空氣源熱泵熱水機(jī)供熱水系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、空氣源熱泵熱水機(jī)供熱水系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)作者: 日期:空氣源熱泵熱水機(jī)組中央供熱水系統(tǒng)工程 設(shè)計(jì)方案工程概況及甲方要求:1.工程概況貴校柳州南亞、冠亞校區(qū)綜合樓入住師生約 700人，其中南亞校區(qū)400人，冠亞校區(qū)300人，人均用熱水按30kg/天計(jì)算，總量為：21000 kg/ 天(55 C)2 .甲方要求：A、 要求在兩棟樓天面安裝空氣熱泵熱水機(jī)組中央供熱水工程，解決師生沖涼用熱水的問(wèn)題。B、 要求安裝電輔助加熱裝置，以防冬天極端最冷(氣溫0 c時(shí))輔助熱泵加熱。C、 要求定時(shí)供應(yīng)熱水。D、 要求安裝回水系統(tǒng)，以方便學(xué)生用熱水。E、 要求設(shè)備自動(dòng)化，以方便管理。設(shè)計(jì)依據(jù)：B12021.3-2000

2、空氣調(diào)節(jié)機(jī)能源效率限定值及能源等級(jí)2 .GB19577-2004冷水機(jī)組能效限定值及能源效率等級(jí)3 .GB50015-2003建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50268-97給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范5 .JGJ116-98建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程6 .GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范7 .JGJ/T16-92民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范GB4272-92 設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則甲方要求二、 設(shè)計(jì)方案：我公司根據(jù)國(guó)家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和本公司一貫秉承的“安全、實(shí)用、節(jié)能、美觀”八 字設(shè)計(jì)思想，體現(xiàn)設(shè)備實(shí)用性、合理性和技術(shù)先進(jìn)性，結(jié)合貴校樓面的基本情況，設(shè)計(jì) 空氣源熱泵中央供熱水系統(tǒng)方案，具體如下：（一）、南亞校

3、區(qū)1. . 在綜合樓天面安裝“金星牌” KRS-15A空氣熱泵熱水機(jī)組壹臺(tái)，組成一套空氣熱 泵中央供熱水系統(tǒng)。系統(tǒng)在標(biāo)況下每小時(shí)產(chǎn)55 c熱水1283kg ,機(jī)組運(yùn)行9.5小時(shí)就能滿足該樓師生日用熱水的要求。2. 在綜合樓天面安裝10m3、2m 3儲(chǔ)熱水箱各一個(gè)，另在地上安裝 2m 3儲(chǔ)熱水箱一 個(gè)（供給負(fù)一樓教師及飯?zhí)糜脽崴?，水箱?nèi)膽采用：=1.5mm SUS304/2B 食品級(jí)不銹鋼，水箱外殼采用不銹鋼、保溫層采用聚氨酯整體發(fā)泡填充，厚度為50MM 03. 在空氣熱泵熱水機(jī)組與儲(chǔ)熱水箱之間安裝一套ISG40-100 加熱循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)儲(chǔ)熱水箱中的熱水未達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，加熱循環(huán)泵啟動(dòng)將儲(chǔ)熱水

4、箱中的水抽至熱泵 熱水機(jī)組進(jìn)行循環(huán)加熱，直至水溫達(dá)到設(shè)定要求，確保熱水的溫度恒定。4. 在天面及地上水箱中各安裝 12KW 電輔助加熱壹套，以便冬天極端最冷時(shí)輔助加 熱。5. 在供熱水主管上安裝一套ISG40-100 加壓回水系統(tǒng)。該系統(tǒng)有兩個(gè)作用：第一, 在設(shè)定的供水時(shí)間段內(nèi)，開(kāi)啟向管網(wǎng)內(nèi)供水，以保證供熱水管網(wǎng)壓力；第二，該系 統(tǒng)受溫度控制，當(dāng)供熱水管網(wǎng)中水溫達(dá)不到?jīng)_涼的溫度時(shí)，將管網(wǎng)中的低溫水抽回 儲(chǔ)熱水箱二次加熱，這樣既可以保證打開(kāi)花灑就有熱水可用，又不浪費(fèi)水源，節(jié)約 開(kāi)支。6. 在補(bǔ)冷水管安裝DF32補(bǔ)水電磁閥一臺(tái)，DN32電子除垢器一套（凈化水質(zhì)）。 該電磁閥受時(shí)間和水箱的水位控制，

