1、PHNIX熱泵熱水機(jī)組選型第一章 空氣熱泵熱水機(jī)組選型我國(guó)擁有豐富而多樣的能源資源，但人均能源資源大大低于世界的平均水平，據(jù)美國(guó)某雜志計(jì)算，在2002年中國(guó)石油人均儲(chǔ)量為2.9噸，僅為世界平均值的11.6。另一方面，中國(guó)的能源利用效率很低（見(jiàn)表1）。隨著中國(guó)城鄉(xiāng)建筑的迅速發(fā)展，人們生活水平迅速提高，家用衛(wèi)生熱水的需求量也越來(lái)越大。在20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始，各種家用熱水器應(yīng)運(yùn)而生，其中有電熱水器、煤氣熱水器、太陽(yáng)能熱水器等，各種熱水器在家庭中的使用正日益普遍，能源浪費(fèi)也越來(lái)越嚴(yán)重。近幾年空氣源熱泵熱水機(jī)組的出現(xiàn)，在節(jié)能、環(huán)保、安全方面具有很多的優(yōu)點(diǎn)，在家用和商用制取生活熱水方面，得到了大力的發(fā)

2、展和應(yīng)用。中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家能量設(shè)備效率比較（） 表3.1能量設(shè)備名稱火電工業(yè)鍋爐泵風(fēng)機(jī)中國(guó)28.5556565806570發(fā)達(dá)國(guó)家3638808578908090一、空氣源熱泵熱水機(jī)的工作原理空氣源熱泵熱水機(jī)從低溫空氣中吸熱，然后轉(zhuǎn)移到高溫的儲(chǔ)水箱中，將熱水儲(chǔ)存在水箱中已備后用，從原理上來(lái)說(shuō)，它與制冷機(jī)相同，都是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理工作。但是，兩者工作的溫度范圍和要求的效果不同，制冷裝置是將低溫物體的熱量傳遞給環(huán)境，以造成低溫環(huán)境，熱泵熱水器則是從空氣中吸取熱量，并將它傳遞給水以生產(chǎn)生活熱水。熱泵熱水器主要由壓縮機(jī)、帶有冷凝器的熱水器（相當(dāng)于制冷循環(huán)的冷凝器）、節(jié)流元件、蒸發(fā)器和溫度控制裝置等組成

3、?？諝庠礋岜脽崴畽C(jī)系統(tǒng)原理圖：空氣源熱泵熱水系統(tǒng)工作時(shí)采用電能驅(qū)動(dòng)，通過(guò)制冷劑把空氣中難以利用的低品位熱能吸收，提升為可用的高品位熱能對(duì)水進(jìn)行加熱。當(dāng)熱水溫度達(dá)到所設(shè)定溫度（控制終溫）時(shí)，壓縮機(jī)停止運(yùn)行，反之，當(dāng)熱水溫度降到所設(shè)熱水溫時(shí)，壓縮機(jī)重新啟動(dòng)工作，將熱水箱的熱水溫度升高，使其溫度恒定在一定的范圍。二、幾種常用熱水器的對(duì)比分析目前，市場(chǎng)上熱水器的主流產(chǎn)品包括電、燃?xì)?、和太?yáng)能三大類。它們都是有一定的優(yōu)勢(shì)，但從實(shí)際使用看也存在著很大的不足。例如燃?xì)鉄崴鞯膬?yōu)勢(shì)是設(shè)備間單，體積小，運(yùn)行費(fèi)用較低，它的缺點(diǎn)主要是表現(xiàn)為系統(tǒng)效率低，并且在燃燒不充分時(shí)產(chǎn)生CO等有害氣體，不易調(diào)溫，需定期除垢等。電

4、熱水器的優(yōu)點(diǎn)主要是初期投入小，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，缺點(diǎn)是，能耗大，設(shè)備必須采取一定的安全措施以防漏電對(duì)人身造成的傷害。太陽(yáng)能熱水器的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能、環(huán)保、不占據(jù)室內(nèi)的空間，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作維修方便等，是一種新型的綠色產(chǎn)品。它主要缺點(diǎn)為初期投入大，系統(tǒng)總的效率低，太陽(yáng)能本身具有的間歇性，不穩(wěn)定性及區(qū)域性大等缺陷使其不能全面普及。用空氣源熱泵制取生活熱水在國(guó)內(nèi)剛剛起步。但由于其高安全、高節(jié)能、壽命長(zhǎng)、不排放毒氣等諸多優(yōu)點(diǎn)，以及可以有效地解決目前國(guó)內(nèi)有關(guān)部門(mén)對(duì)節(jié)約能源、環(huán)保、安全等各方面較棘手的問(wèn)題，而受到社會(huì)各方面的廣泛關(guān)注。空氣源熱泵熱水機(jī)與其它熱水加熱設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用比較（見(jiàn)表2）

