1 供暖基本情况
1.1 项目背景
朝阳市某别墅冬季原来使用燃煤锅炉供暖，由于燃煤锅炉费时费力、需要专职人员操作、且造成污染，别墅主人拟将供暖改造为清洁能源供暖。将项目命名为别墅供暖改造工程。
1.2 建筑概况
供暖别墅为两层框架结构，一层布局由卧室、厨房间、卫生间及客厅构成，其中客厅约占一层总面积的50%；二层由小客厅、卧室、卫生间等布局构成；在二层屋顶，用保温彩钢板及轻钢构件做的三层。不包括三层，建筑供暖总建筑面积约432㎡。
别墅外墙体外部使用高密度阻燃保温板做外墙保温层，窗户使用三玻节能窗，经目测，该栋建筑保温性能优良，符合节能65%建筑标准。
2 技术方案
2.1 热源系统设计
3.1.2 表-1说明
1） 表-1是依据《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26-2010)标准中相关计算公式，进行了建筑采暖平均总耗热量、设计热负荷指标、设计总热负荷和采暖日平均耗热量及采暖期总耗热量等采暖能耗参数的计算值。
2）建筑总耗热量参数
依据（JGJ26-2010)标准，该类节能建筑，平均室温达到18℃时的耗热量指标21.7w/㎡；当用户要求平均室温达到20.5℃时，其耗热量指标可达到24.7w/㎡。因为别墅二层不经常使用，故采取使用与不使用分别控制方式运行，使用时室温控制在20～22℃，不使用时室温控制在10～12℃，将这种方式称为节能运行供暖模式。本设计以此计算，建筑平均总负荷为：
21.6×432÷1000=9.33（KW）；
3）建筑采暖总热能计算
采暖期，建筑平均每天消耗的采暖热能计算：
9.33×24=244（KW•h/d），
采暖期按实际运行时间170天计算，建筑采暖总热能计算：
224×170÷10000=3.81（万KW•h）。
3.1.2 采暖设计热负荷
1）采暖设计热负荷
是根据当地（一般在最冷月一月份出现）连续5天最不利气象条件下、为保持室内设计温度，建筑采暖需要消耗的热能，也是建筑最大采暖热负荷。朝阳地区环境设计取值温度为-15.5℃，通过计算，设计热负荷为16.3（KW）。
2）设计热负荷的作用
设计热负荷值是室内散热末端和供暖热源设计的依据。本设计匹配的空气源热泵、低谷电设备及蓄热储能水箱的设计，将依据上述热负荷设计值进行计算。
3.2 供暖热源配置计算
3.2.1 太阳能配置
1）经计算，需要安装“思宇”牌型号SYGC-58/1800-Ⅲ的太阳能采暖集成模块9组；
2）在采暖期，朝阳地区太阳集热接收表面接收的太阳辐射平均值约为17.67 MJ/（㎡•d）；
3）9组太阳集热模块，在采暖期的晴天,每天可转换约150KW•h的太阳辐照能量；采暖期平均每天转换有用的太阳辐照量约110KW•h，采暖期累计可转换有用的太阳辐照能量约2万KW•h。
4）因为本建筑为节能建筑，且采取了分室、分时节能供暖措施，太阳能保证率可达到57%。
3.2.2 空气源热泵配置
1）经计算，需要配置一台10P全直流变频喷液增焓型空气源热泵；
2）本设计配置的空气源热泵，主要工作在9:00～21:00环境温度相对较高的时间段，这段时间环境气温在-10～15℃的范围波动，空气源热泵的能效比可以达到1.8～3的范围；
3）空气源热泵最大输入功率为7.5KW,制热能力达到13.5KW～22.5KW；
4）本设计预计空气源热泵需要提供约1.45万KW•h，消耗辅助电能约6300KW•h。
3.2.3 低谷电配置
1） 经计算，需要配置24KW低谷电加热装置，当电加热装置独立工作
时可满足别墅供暖；
2） 本设计配置的低谷电加热装置，主要工作在21:00～7:00的用电低
谷时段；
3） 本设计预计低谷电装置需要提供约3600KW•h的电能，与热泵合计
需要辅助消耗电能约9900KW•h。
3.2.4 太阳能集热器配置计算表
3.3 储能配置计算
3.3.1 储能选型依据
1）选型依据
在最不利的气象条件下（环境日平均-15.5℃），当没有太阳辐射的一天，以能够存储谷电能量够8小时供暖热能为依据。
2）储能配置计算
3）储能水箱容积
经计算，低谷电蓄热储能保温水箱总容积约为3m³。
4 工程内容及投资预算
投资概算表
预算表说明
1）432㎡建筑太阳能 空气源热泵 低谷电蓄热互补采暖，工程预算总金额为（不含税价）14.46万元。
2）上述预算为不含税价款，税款按工程合同金额的13%计算。更多信息请关注中国太阳能产业资讯官微获取。
（原标题：两层节能别墅太阳能 热泵 低谷电互补采暖技术案例 ）
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来源：辽宁思宇新能源应用科技有限公司
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