5、在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)當(dāng)儲(chǔ)熱水箱水位降至設(shè)定水位下限時(shí)，電磁閥開(kāi)啟補(bǔ)水；當(dāng)水位達(dá)到客戶設(shè)定的上限要求時(shí)，電磁閥關(guān)閉停止 補(bǔ)水。7. 天面熱水管道均采用 PPR管（室內(nèi)管網(wǎng)由土建方負(fù)責(zé)），并用橡塑保溫材料，外 用鋁皮包裝。8. 供熱水管采用浮球取水裝置，該裝置在浮力的作用下，始終浮在水箱的上部，取得 的都是水箱中較高溫度的熱水。9. 由于儲(chǔ)熱水箱對(duì)天面的壓力比較大，為了避免損壞屋面結(jié)構(gòu)，采用工字鋼對(duì)水箱底座加固，地上水箱采用電磁閥補(bǔ)水，采用 C20混凝土底座加固。10. .系統(tǒng)采用微電腦可編程“水溫、水位、時(shí)間”三位一體全自動(dòng)控制，以方便管理。（二）、冠亞校區(qū)1 .在綜合樓天面安裝“金星牌” KRS-

6、10A空氣熱泵熱水機(jī)組壹臺(tái)，組成一套空氣熱泵 中央供熱水系統(tǒng)。系統(tǒng)在標(biāo)況下每小時(shí)產(chǎn) 55 c熱水862kg ,機(jī)組運(yùn)行10.5小時(shí)就能 滿足該樓師生日用熱水的要求。2 .在綜合樓天面安裝7m3、3m3儲(chǔ)熱水箱各一個(gè)，水箱內(nèi)膽采用：6=1.5mm SUS304/2B 食品級(jí)不銹鋼，水箱外殼采用不銹鋼、保溫層采用聚氨酯整體發(fā)泡填充 厚度為50MM 。3 .在空氣熱泵熱水機(jī)組與儲(chǔ)熱水箱之間安裝一套ISG40-100加熱循環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)儲(chǔ)熱水箱中的熱水未達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，加熱循環(huán)泵啟動(dòng)將儲(chǔ)熱水箱中的水抽至熱泵熱水 機(jī)組進(jìn)行循環(huán)加熱，直至水溫達(dá)到設(shè)定要求，確保熱水的溫度恒定。4 .在水箱中安裝12KW 電輔助

7、加熱兩套，以便冬天極端最冷時(shí)輔助加熱泵加熱生產(chǎn)熱 水。5 .在供熱水主管上安裝一套ISG40-100 加壓回水系統(tǒng)。該系統(tǒng)有兩個(gè)作用：第一,在 設(shè)定的供水時(shí)間段內(nèi)，開(kāi)啟向管網(wǎng)內(nèi)供水，以保證供熱水管網(wǎng)壓力；第二，該系統(tǒng)受溫度控制，當(dāng)供熱水管網(wǎng)中水溫達(dá)不到?jīng)_涼的溫度時(shí)，將管網(wǎng)中的低溫水抽回儲(chǔ)熱水 箱二次加熱，這樣既可以保證打開(kāi)花灑就有熱水可用，又不浪費(fèi)水源，節(jié)約開(kāi)支。6 .在補(bǔ)冷水管安裝 DF32補(bǔ)水電磁閥一臺(tái)，DN32電子除垢器一套（凈化水質(zhì)）。該 電磁閥受時(shí)間和水箱的水位控制，在設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)當(dāng)儲(chǔ)熱水箱水位降至設(shè)定水位下 限時(shí)，電磁閥開(kāi)啟補(bǔ)水；當(dāng)水位達(dá)到客戶設(shè)定的上限要求時(shí)，電磁閥關(guān)閉停止補(bǔ)水

8、。7 .天面熱水管道均采用 PPR管（室內(nèi)管網(wǎng)由土建方負(fù)責(zé)），并用橡塑保溫材料，外用 鋁皮包裝。8 .供熱水管采用浮球取水裝置，該裝置在浮力的作用下，始終浮在水箱的上部，取得的 都是水箱中較高溫度的熱水。9 .由于儲(chǔ)熱水箱對(duì)天面的壓力比較大，為了避免損壞屋面結(jié)構(gòu)，采用工字鋼對(duì)水箱底座 加固。10 .系統(tǒng)采用微電腦可編程“水溫、水位、時(shí)間”三位一體全自動(dòng)控制，以方便管理。四、設(shè)計(jì)特點(diǎn)及說(shuō)明：1. . 高效節(jié)能：機(jī)組每耗1度電可以產(chǎn)生相當(dāng)于34.5度以上的電所產(chǎn)生的 熱量，較電熱水器節(jié)能65%80% （如果綜合利用可節(jié)能85%90% ）。2. 安全環(huán)保：機(jī)組系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有漏電、過(guò)載、缺相、缺水、壓力等

