一、工程概况
山西现代国际茶文化城简称“山西现代茶城”，位于太原和平北路玉门河公园对面，是一座集中高档茶叶批发销售、茶叶博览、晋商茶马文化传承延续为一体的茶文化展示基地。建筑面积约为25000平米，改造前使用燃煤锅炉，污染大，需要专业人员管理。改造后供冷/供热系统采用24台超低温风冷模块机组。
要求：室内设计温度夏季26±2；冬 季 2 0 ± 2 ， 风 冷 模 块 机 组 进 出 水温度夏季12/7℃，冬季进出水温度40/45℃，室内采用风机盘管。
二、设计依据
1.建设方的要求及相关专业提供的设计资料；
2. 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB50736-2012；
3. 全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇《暖通空调.动力》；
4. 全国民用建筑工程设计技术措施《暖通空调·动力》 2009；
5. 其它相关标准规范。
三、空调设计参数
四、负荷计算
负荷计算方法
1.外墙、屋顶传热形成的逐时冷负荷 (冷负荷系数法)
Q = Ko·Fo·[(tlo- t dl)·Ca·Cp-tn]
Ko 传热系数，W/（m2·℃）
Fo 外墙和屋顶的面积，m2
tlo 墙体或屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃
tdl 围护结构的地点修正系数，℃
Ca 外表面放热系数修正值
Cp 围护结构外表面日射吸收系数的修正值
tn 室内设计温度，℃
外墙、架空楼板或屋面的传热冷负荷 (谐波法)
Q = KF(Tτ-ξ + Δ - Tn)
K 传热系数，W/（m2·℃）
F 计算面积，m2
τ 计算时刻，h
τ-ξ 温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，h
Tτ-ξ 作用时刻下的冷负荷计算温度，简称冷负荷温度，℃
Δ 负荷温度的地点修正值，见表20.3-1和表20.3-2的表注，℃
Tn 室内设计温度，℃
2.外窗
传热部分 Q =Fch·Kch·CK1·Ck2·[(tlc + td2)-tn]
Kch 外窗传热系数，W/（m2·℃）
Fch 外窗窗口面积，m2
tlc 外窗的逐时冷负荷计算温度，℃
td2 外窗逐时冷负荷计算温度的地点修正值
CK1 不同类型窗框的外窗传热系数的修正值
CK2 有内遮阳设施外窗的传热系数修正值
tn 室内设计温度，℃
太阳辐射热部分 Q = Cs·Cn·Ca·[Fl·Jch。zd·Ccl。ch+（Fch-F1）·Jsh。zd·C（cl。ch）N]
Cs 窗玻璃遮挡系数
Cn 窗内遮阳设施的遮阳系数
Ca 窗的有效面积系数
F1 窗上受太阳直接照射的面积，m2
Jch。zd 透过标准窗玻璃的太阳总辐射照度，W/m2
Jsh。zd 透过标准窗玻璃的太阳散热辐射照度，W/m2
Ccl。ch 冷负荷系数（C（cl。ch）N为北向冷负荷系数），无因次，按纬度取值，并考虑“有遮阳和无遮阳”的因素
Fch 外窗面积（包括窗框，即窗的窗洞面积），m2
3.内围护结构
Q ＝ K · F · (tls–tn)，tls＝ tw.pj +△tls
K 内围护结构的传热系数,W/(m2·℃)
F 内围护结构的面积，m2
tls 邻室计算平均温度，℃
tn 室内设计温度，℃
tw.pj 设计地点的日平均室外空气计算温度，℃
△tls 邻室计算平均温度与夏季空调室外计算平均温度的差值,℃
4.新风、渗透
W ＝ 1/1000·ρw·L·(dw – dn) 湿负荷
Qx = 1/3.6·ρw·L·(tw-tn) 显热负荷
Qq = 1/3.6·ρw·L·(Iw-In) 全热负荷
ρw 夏季室外空调计算干球温度下密度：一般取：1.13kg/m3
L 空气量 m3/h
dw 室外空气含湿量，g/kg干空气
dn 室内空气含湿量，g/kg干空气
tw 室外空气调节计算干球温度，℃
tn 室内计算温度，℃
Iw 室外空气焓值，kJ/kg干空气
In 室内空气焓值，kJ/kg干空气
5.人体冷、湿负荷
冷负荷 Qr= Qs·CCL + Qq ； Qs = n·Cr·q1 ，Qq = n·Cr·q2
Qr 人体散热引起的冷负荷，W
Qs·CCL 显热冷负荷,W
CCL 人体显热散热冷负荷系数
Qq 潜热冷负荷，W
q1 不同室温和劳动性质时成年男子的显热量，W
n 空调房间内的人数，人
Cr 群集系数
q2 每个人散发的潜热量，W
湿负荷 Wr ＝ n·Cr·w
Wr 人体的散湿量，g/h
Cr 群集系数
n 空调房间内的人数，人
w 每个人的散湿量，g/h
6.照明冷负荷
Q ＝ N·n1·Ccl（白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯）
