深圳空气能热泵机组

空气能热泵热水器的应用及选型

随着中国城乡建筑的迅速发展，人们生活水平迅速提高，家用卫生热水的需求量也越来越大。在20世纪80年代中期开始，各种家用热水器应运而生，其中有电热水器、煤气热水器、太阳能热水器等，各种热水器在家庭中的使用正日益普遍，能源浪费也越来越严重。

 

近几年空气源热泵热水机组的出现，在节能、环保、安全方面具有很多的优点，在家用和商用制取生活热水方面，得到了大力的发展和应用。芬尼克兹（PHNIX）作为一家综合利用空气源、水源、太阳能、风能，提供热水/空调一揽子解决方案、创新型、国际化的能源公司。近产品70%以上销往欧洲、澳洲、北美等世界发达国家，经过芬尼克兹人的努力PHNIX已经成为消费者10大满意品牌，高科技创新型企业，创新节能型企业。为了让越来越多的用户能熟练选用PHNIX牌空气源热泵，下面的内容将详细地介绍芬尼克兹空气能的应用及选型。

一、PHNIX直热式空气源热泵热水机特点

直热供水：

1）产水速度快，开机30秒出水温可达60℃；

2）供水温度稳定，确保用水舒畅、享受；

3）冷凝效果好，确保机组安全与高效；

4）可减少储水箱容积，降低工程投资；

循环恒温：

1）当储水箱水温长时间不用，水温降低后机组会自动启动循环加热，保证水箱内水温恒定，不会造成冷水浪费。

自主控温：

1）根据进出水温度和流量计的信号，能准确控制流量；

2）气候变化、机组制热能力变化，但出水温度不变；

3）自动调节，自主控温；

新智能除霜：

先进的除霜控制模式， 确保有霜除霜，无霜不误除。原来的除霜进入条件：

1）盘管温度<-7℃；     

2）除霜间隔>45分钟。

改进后的除霜条件：

1）盘管温度<-7 ℃ ；

2）除霜间隔>45分钟。 

3）制热量衰减30%

使用电阻式多段水位传感器：

确保产水量符合用水量的需求。

目标:要多少水,产多少水, 有了精确的水位传感器,这一目标有了实现的可能。   

高效专利热交换器：

1）满液式蒸发设计；

2）高翅片、内螺纹高效换热管，相同管长换热面积增加，提高整机能效；

防冻能力强： 

1）集板式换热器、套管换热器、壳管换热器之优点，克服之缺陷；具有高效率，防冰冻能力 

2）具有较强的自动除垢能力（换热管培面图） 

二、热水用量的确定

2.1.热水用水定额法

   日用水量＝最高日用水定额(L)×使用单位

2.2.热水用水量根据生活用热水定额来确定，热水用水定额有两种：一种是根据建筑物的使用性质和内部卫器具的完善度程度来确定，其水温按60℃计算；二是根据建筑物使用性质和内部卫生器具的单位用水量来确定。