9、多重保護(hù)， 對(duì)人、機(jī)都不存有任何不安全隱患；沒(méi)有廢氣、廢渣等污染的排放和燃料泄露、 火災(zāi)爆炸、中毒等危險(xiǎn)，所有熱煤（冷煤）符合我國(guó)能源政策和環(huán)保要求。3. 模塊式結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)水式作業(yè)方式，臨時(shí)停電不影響系統(tǒng)供應(yīng)熱水，無(wú)需備用設(shè)備。4. 采用微電腦中央控制：包括水溫控制、單機(jī)控制、恒溫控制、時(shí)間控制、壓力控制等，全自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需專人操作；水溫調(diào)節(jié)、供水時(shí)間調(diào)節(jié)等由用戶按 需要設(shè)置，易于管理，使用方便。5. 機(jī)組采用了五星公司的獨(dú)特設(shè)計(jì)，技術(shù)創(chuàng)新，從而使加熱熱水的時(shí)間更快，水溫更高（可達(dá)55 C）,能更好地滿足各層次的熱水需求。6. 一年四季，無(wú)論晴、雨、晝、夜全天候生產(chǎn)供應(yīng)熱水，不用任何輔助能源。7

10、. 主機(jī)選用世界名牌優(yōu)質(zhì)熱泵型壓縮機(jī)和相關(guān)配件，外殼采用碳鋼噴塑制作，使機(jī)組的使用壽命更長(zhǎng)。8. 機(jī)組可以安裝在室外，如屋頂、露天放置，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，占地面積小，安裝簡(jiǎn)單，無(wú)需另設(shè)工作房。附件一：機(jī)組冬季超低溫啟動(dòng)與安全運(yùn)行技術(shù)說(shuō)明：熱泵機(jī)組在冬季室外氣溫-5 C以下工況運(yùn)行時(shí)，冷媒系統(tǒng)的 R22的蒸發(fā)壓力將在2kg/cm 2以下，導(dǎo)致吸氣壓力過(guò)低，將影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)冷媒系統(tǒng)的低壓保護(hù)開(kāi)關(guān)將運(yùn)行，以保護(hù)壓縮機(jī)，這將導(dǎo)致熱泵機(jī)組的低溫下難以啟動(dòng)， 同時(shí)低溫下運(yùn)行時(shí)，壓縮壓的壓縮比將加大，壓縮機(jī)的運(yùn)行極不安全，且運(yùn)轉(zhuǎn)率增 高，室外蒸發(fā)器容易結(jié)霜，增加耗電。一般廠家采用使低壓保護(hù)邏輯失

11、效的方法幫助壓縮機(jī)強(qiáng)制啟動(dòng)，這樣將造成壓縮機(jī)大量失油，影響壓縮機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)燒毀。五星公司熱泵機(jī)組為改善上述狀況，在冷媒系統(tǒng)元件上做出大量改進(jìn):口將冷凝器、蒸發(fā)器的換熱面積加大，減少換熱溫差，降低壓縮機(jī)的壓綜述 比。口設(shè)置了諸多保護(hù)：如壓力過(guò)高、壓力過(guò)低、電壓過(guò)高、電壓過(guò)低、逆相、 缺相、相間不平衡、水溫過(guò)高、水溫過(guò)低、防凍保護(hù)、壓縮機(jī)油溫過(guò)高、 排氣溫度過(guò)高、電機(jī)線圈過(guò)熱、水流量保護(hù)、壓縮機(jī)過(guò)載、安全閥等保護(hù) 并報(bào)警?？谠O(shè)置了安全閥、防止冬季高壓壓力過(guò)高。五星公司的熱泵機(jī)組能確保在-7 C低溫下可安全穩(wěn)定地運(yùn)行。附件二：機(jī)組冬季水系統(tǒng)防凍技術(shù)說(shuō)明：A、水系統(tǒng)防凍的必要性：當(dāng)

