此對室內機布置需要考慮的因素、室內機的形式和位置、室內機送風方式、送風和回風口等提出了要求。

224室外機容量的選擇可根據以下步驟進行:

1根據室內冷熱負荷,初步確定滿足要求的室內機型式和額定制冷()量;

2根據同一空調系統室內機額定制冷()量總和,選擇相應的室外機及其額定制冷()量;

3確定室內機與室外機的制冷劑管道長度與高差;

4按照設計工況,對室外機的制冷()能力進行室內外溫度、室內機與室外機的負荷比、制冷劑管道長度和高差等修正;

5利用室外機的修正結果,對室內機實際制冷()能力進行校核;

6根據校核結果確認室外機容量;

7根據確定的燃氣熱泵機組容量和系統劃分,進行制冷劑管道系統設計。

由于第2步選擇了室外機后,不同的機型對室內、外之間的配管長度及高差的限制不同,需要根據使用條件、配管長度及高低差的不同,對室外機能力進行修正,根據能力修正后的結果,當最初選擇的機型能力不足時,要重新考慮組合形式。

對于室內機與室外機容量的配比,燃氣熱泵空調系統有自身的要求,雖然部分室外機可以連接的室內機容量最大能達到200%,但機組的能力會隨著溫度條件、制冷劑管道的長度、高差而變化,因此在實際配置時,要控制室內、外機的容量比。對于超市、商場等各臺室內機同時運行的情形,室內、外機的容量比控制在100%以下,對于辦公樓等經常有室內機不開啟的情形,室內、外機的容量可以適當放寬,但仍控制在130%以下。

225現行國家標準《燃氣發動機驅動空調(熱泵)機組》GBT 22069—2008中第612條規定了燃氣熱泵空調機組使用的燃氣壓力如表2所示。

 

在確定一個工程是否可以采用燃氣熱泵空調前,應先對當地的燃氣壓力進行調研,保證機組在規定的燃氣壓力波動范圍內正常工作。

226由于燃氣熱泵系統所采用的驅動能源為燃氣,如果排出的廢氣從建筑物的供、排氣口及窗戶、連接管、通氣口中進入室內,會造成局部廢氣滯留,因而室外機應安裝在通風良好的場所。

227一臺室外機只能連接一套系統,不同的系統間如果互相連通,會導致各室內機的制冷量無法平衡。

室內、外機之間以及室內機之間的最大管長最大高差,是燃氣熱泵空調系統的重要性能參數,為保證系統運行安全、穩定、高效,在設計時系統的最大管長與最大高差不應超過所選用產品的技術要求。表3列出了兩個主要品牌的相關技術要求。

 

229當燃氣熱泵空調系統采用風管式室內機時,風管系統所采用的材質、保溫材料需要設置防火閥的情況及防火閥的設置等相關防火要求,在現行國家標準《建筑設計防火規范》GB 50016中有明確規定,本規程不再重復。

2210室外機發動機排氣冷凝水有弱酸性,如果共用,由于排氣凝結水如果壓力大于機組,會引起倒流,腐蝕機組,引起故障。

2211本條內容參照《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50736—2012中關于室內機冷凝水的相關設計條款。

2213由于燃氣熱泵空調系統需要保冷、保溫的設備和管道種類較多,本條僅原則性地提出應該保冷、保溫的部位和要求。