Q ＝ （N1 + N2）·n1·Ccl（明装荧光灯：镇流器安装再空调房间内）
Q ＝ N1·n1·n2·Ccl （暗装荧光灯：灯管安在吊顶玻璃罩内）
N 白炽灯的功率，W
N1 荧光灯的功率，W
N2 镇流器的功率，一般取荧光灯功率的20%，W
n1 灯具的同时使用系数，即逐时使用功率与安装功率的比例
n2 考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔， 利用自然通风散热于顶棚内时，取为0.5-0.6，荧光灯罩无通风孔时，视顶棚内通风情况取为0.6-0.8
Ccl 照明散热形成的冷负荷系数
7.设备冷负荷
q = n1·n2·n3·n4·N（电热设备）
q = 1000·n1·n2·n3·N/η·Ccl （工艺设备和电动机都在室内）
q = n1·n2·n3·N·Ccl （仅工艺设备在室内）
q = n1·n2·n3·Ccl·N(1-η)/η （仅电动机在室内）
N 电热设备的安装功率，W
n1 同时使用系数，即同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般为0.5~1.0
n2 安装系数，即最大实耗功率与安装功率之比，一般可取0.7~0.9
n3 负荷系数，即小时平均实际功率与设计最大实耗功率之比，一般取0.4~0.5
n4 通风保温系数
η 电动机效率，可由产品样本查得，一般可取08~0.9
Ccl 电动设备和用具散热的冷负荷系数
8.食物
Dτ＝ 0.012φnτ 散湿量，W
Qq ＝ 700Dτ 潜热冷负荷，W
Qx ＝ 8.7·nτ 显热冷负荷，W
φ 群集系数
nτ 人数
9.化学反应
Q ＝ 1/3.6·n4·Gq 材料反应散热量
Wy ＝ n1·n2·G·w 气体燃烧散湿量
Q ＝ 1/3.6·n1·n2·n4·G·q 气体燃烧全热散热量
Qq ＝ 628Wy 气体燃烧潜热散热量
n4 蓄热系数
G 每小时燃料最大消耗量，m3/h
q 燃料的热值，kJ/m3
n1 化学不完全燃烧系数，可取0.95
n2 负荷系数，即每个燃烧点实际燃烧消耗量与其最大燃烧消耗量之比，根据工艺使用情况确定
wy 化学反应的散湿量，kg/h
10.水面或潮湿地面
Dτ ＝ Fτ·g 散湿量
Q ＝ 1/3.6·r·Dτ 潜热冷负荷
Fτ 计算时刻的蒸发表面积，m2
g 水面的单位蒸发量 kg/（m2·h）
r 冷凝热，kJ/kg
11.水流
G ＝ G1·c·（t1－ t2）/r 散湿量，kg/h
Q ＝ 1/3.6·r·G 潜热冷负荷
G1 流动的水量， kg/h
c 水的比热，4.1868kJ/（kg·K）
t1 水的初温，℃
t2 水的终温，℃
r 水的汽化潜热，平均取2450kJ/kg
负荷采用逐时负荷计算法,根据房间的朝向、围护结构、人员、设备、新风渗透等参数计算逐时负荷，以当日逐时加权最大值为设计值。既做到满足房间空调制冷、制热输出要求，又不会超额配置，导致能量的浪费。
经天正软件计算，商场空调主机制热量输出1200KW，具体计算过程不再详列。
五、设备选型
根据本项目总热负荷计算，选取莱恩24台超低温风冷模块机组，单台额定制热量为71kW，总制热量为1704kW。
考虑到风冷热泵在低温环境下有一定的衰减，根据山西太原各月气温数据分析，机组制热量按照室外-10℃进行修正。修正系数取0.7，则所选机组在室外温度-10℃工况下，实际总之热量为1704kW*0.7=1192kW满足建筑物所需热负荷要求。
六、运行费用记录
根据本项目实际运行情况，太原冬季供热期为5个月，本次运行费用采集周期为2015.11.16-2016.1.20总供热天数67天，设备每天运行12小时，室内温度稳定在19-21℃，甲方对效果表示满意，具体运行费用见下表：
莱恩超低温风冷模块
莱恩超低温风冷模块冷热水机组属于低碳节能产品，采用喷气增焓术，使其在低温工况下大幅度提高效率，增强系统的稳定性，实现机组在-25℃以上的环境高效运行。
莱恩在低温空气源热match泵机组研发的初期，即定下了明确的目标：
1、 机组为冷热两用高效热泵机组；
2、 机组一在-15℃环境制热 COP≧2.0；
3、 机组在-25℃环境极限条件下，正常运行；
经过反复的试验研究，2013年9月～10月，设计优化后的机组在我公司试验台试运行完成，随后将样机安装在莱恩集团办公楼实测，2014年11月莱恩低温风冷热泵机组成功通过了国家压缩机制冷设备质量监督检验中心的检测，并正式面向市场。
2015年对机组进行优化改进，获得实用新型专利两项(专利号ZL 2015 20314050.7-新型凝水盘； ZL 20152 0590253.9-新型除霜系统）。
从风换热器结构、控制程序、除霜水泄流及智能除霜系统的技术入手，完善系统匹配，使机组运行可靠性极大提升，进一步提高机组冬季运行可靠性。