12、熱泵機(jī)組在冬季 0 c以下氣溫工況長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)時(shí)，例如：夜間及節(jié)假日等時(shí)間，水系統(tǒng)中的水溫降低 0 c以下時(shí)，會(huì)發(fā)生凍結(jié)，導(dǎo)致管道及水泵體凍裂，因此須設(shè)置保護(hù)措施防止此類危險(xiǎn)發(fā)生。B、水系統(tǒng)防凍措施:熱泵為防止水系統(tǒng)凍結(jié)，設(shè)置了由微電腦控制的防凍措施。當(dāng)外氣溫度低于0-4 c時(shí)（0-4 C內(nèi)可調(diào)，根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)情況而定），由微電腦控制自動(dòng)啟動(dòng)水泵運(yùn)行，當(dāng)主機(jī)出水溫度低于 5-7 C時(shí)（5-7 C內(nèi)可調(diào)，根據(jù)水系統(tǒng)保溫情況而定），自動(dòng)啟動(dòng)主機(jī)運(yùn)行制熱，使水溫上升至 15 c后停機(jī)。C、水系統(tǒng)防凍建議：當(dāng)熱泵機(jī)組在冬季長(zhǎng)期停機(jī)時(shí)，例如：春節(jié)期間，應(yīng)將水系統(tǒng)放干，以節(jié)省水泵及主機(jī)為防凍而啟動(dòng)所耗費(fèi)的電費(fèi)

13、。附件三：熱泵機(jī)組自適應(yīng)智能化熱泵除霜技術(shù)說(shuō)明：熱泵機(jī)組在冬季制熱工況運(yùn)行時(shí)，當(dāng)濕度高于 50% ,氣溫較低時(shí)，蒸發(fā)器就會(huì)發(fā)生潛熱交換，引起蒸發(fā)器結(jié)霜。熱泵機(jī)組需進(jìn)入除霜循環(huán)，此時(shí)熱泵不僅不能給系統(tǒng)提供熱量，反而會(huì)吸收熱量，影響了熱泵機(jī)組的平均制熱量和平均制熱效率。因此熱泵機(jī)組除霜技術(shù)的先進(jìn)性與如何減少機(jī)組的結(jié)霜量對(duì)提高熱泵機(jī)組的平均制熱量及平均制熱效率至關(guān)重要。“五星”熱泵主機(jī)在降低結(jié)霜時(shí)的室外氣溫、減少結(jié)霜量以及智能化除霜等方面均有自己的獨(dú)到技術(shù)。首先，降低結(jié)霜時(shí)的室外氣溫、減少結(jié)霜量是最關(guān)鍵 的，對(duì)提高冬季平均熱量、制熱效率具有決定性的作用：1 .蒸發(fā)器換熱面積比其它廠家的設(shè)計(jì)加大了20

14、% ,減少了通過(guò)蒸發(fā)器的空氣源換熱溫差，使冬季采暖的蒸發(fā)溫度不需要太低，即在同等室外溫度及濕度條件下不 會(huì)結(jié)霜或減少結(jié)霜量，因而減少了除霜次數(shù)及除霜時(shí)間，大大提高平均制熱量。2 .低壓旁通系統(tǒng)可提高高壓排氣溫度，同時(shí)提升蒸發(fā)溫度，使盤管不會(huì)結(jié)霜或減少結(jié)霜量。由此可見(jiàn)，同等氣侯條件下，一般廠家的熱泵已結(jié)霜時(shí)，而“五星”的熱泵不會(huì)結(jié)霜，同等濕度條件下，“五星”熱泵機(jī)組結(jié)霜時(shí)的室外氣溫較一般廠家的低2-3 Co整個(gè)冬季運(yùn)行中，可比其它廠家減少20-30%的結(jié)霜量，使冬季平均制熱量提高20-30% （根據(jù)氣候不同而有不同）。降低結(jié)霜時(shí)的室外氣溫、減少結(jié)霜量是一般廠家尚未關(guān)注的，根據(jù)我們對(duì)目前市場(chǎng)上主要