 热水用水定额               表3.3

序号	建筑物名称	单位	最高日用水定额（L）	使用时间（h）
1	住宅 有自备热水供应和沐浴设备 有集中热水供应和沐浴设备	每人 每日	40～80 60～100	24
2	别墅	每人每日	70～110	24
3	单身职工宿舍、学生宿舍、招待所、培训中心、普通旅馆   设公用盥洗室   设公用盥洗室、淋浴室   设公用盥洗室、沐浴室、洗衣室   设单独卫生间、公用洗衣室	每人每日 每人每日 每人每日 每人每日	25～40 60～60 50～80 60～100	24或定时供应
4	宾馆客房   旅客   员工	每床位每日 每人每日	120～160 40～50	24
5	医院住院部   设公用盥洗室   设公用盥洗室、沐浴室   设单独卫生间 医务人员 门诊部、诊疗所 疗养院、休养所住房部	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	60～100 70～130 110～200 70～130 7～13 100～160	24
				8
				24
6	养老院	每床位每日	50～70	24
7	幼儿园、托儿所   有住宿   无住宿	每儿童每日 每儿童每日	20～40 10～15	24 10
8	公共浴室   淋浴   沐浴、浴盆   桑拿浴（沐浴、按摩池）	每顾客每次 每顾客每次 每顾客每次	40～60 60～80 70～100	12
9	理发室、美容院	每顾客每次	10～15	12
10	洗衣房	每千克干衣	15～30	8
11	餐饮厅   营业餐厅   快餐店、职工及学生食堂   酒吧，咖啡厅、茶座、卡拉OK房	每顾客每次 每顾客每次 每顾客每次	15～20 7～10 3～8	10～12 11 18
12	办公楼	每人每班	5～10	8
13	健身中心	每人每次	15～25	12
14	体育场（馆）   运动员淋浴	每人每次	25～35	4
15	会议厅	每座位每次	2～3	4

 

冷水的计算温度，应以当地最冷水平均水温资料确定。当无水温资料时，可按表3.5采用。

  冷水计算温度     表3.5

地   区	地面水温度 （℃）	地下水温度 （℃）
黑龙江、吉林、内蒙古的全部、辽宁的大部份，河北、山西、陕西编北部分，宁夏偏东部分	4	6～10
北京、天津、山东全部、河北、山西、陕西的大部分，河北北部，甘肃、宁夏、辽宁的南部，青海偏东和江苏偏北的一小部分	4	10～15
上海、浙江全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部，湖南、湖北东部、河南南部	5	15～20
广东、台湾全部、广西大部分、福建、云南南部	10～15	20
重庆、贵州全部，四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陕西和甘肃秦岭以南地区，广西偏北的一小部分	7	15～20

2.3、设计小时耗热量的计算：

加热热水所需热量应按下式计算：

Q＝CMΔT

式中：    Q ——需要的总热量（单位：大卡）；

M ——热水用水量（单位：吨）；

C —— 1000 kg/m3 ；

ΔT——设计出水温度 - 冷水进水温度（℃）；

 

2.4、选型台数：

   台数＝1.163Q/(q×t);

q——单台空气源热泵制热能力KW;