5、幾種熱水加熱設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比表 表3.2供熱方式熱泵熱水器燃?xì)鉄崴魅加蜔崴麟姛崴魈?yáng)能加熱一噸水所需的熱量：1000kgX(60-20)X1=40000kcal能源種類電液化氣輕柴油電電（輔助）能源熱值860kcal/度12000kcal/kg10300kcal/kg860kcal/度860kcal/度熱效率380%80%80%95%95%能源消耗量12.2度42kg4.85kg49度17度（按35%計(jì)算）能源單價(jià)064元/度47元/度39元/度064元/度064元/度能源費(fèi)用78元197元189元314元109元使用年限1015年810年810年810年810年運(yùn)行成本比較：熱泵熱水器

6、運(yùn)行成本最低，比電熱水器節(jié)省75%，比燃?xì)鉄崴鞴?jié)省60%，比燃油熱水器節(jié)省60%，相當(dāng)于太陽(yáng)能熱水器。運(yùn)行費(fèi)用25%31.5%45%65.8%100%空氣源熱泵太陽(yáng)能液化氣燃油水爐電加熱器初期投資比較：熱泵熱水器的設(shè)備初投資跟太陽(yáng)能系統(tǒng)差不多，比燃油爐貴。但其綜合投資相對(duì)來(lái)說(shuō)比較劃算，因?yàn)槿加蜖t會(huì)需要設(shè)專用設(shè)備房，而熱泵機(jī)組不需專用機(jī)房，占地面積小，可靈活布置。燃油爐對(duì)于環(huán)保有要求的還會(huì)需要排污處理費(fèi)用，而熱泵熱水機(jī)組無(wú)此項(xiàng)費(fèi)用。燃油熱水爐還需儲(chǔ)油罐和輸油管，輸油泵以及消防措施等，所以其綜合投資也高。另外，空氣源熱泵熱水機(jī)的使用壽命與上述幾種熱水設(shè)備相比均長(zhǎng)35年。三、熱水用量的確定1、熱水

7、量計(jì)算方法1.1.熱水用水定額法 日用水量最高日用水定額(L)×使用單位1.2.衛(wèi)生器具一次和小時(shí)熱水用水定額及水溫 日用水量衛(wèi)生器具小時(shí)用水量(L/h) × 衛(wèi)生器具個(gè)數(shù)(n) ×同量使 用系數(shù) ×熱水混合系數(shù) (K) K=(th-tl ) / (tr-tl) 1.3.熱水用水量根據(jù)生活用熱水定額來(lái)確定，熱水用水定額有兩種：一種是根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)和內(nèi)部衛(wèi)器具的完善度程度來(lái)確定，其水溫按60計(jì)算；二是根據(jù)建筑物使用性質(zhì)和內(nèi)部衛(wèi)生器具的單位用水量來(lái)確定。 熱水用水定額 表3.3序號(hào)建筑物名稱單位最高日用水定額（L）使用時(shí)間（h）1住宅有自備熱水供應(yīng)和沐

8、浴設(shè)備有集中熱水供應(yīng)和沐浴設(shè)備  每人每日  408060100  242別墅每人每日70110243單身職工宿舍、學(xué)生宿舍、招待所、培訓(xùn)中心、普通旅館 設(shè)公用盥洗室 設(shè)公用盥洗室、淋浴室 設(shè)公用盥洗室、沐浴室、洗衣室 設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間、公用洗衣室    每人每日每人每日每人每日每人每日    2540606050806010024或定時(shí)供應(yīng)4賓館客房 旅客 員工  每床位每日每人每日  1201604050  245醫(yī)院住院部 設(shè)公用盥洗室 設(shè)公用盥洗室、沐浴室 設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間醫(yī)務(wù)人員門(mén)診部、診療所