15、熱泵除霜系統(tǒng)的調(diào)查了解，除霜系統(tǒng)的控制主要分為以下三類。1 .繼電器控制。此類控制多出現(xiàn)在無(wú)電腦控制的機(jī)組上，其主要控制手段為一個(gè)溫度繼電器和一個(gè)化霜計(jì)時(shí)器。此種除霜控制使用不靈活，可靠性、效率較低，而且除霜不徹底，故障率高，其優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，系統(tǒng)簡(jiǎn)單。2 .電腦控制。根據(jù)溫度、時(shí)間兩個(gè)參數(shù)聯(lián)合控制除霜。其主要控制手段為室外傳感器和可調(diào)節(jié)的化霜間隔。此種方式對(duì)如何設(shè)定啟動(dòng)除霜的室外溫度值和除霜的間隔時(shí)間需要豐富的經(jīng)驗(yàn)，且隨地區(qū)的不同和氣候條件的不同（主要是溫度 的不同），其設(shè)定值也不同，甚至白天和夜間運(yùn)行的設(shè)定也不相同，這樣對(duì)用戶的使用造成了不便?？梢?jiàn)，以上二類除霜系統(tǒng)還存在的各種缺陷，使熱泵

16、機(jī)組的冬季運(yùn)行存在著許許多多的隱患或困難。3,自適應(yīng)智能化熱泵除霜技術(shù)：“五星”公司集多年生產(chǎn)熱泵機(jī)組的經(jīng)驗(yàn)，在其先進(jìn)的MACROPLUS II電腦控制系統(tǒng)上開(kāi)發(fā)了最先進(jìn)的具有適應(yīng)功能的智能型熱泵機(jī)組除霜控制系統(tǒng)，使熱泵機(jī)組的控制水平進(jìn)入了一個(gè)新的紀(jì)元。下面就詳細(xì)介紹此除霜系統(tǒng)的控制邏輯。? 除霜理念原則：蒸發(fā)器有霜必化是不經(jīng)濟(jì)的；經(jīng)研究及實(shí)驗(yàn)報(bào)告證明，蒸發(fā)器結(jié)霜達(dá) 50-60%時(shí)化霜，最為經(jīng)濟(jì)；除霜過(guò)程的時(shí)間愈短愈好，除霜周期愈長(zhǎng)愈好。? 除霜原理：利用“熱氣反向”逆循環(huán)微電腦控制自動(dòng)除霜。除霜控制參數(shù)“采用壓力、溫度、時(shí)間三個(gè)參數(shù)聯(lián)合控制智能除霜。? 除霜用硬件配置：中文MACROPLUS

17、 II微電腦控制器:室外溫度傳感器;蒸發(fā)器表面溫度傳感器；低壓壓力傳感器；高壓壓力傳感器；除霜控制過(guò)程：第一步：微電腦讀取盤管表面溫度、壓力、環(huán)境溫度，自動(dòng)采樣并感知蒸發(fā)器結(jié)霜程度是否達(dá)到50-60% ,以判斷是否需要除霜。第二步：若需除霜，由微電腦控制四方閥換向，壓縮機(jī)不停機(jī)，同時(shí)自動(dòng)停止風(fēng)扇運(yùn) 轉(zhuǎn)，風(fēng)冷蒸發(fā)器轉(zhuǎn)為冷凝器，向室外放熱，使盤管的霜融化。第三步：電腦不斷偵測(cè)盤管表面溫度，高壓壓力，根據(jù)盤管表面溫度設(shè)定值、高壓力設(shè) 定值、最長(zhǎng)除霜時(shí)間設(shè)定值來(lái)綜合判斷是否結(jié)束除霜，以先達(dá)到參數(shù)為準(zhǔn)。第四步：除霜結(jié)束，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟最高一檔 ，迅速將盤管表面水膜吹干，以防盤管上遺留的 水凍結(jié)成冰，此后除霜結(jié)束，切換四方閥，自動(dòng)回復(fù)到制熱工況，完成自動(dòng)化 除霜。熱泵機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)高壓壓力典型結(jié)霜面積大于50%后之化霜曲線圖18恢復(fù)正常制暖14化霜結(jié)束，同時(shí)水氣蒸發(fā)10306090120150180自適應(yīng)智能化除霜控制系統(tǒng)的先進(jìn)性：a）整個(gè)除霜進(jìn)程中壓縮機(jī)不停機(jī)，避免了除霜中壓縮機(jī)頻繁停機(jī)對(duì)壓縮機(jī)的壽 命的影響。b）除霜結(jié)束，恢復(fù)制暖的瞬間，為保護(hù)壓縮機(jī)，MACROPLUS II微電腦自動(dòng)將壓縮機(jī)卸載至 50%工況運(yùn)行，同時(shí)設(shè)置除霜高壓壓力保護(hù)以保護(hù)壓縮 機(jī)。一般廠家無(wú)此類保護(hù)，將使壓縮機(jī)的壽命大大減少。c