t——加热时间，一般取12小时；

2.5、PHNIX直热式空气源产品型号

三、应用案例

3.1、工程概述

本工程位于广东省广州，项目名称为广州体育学院宿舍空气源热泵热水系统工程，宿舍350人，每人用水50L，热泵、水箱等设备均放在楼顶层，用热水温度：55℃。 

3.2、设计范围与原则

1）、设计范围

宿舍热水供应，热水水温55℃，本方案设计范围为屋面热泵主机、水箱、水泵等热水系统部分。室内冷、热水管网及淋浴龙头不在本次设计范围内。

2）、设备选用原则

考虑经济、节能、环保等要求，宜采用空气源热泵机组供应热水，保证用水温度及用水量，最大程度节能。

3.3、设计依据

1）  根据工程概述及要求；

2） （建筑给排水设计手册）；

3） 《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）；

4） 《机电设备安装工程施工及验收规范》（TJ231）；

5） 《电气装置安装工程低电器施工及验收规范》（GB50254）；

6） 《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》（GBJI31-90）；

7） （实用供热空调设计手册）；

8） （民用建筑空调设计技术措施）；

9） PHNIX空气源热泵机组的性能；

10） 国家现行的其他相关规范及措施。

3.4、设计资料

室内外设计计算参数：

1）夏季室外设计计算参数（见表1）

表1  夏季室外设计计算参数

	干球温度 ℃	湿球温度 ℃	相对湿度 %	室外平均风速（m/s）	大气压力 KPa
夏季	35.4	27	75	1.5	997.1

2）冬季室外设计计算参数（见表2）

表2 冬季室外设计计算参数

	采暖计算温度/℃	空调计算温度/℃	相对湿度 %	室外平均风速（m/s）	大气压力 KPa
冬季	4	2	72	3.1	1013.8

3）设计温度标准：

环境温度：按照标准工况20℃设计；

进水温度：按平均温度15℃设计；

出水温度：热水出水温度为：55℃计算；

环境温度：按照标准工况5℃设计；

进水温度：按平均温度10℃设计；

出水温度：热水出水温度为：55℃计算；

3.5、热水用量计算

日用热水定额（55℃）

	数量	用水定额（L）	日用水量（L）
人数	350	50L/人	350х50 =17500
合 计	17500升

现根据上表计算每天需热水量约17.5吨热水。

3.6、加热方式说明

根据宿舍的实际用水情况要求和我公司的设计经验，本工程为全天候用水且用水比较集中，选择直出热水方式可满足需要。当有人用水时即产即用，无人用水时可将热水储备到保温热水箱中，直至加满热水箱、加热到设定温度55℃时止，当无人用水而水温下降时，机组会根据情况自动循环加热到设定温度，当水位下降时，机组会自动补充热水。本机组为全天候微电脑自动控制系统，无须司炉人员看管。

3.7、热泵机组设计选型

1、根据广州当地的气候，当环境温度为20℃，进水温度为15℃时，17.5T水从15℃加热到55℃（升温40℃）需要的热量为:

Q=C.M.△t=1kcal/kg.℃×17500kg/天×40℃

           =700000千卡

PHNIX热泵PASHW060SB－C型机组，每小时额定输入功率为4.7KW，热效比为4.3，制热量为20.0KW，所产生的热量为 17200千卡；PHNIX热泵PASHW130SB－C型机组，每小时额定输入功率为10.4KW，热效比为4.33，制热量为45KW，所产生的热量为 38693千卡。那么，选用PASHW060SB－C和PASHW130SB－C型机组各1台，产生17500L的热水所需的时间为：

700000千卡÷（17200+38693）千卡/h =12.52小时

满足生产17.5T、55℃热水所需的热量700000千卡的要求！

2、当环境温度为5℃，进水温度为10℃时，17.5T水从10℃加热到55℃（升温45℃）需要的热量为:

Q=C.M.△t=1kcal/kg.℃×17500kg/天×45℃

           =787500.00千卡

PHNIX热泵PASHW060SB－C型机组，每小时额定输入功率为4.20KW，热效比为3.28，制热量为13.77KW，所产生的热量为 11840.07千卡；PHNIX热泵PASHW130SB－C型机组，每小时额定输入功率为8.91KW，热效比为3.56，制热量为31.73KW，所产生的热量为27282.89千卡。那么，选用PASHW060SB－C和PASHW130SB－C型机组各1台，产生17500L的热水所需的时间为：

787500.00千卡÷39122.07千卡/h =20小时

满足生产17.5T、55℃热水所需的热量787500.00千卡的要求！

以上运行时间均符合要求，根据PHNIX热泵机组的技术性能和使用情况，选用以上PHNIX热泵机组2台，型号为：PASHW060SB－C，PASHW130SB－C机组，可满足供应热水要求！

3.8、保温水箱的选择：

根据宿舍实际的使用要求，热水用水共计17.5T，安装位置在宿舍建筑物顶层，靠近热泵机组的热水主管路。另考虑到用水量大时间比较集中，做16T不锈钢圆形保温水箱1个。同时该方案为全天候即用即产水方式，完全能满足用热水要求。

对于天气寒冷的北方地区，原则上水箱容积不能小于日设计用水量。

强列建议！

1）采用整体聚胺脂发泡保温水箱，在珠江流域保温层建议>50mm,在长江流

域和黄河流域保温层建议>80mm。

 

2）在满足需求的情况下，较低的出水温度能获得更高的能效，建议用户出水温度调至50℃ 或55℃为最佳期。