9、療養(yǎng)院、休養(yǎng)所住房部  每床位每日每床位每日每床位每日每人每班每病人每次每床位每日  601007013011020070130713100160    24  8246養(yǎng)老院每床位每日5070247幼兒園、托兒所 有住宿 無(wú)住宿  每?jī)和咳彰績(jī)和咳?#160; 20401015  24108公共浴室 淋浴 沐浴、浴盆 桑拿?。ㄣ逶　茨Τ兀?#160; 每顧客每次每顧客每次每顧客每次  4060608070100  129理發(fā)室、美容院每顧客每次10151210洗衣房每千克干衣1530811餐飲廳

10、營(yíng)業(yè)餐廳 快餐店、職工及學(xué)生食堂 酒吧，咖啡廳、茶座、卡拉OK房  每顧客每次每顧客每次每顧客每次  152071038  1012111812辦公樓每人每班510813健身中心每人每次15251214體育場(chǎng)（館） 運(yùn)動(dòng)員淋浴  每人每次  2535 415會(huì)議廳每座位每次234衛(wèi)生器具的一次和小時(shí)熱水用水定額及水溫 表3.4序號(hào)衛(wèi)生器具名稱一次用水量（L）小時(shí)用水量（L）使用水溫（）1住宅、旅館、別墅、賓館 帶有淋浴器的浴盆 無(wú)沐浴器的浴盆 淋浴器 洗臉盆、盥洗槽水嘴 洗滌盆（池）  150125701003 

11、30025014020030180  4040374030502集體宿舍、招待所、培訓(xùn)中心淋浴器 有淋浴小間 無(wú)淋浴小間 盥洗槽水嘴  7010035  2103004505080  37403740303餐飲業(yè) 洗滌盆（池） 洗臉盆：工作人員用 顧客用 淋浴器  340  25060120400  50303037404幼兒園、托兒所 浴 盆：幼兒園 托兒所 淋浴器：幼兒園 托兒所盥洗槽水嘴洗滌盆（池）  10030301515  4001201809025180  3535353530505

12、醫(yī)院、療養(yǎng)院、休養(yǎng)所 洗手盆 洗滌盆（池） 浴盆  125150  1525300250300  3550406公共浴室 浴盆 淋浴器：有淋浴小間 無(wú)淋浴小間 洗臉盆  1251001505  2502003004505405080  4037403740357辦公樓 洗手盆50100358理發(fā)室 美容院 洗臉盆35359實(shí)驗(yàn)室 洗臉盆 洗手盆    601525  503010劇場(chǎng) 淋浴器 演員用洗臉盆  605  20040080  37403511體育場(chǎng)館 沐浴器303

13、003512工業(yè)企業(yè)生活間 淋浴器：一般車(chē)間 臟車(chē)間 洗臉盆或盥洗槽水嘴 一般車(chē)間 臟車(chē)間  4060  35  360540180480  90120100150  374040  303513凈身器101512018030冷水的計(jì)算溫度，應(yīng)以當(dāng)?shù)刈罾渌骄疁刭Y料確定。當(dāng)無(wú)水溫資料時(shí)，可按表3.5采用。 冷水計(jì)算溫度 表3.5地 區(qū)地面水溫度（）地下水溫度（） 黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古的全部、遼寧的大部份，河北、山西、陜西編北部分，寧夏偏東部分4610 北京、天津、山東全部、河北、山西、陜西的大部分，河北北部，甘肅、寧夏、遼寧的南部，

14、青海偏東和江蘇偏北的一小部分41015上海、浙江全部，江西、安徽、江蘇的大部分，福建北部，湖南、湖北東部、河南南部51520廣東、臺(tái)灣全部、廣西大部分、福建、云南南部101520重慶、貴州全部，四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陜西和甘肅秦嶺以南地區(qū)，廣西偏北的一小部分715201.4、熱水用水變化系數(shù)：住宅、別墅的熱水小時(shí)變化系數(shù)值 表3.6居住人數(shù)m1001502002503005001000300060005.124.494.133.883.703.282.862.482.34 旅館的熱水小時(shí)變化變化系數(shù)值 表3.7居住人數(shù)m15030045060090060006.845.614.

