空氣源熱泵熱水機組方

案

書版號：T0701第一頁，共四十八頁。武漢理工大學廈門學院一期工程熱泵熱水項目方

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書第一章天加空氣源熱泵熱水機組產(chǎn)品介紹天加空氣源熱泵熱水機組新一代生活熱水制取設備空氣源熱泵熱水機組是一種利用可再生能源的高效節(jié)能無污染的新興產(chǎn)品，克服了太陽能熱水器陰雨天不能工作的缺點，是繼燃氣熱水器、電熱水器和太陽能熱水器之后的“第四代熱水器”產(chǎn)品。?機組說明空氣源熱泵熱水機組是一種高效集熱并轉(zhuǎn)移熱量的裝置，由壓縮機、空氣換熱器、水換熱器、膨脹閥和風機等部件組成。它運用逆卡諾循環(huán)原理，通過壓縮機做功，使工質(zhì)產(chǎn)生物理相變（氣態(tài)——液態(tài)——氣態(tài)），利用這一往復循環(huán)相變過程不斷吸熱和放熱，由吸熱裝置吸取空氣中的熱量，經(jīng)過熱交換器使冷水逐步升溫，制取的熱水通過水循環(huán)系統(tǒng)送至用戶。?運行原理?運行原理圖?整體系統(tǒng)示意圖?循環(huán)式加熱熱水系統(tǒng)通過熱水循環(huán)泵將熱泵機組和儲熱水箱之間構(gòu)成循環(huán)，使熱水溫度逐步上升到設定的水溫。優(yōu)點：1、控制系統(tǒng)根據(jù)不同的上、下限水溫的運算達到對系統(tǒng)進水、熱泵、循環(huán)泵的控制；2、控制簡單，運行穩(wěn)定，無特殊水質(zhì)要求被廣泛應用于需要全天候熱水供應的中、小型用戶?；厮眯顭崴錈崴畽C組循環(huán)水泵熱水出水進水電磁閥機組使用環(huán)保R417A制冷劑，其特性如下：1、熱水器出水溫度可高于55℃，能力強。2、加熱過程熱效率比R22高，節(jié)約電能。3、節(jié)能效果突出，比R22節(jié)省18%左右的電能。4、允許低溫環(huán)境-10℃正常運行，工作環(huán)境范圍廣。5、排氣壓力、排氣溫度小于R22，壓縮機壽命長。6、兼容R22系統(tǒng)，尤其仍可使用礦物油，成本低。?制冷劑燃油熱水爐電熱水爐燃氣熱水爐太陽能?常見熱水供應設備?存在的問題燃油燃氣爐污染問題燃油、燃氣爐、電熱水爐存在漏油漏氣漏電等安全隱患易結(jié)垢、效率低、運行費用高、需專人維護太陽能受季節(jié)日照的影響?節(jié)能熱泵從室外的空氣中獲取熱量，僅消耗少量電能，可把消耗的電能轉(zhuǎn)化成3倍以上的熱能實現(xiàn)供熱。?環(huán)保熱泵熱水器在運行時無任何排放及污染，綠色環(huán)保，符合環(huán)保要求。?安全消除了普通熱水系統(tǒng)中的易燃、易爆、觸電、煤氣中毒等安全隱患。?可靠產(chǎn)品運行性能穩(wěn)定，使用壽命長達15年以上，維護費用低。?全天候運行一年四季全天候運行，不受夜晚、陰天、雨雪等惡劣天氣的影響。?簡單可安裝在屋頂、陽臺、庭院、地下室等位置，無需專用機房，不占用永久性居住面積。?結(jié)構(gòu)獨特換熱器獨特設計，結(jié)構(gòu)緊湊美觀，與空調(diào)室外機組一樣，氣流組織分布均勻，效率高，換熱充分。風冷換熱器端板翻邊，避免銅管損壞螺母螺栓采用壓接，美觀的同時更加牢固?智能控制依據(jù)微電腦模糊控制原理，動態(tài)檢測用戶負荷，快速達到設定溫度后，保持負荷動態(tài)匹配，平穩(wěn)運行。智能柔性除霜，可以根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件設定除霜參數(shù)和控制方案，使除霜更徹底、更靈活、更節(jié)能，還可以根據(jù)需要手動除霜。?智能控制定時開/關機功能；自動故障判斷、處理、報警顯示；冬天運行輔助電加熱控制；模糊控制，壓縮機均衡運行，實現(xiàn)最佳的負荷匹配；參數(shù)設定具有密碼保護權(quán)限設定功能；設備和主機連鎖控制功能；可以選配集中控制器實現(xiàn)遠程監(jiān)控或電腦監(jiān)控；可選配通訊接口、開放通訊協(xié)議接入樓宇自控系統(tǒng)。?優(yōu)質(zhì)零部件關鍵部件均選用國際知名品牌產(chǎn)品，如COPELAND、SANYO、DAKIN、ALFA等，配合本公司的精心制作，每臺機組出廠前均通過嚴格的性能測試，確保質(zhì)量。?雙系統(tǒng)設計，更加經(jīng)濟機組都為雙系統(tǒng)設計，可以自動卸載，節(jié)能的同時更好的保證機組出水溫度；同時減小機組啟動電流。?規(guī)格齊全，更可以模塊化組合機組規(guī)格型號齊全，還可以根據(jù)用戶的實際需要，在原來選擇模塊基礎上靈活添加。以熱泵熱水器為核心的熱水供應系統(tǒng)，可以智能化的向終端用戶提供連續(xù)、穩(wěn)定的衛(wèi)生熱水。制取的衛(wèi)生熱水溫度一般在45℃~60℃，目前已廣泛應用于等需要熱水的各個領域。?應用場合主要參數(shù)空氣源熱水器燃油熱水爐燃氣熱水爐電熱熱水爐太陽能安全性無需燃料輸送多重安全保護漏油、火災、爆炸漏氣、火災、爆炸漏電、電熱管易老化/可靠性出水溫度恒定不受陰雨天氣影響不受水溫水壓影響///受天氣日照影響冬季熱水供應難高低壓保護壓縮機過流過載保護啟動延時水流開關水溫超高溫保護水箱水位保護多重保護?的熱水供應設備太陽能是目前經(jīng)濟環(huán)保能源的首選，但是熱泵熱水機組仍然有很大優(yōu)勢：※不受陰雨天氣影響※占地空間小※夜間正常使用※一般不需要輔助熱量供應※控制簡單、智能化?與太陽能對比設在相同條件下對1000Kg初始水溫為20℃的生活熱水加熱，使溫度升高35℃需熱量：1000Kg×35