15、974.584.193.90 醫(yī)院的熱水小時(shí)變化變化系數(shù)值 表3.7居住人數(shù)m50751002003005004.553.783.542.932.602.232、設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量的計(jì)算：加熱熱水所需熱量應(yīng)按下式計(jì)算：QCMT式中： Q 需要的總熱量（單位：大卡）；M 熱水用水量（單位：噸）；C 1000 kg/m3 ；T設(shè)計(jì)出水溫度 - 冷水進(jìn)水溫度（）；3、選型臺(tái)數(shù)： 臺(tái)數(shù)1.163Q/(q×t);q單臺(tái)空氣源熱泵制熱能力KW;t加熱時(shí)間，一般取12小時(shí)；4、應(yīng)用案例4.1、項(xiàng)目概況：本工程位于華東地區(qū)，場(chǎng)所為二層的洗浴中心，內(nèi)設(shè)有噴淋頭60個(gè)，使用人數(shù)在300600人，業(yè)主的主要使

16、用時(shí)間集中在下午2點(diǎn)至晚上10點(diǎn)。4.2、設(shè)計(jì)依據(jù)及范圍：A本工程依據(jù)業(yè)主提供的要求；B芬尼克茲空氣源熱泵熱水機(jī)性能特點(diǎn)；C根據(jù)國(guó)家規(guī)定的供熱水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)；E國(guó)家現(xiàn)行的其他相關(guān)規(guī)范及措施。F. 設(shè)計(jì)思想對(duì)整個(gè)熱水系統(tǒng)要求投資經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行節(jié)能、品質(zhì)高檔、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。4.3、當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)夏季：室外干球溫度: 35.7; 室外日平均溫度: 31.5;室外濕球溫度: 28.5; 相對(duì)濕度: 80%;冬季：室外干球溫度: -4; 氣壓：1020.9 mbar; 相對(duì)濕度: 77%;4.4、選型計(jì)算： 整個(gè)系統(tǒng)由水箱、空氣源熱泵熱水機(jī)、水管、循環(huán)泵、電磁閥、智能控制器及一些檢測(cè)控制元件組成

17、：熱泵熱水機(jī)通過(guò)高效壓縮機(jī)做功，把從蒸發(fā)器吸收的熱量通過(guò)冷媒傳到高溫水冷凝器中釋放給被加熱的水，從而實(shí)現(xiàn)加熱“熱水”的目的。儲(chǔ)水箱中熱水通過(guò)必要的控制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)用水點(diǎn)全天候供水或定時(shí)供水。4.4.1、日用水量計(jì)算：根據(jù)甲方提供的條件和要求,熱水溫度設(shè)為60，有公式：Qr=H×Kr×L×N×b式中 Qr - 設(shè)計(jì)日用水量；H - 集中用熱水時(shí)間，取8小時(shí)；Kr - 熱水混合系數(shù)(th-tl)/(tr-tl),取0.6；L - 熱水小時(shí)用水定額，取200L/h；N - 噴淋頭個(gè)數(shù)，取60個(gè)；b - 同時(shí)使用系數(shù)，取0.7；將上述數(shù)值代入得Qr = H

18、5;Kr×L×N×b = 8×0.62×200×60×0.7 = 41664 L 4.4.2、熱水機(jī)組選型計(jì)算：、空氣源熱泵熱水機(jī)組選型重點(diǎn)在于冬季能滿足高峰期的熱水使用量。冬季室外環(huán)境溫度較低時(shí)，設(shè)自來(lái)水進(jìn)水溫度5時(shí)，熱水出水溫度60、即需溫升55高峰期加熱熱水所需總熱熱量為： 41664 L×55=2291520 kcal 、設(shè)備選型: PHNIX(芬尼克茲)空氣源熱泵熱水機(jī) PASHW130S-B 單臺(tái)機(jī)組額定制熱量為 38.7大卡,設(shè)機(jī)組每天只在需要是開(kāi)啟，即每天需機(jī)組運(yùn)行的時(shí)間按12個(gè)小時(shí)計(jì)算,設(shè)備臺(tái)數(shù) = 2291520kcal÷(38700kcal×12) = 4.93 5臺(tái)由計(jì)算得出，選用PHNIX(芬尼克茲)空氣源熱泵熱水機(jī)組 PASHW130S-B 共5臺(tái)。即使在冬季室外環(huán)境溫度-10以上的條件下，空氣源熱泵熱水機(jī)組仍然能夠正常工作，保證源源不斷的提供用戶所需的生活熱水。4.4.3、保溫水箱的選擇：熱水機(jī)組每天只在需要是開(kāi)啟，每天需機(jī)組運(yùn)行的時(shí)間按12個(gè)小時(shí)計(jì)算,由于5臺(tái)熱水機(jī)組每小時(shí)可供熱水約3.52噸，