℃×1Kcal/Kg℃＝35000Kcal主要參數(shù)空氣源熱泵熱水器燃油熱水爐燃氣熱水爐電熱熱水爐使用能源民用電商用電輕柴油液化氣民用電商用電能源熱值860

Kcal/度10200Kcal/Kg24000Kcal/m3860

Kcal/度年平均效能比4.50.70.80.95耗能9.04度4.9

Kg1.82

m342.83度費用6.03元8.1元24.5元25.5元28.69元38.54元能源價格按：民用電0.67元/度，商用電0.90元/度，輕柴油5元/Kg，液化氣14元/m3?的熱水供應設備第二章空氣源熱泵熱水機組設計方案說明1、《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015-2003熱水用水定額和冷水計算溫度2、《給水排水施工規(guī)范》3、《給水排水設計手冊》4、《建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》?設計標準5、業(yè)主要求及當?shù)貧庀髼l件（廈門）大氣壓力：冬季：Pd＝1013.8hPa；夏季：Px＝999.1hPa21.2

℃13

℃年平均溫度：最冷月平均溫度：室外風速:冬季：V＝4.2m/s；夏季：V＝3.0m/s?設計標準?工程概況工程名稱：武漢理工大學廈門學院一期工程熱泵熱水項目工程概況：該項目為學生公寓生活熱水，共有2棟公寓，每棟6層，共

5328人。采用集中供熱系統(tǒng)，由熱泵熱水系統(tǒng)統(tǒng)一向公寓供水。主機及水箱置于地面，全年使用。第三章空氣源熱泵熱水機組系統(tǒng)計算說明?熱值計算（以冬季工況計算）項目用水量標準數(shù)量最高日用水量機組使用時間學生公寓50L/人5328人266.4噸18

h將1噸水從自來水補水溫度（15℃）加熱至熱水供水溫度（55℃）所需熱量：q＝cmΔt=4.2×1000×（55－15）＝168000kJ，其中，c=4.2KJ/Kg·℃。?熱值計算（以冬季工況計算）將以上計算水量266.4噸加熱到所需水溫需熱量：Q=q·M＝168000×266.4＝44755200KJ。則所需機組制熱量為Q/T＝44755200/（3600×

）＝690.7kw。?設備選型及配置1、熱水機組天加空氣源熱泵熱水機組有其獨特的溫度自動補償功能，一般地區(qū)，正常運行冬季不需采用任何輔助加熱設備。每棟生活熱水全天所需最小熱值690.7KW。按照天加公司空氣源熱泵熱水機組樣本，按照環(huán)境13℃、進水溫度在15℃時的熱量選型，此時核算系數(shù)為0.85，即最小選型熱量Q=690.7/0.85=813KW。按照樣本模塊組合式系列選擇：型號該組合機組完全能夠滿足冬季最低13℃，機組每天運行18小時，每棟樓生活熱水需求。附表：性能變化參數(shù)表備注：該表以20℃環(huán)境溫度，20℃進水溫度時為標準編制，其它環(huán)境溫度和進水溫度按照系數(shù)核算。?設備選型及配置2、保溫水箱由于必須考慮同時用水問題，機組的水箱必須保證在最大用水量的90%以上，該項目建議配置2臺120噸的

不銹鋼保溫水箱，聚胺脂發(fā)泡。?設備選型及配置3、熱水系統(tǒng)水泵主機循環(huán)泵配置3臺，2用1備，放置于主機旁，

Q=63m3/hL=20m；流量根據(jù)主機循環(huán)水量確定，揚程根據(jù)設備阻力及管道安裝長度計算。熱水給水泵配置3臺，2用1備，放置于主機旁，

Q=68m3/hL=45m；流量根據(jù)室內(nèi)設置的淋浴頭的數(shù)量確定，揚程根據(jù)管道安裝長度計算。第四章空氣源熱泵熱水機組系統(tǒng)說明?控制原理本工程的系統(tǒng)控制由我公司生產(chǎn)的空氣源熱泵熱

水機組自帶,智能控制系統(tǒng)可根據(jù)水箱的水溫自動控制

熱泵主機及主機循環(huán)水泵的開啟，補水電磁閥(補水泵)由工程安裝浮球開關自動控制。?方案說明1、此次設計為初步方案。2、熱水機、水箱、水泵等均放置于建筑屋頂，或依現(xiàn)場情況而定。3、主機與水箱之間進行循環(huán)制熱，將熱水儲蓄在水箱內(nèi)，源源不斷向用戶供應熱水。4、根據(jù)水箱內(nèi)的水位及水溫綜合判斷控制補水電磁閥,使水箱內(nèi)的水溫在任何時間內(nèi)均不低于42度。為防止電磁閥損壞檢修補水需要，需另設浮球閥管路備用補水。補水系統(tǒng)控制由工程方提供。?方案說明5、主機采用微電腦自動控制，可自動檢測水箱溫度，水箱溫度達到設定值后自動停機，以最大限度節(jié)約能源。6、機組配有完善的保護功能，適應各種惡劣的工作環(huán)境，無須專人值守，為業(yè)主節(jié)省人工費用。另外主機采用獨特的環(huán)境加熱技術(shù)，正常情況不采用任何電輔助加熱器，可確保在各種工作環(huán)境下正常制熱。?施工說明1、主機須做基礎，水泥墩高度＞300mm，寬度＞200mm，長度方向各寬出機組底架200mm，以利于機組排水，檢修。2、水箱上主機進出水管不可離得太近，造成水箱加熱不均。3、水箱的安裝位置須高于主機循環(huán)水泵的位置以防水泵吸不上水。4、水箱的補水設置工程自行裝配并控制。?施工說明5、管道及水箱須保溫，水箱保溫厚度為80mm，管道保溫厚度參照相應規(guī)范。6、管道及水箱在施工完成后必須進行沖洗及試壓，以保證與現(xiàn)有系統(tǒng)對接后能正常運行。第五章空氣源熱泵熱水機組運行費用分析?各種熱水加熱方式的性能比較?運行費用分析按照全天最大用水量進行計算，實際運行中，費用將隨使用情況相應減少。與電熱水器相比較，電費按0.5元/度計算參照廈門氣象資料：?運行費用分析1、冬季12月份-1月份，平均氣溫按照15℃計算，自來水溫度15℃計算。一臺天加空氣源熱泵熱水機組TCAH250B在15℃下制熱量為83KW,故平均每天需運行時間為：

4.2×266.4×1000×(55－15)/(3600×83×9)=16.6小時,此時單臺TCAH250B機組運行功率為18KW，即每天所需電量為：18×9×16.6＝2689.2度。則冬季運行費用：

2689.2×0.5

×60＝

元。單純采用電加熱費用：4.2*266.4*1000*(55-15)/3600*0.5*60=元。2、春、秋季，3月份-5月份、9月份-11月份，平均氣溫按照22℃計算，自來水按照溫度20℃計算。一臺天加空氣源熱泵熱水機組TCAH250B在22℃下制熱量為100KW,故平均每天需運行時間為：4.2×266.4×1000×(55－20)/(3600×100×9)=12小時,此時單臺TCAH250B機組運行功率為20KW，即每天所需電量為：20×9×12＝2160度。元。則冬季運行費用：2160×0.5×120＝單純采用電加熱費用：4.2*266.4*1000*(55-20)/3600*0.5*180=元。3、