、热泵工程设计方案

、热泵工程设计方案

设计方案

工程概况及甲方要求：

工程概况

贵校柳州南亚、冠亚校区综合楼入住师生约700人，其中南亚校区40 0人，冠亚校区300人，人均用热水按30kg/天运算，总量为: 21000 kg/天（55℃）

甲方要求：

要求在两栋楼天面安装空气热泵热水机组中央供热水工程，解决师生冲凉用热水的咨询题。

要求安装电辅助加热装置，以防冬天极端最冷（气温＜0℃时）辅助热泵加热。

要求定时供应热水。

要求安装回水系统，以方便学生用热水。

要求设备自动化，以方便治理。

设计依据：

B12021.3-2000《空气调剂机能源效率限定值及能源等级》

GB19577-2004《冷水机组能效限定值及能源效率等级》

GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》

GB50268-97《给水排水管道工程施工及验收规范》

JGJ116-98《建筑抗震加固技术规程》

GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

GB4272-92《设备及管道保温技术通则》

甲方要求

设计方案：

我公司按照国家规范、标准和本公司一贯秉承的“安全、有用、节能、美观”八字设计思想，体现设备有用性、合理性和技术先进性，结合贵校楼面的差不多情形，设计空气源热泵中央供热水系统方案，具体如下：（一）、南亚校区

在综合楼天面安装“金星牌”KRS-15A空气热泵热水机组壹台，组成一套空气热泵中央供热水系统。系统在标况下每小时产55℃热水1283kg，机组运行9.5小时就能满足该楼师生日用热水的要求。

在综合楼天面安装10m3、2m3储热水箱各一个，另在地上安装2m3

储热水箱一个（供给负一楼教师及饭堂用热水），水箱内胆采纳:δ=1.5mm SUS304/2B食品级不锈钢,水箱外壳采纳不锈钢、保温层采纳聚氨酯整体发泡填充,厚度为50MM。

在空气热泵热水机组与储热水箱之间安装一套ISG40-100加热循环系统。当储热水箱中的热水未达到设定温度时，加热循环泵启动将储热水箱中的水抽至热泵热水机组进行循环加热，直至水温达到设定要求，确保热水的温度恒定。

在天面及地上水箱中各安装12KW电辅助加热壹套，以便冬天极端最冷时辅助加热。

在供热水主管上安装一套ISG40-100加压回水系统。该系统有两个作用：第一，在设定的供水时刻段内，开启向管网内供水，以保证供热水管网压力；第二，该系统受温度操纵，当供热水管网中水温达不到冲凉的温度时，将管网中的低温水抽回储热水箱二次加热，如此既能够保证打开花洒就有热水可用，又不白费水源，节约开支。

在补冷水管安装DF32补水电磁阀一台，DN32电子除垢器一套（净化水质）。该电磁阀受时刻和水箱的水位操纵，在设定的时刻段内当储热水箱水位降至设定水位下限时，电磁阀开启补水；当水位达到客户设定的上限要求时，电磁阀关闭停止补水。

天面热水管道均采纳PPR管（室内管网由土建方负责），并用橡塑保温材料，外用铝皮包装。

供热水管采纳浮球取水装置，该装置在浮力的作用下，始终浮在水箱的上部，取得的差不多上水箱中较高温度的热水。

由于储热水箱对天面的压力比较大，为了幸免损坏屋面结构，采纳工字钢对水箱底座加固，地上水箱采纳电磁阀补水，采纳C20混凝土底座加固。

系统采纳微电脑可编程“水温、水位、时刻”三位一体全自动操纵，以方便治理。

（二）、冠亚校区

1. 在综合楼天面安装“金星牌”KRS-10A空气热泵热水机组壹台，组成一套空气热泵中

央供热水系统。系统在标况下每小时产55℃热水862kg，机组运行10. 5小时就能满

足该楼师生日用热水的要求。

在综合楼天面安装7m3、3m3储热水箱各一个，水箱内胆采纳:δ=1. 5mm SUS304/2B食品级不锈钢,水箱外壳采纳不锈钢、保温层采纳聚氨酯整体发泡填充,厚度为50MM。

在空气热泵热水机组与储热水箱之间安装一套ISG40-100加热循环系统。当储热水箱中的热水未达到设定温度时，加热循环泵启动将储热水箱中的水抽至热泵热水机组进行循环加热，直至水温达到设定要求，确保热水的温度恒定。

在水箱中安装12KW电辅助加热两套，以便冬天极端最冷时辅助加热泵加热生产热水。

在供热水主管上安装一套ISG40-100加压回水系统。该系统有两个作用：第一，在设定的供水时刻段内，开启向管网内供水，以保证供热水管网压力；第二，该系统受温度操纵，当供热水管网中水温达不到冲凉的温度时，将管网中的低温水抽回储热水箱二次加热，如此既能够保证打开花洒就有热水可用，又不白费水源，节约开支。

在补冷水管安装DF32补水电磁阀一台，DN32电子除垢器一套（净化水质）。该电磁阀受时刻和水箱的水位操纵，在设定的时刻段内当储热水箱

水位降至设定水位下限时，电磁阀开启补水；当水位达到客户设定的上限要求时，电磁阀关闭停止补水。

天面热水管道均采纳PPR管（室内管网由土建方负责），并用橡塑保温材料，外用铝皮包装。

供热水管采纳浮球取水装置，该装置在浮力的作用下，始终浮在水箱的上部，取得的差不多上水箱中较高温度的热水。

由于储热水箱对天面的压力比较大，为了幸免损坏屋面结构，采纳工字钢对水箱底座加固。

系统采纳微电脑可编程“水温、水位、时刻”三位一体全自动操纵，以方便治理。

设计特点及讲明：

高效节能：机组每耗1度电能够产生相当于3～4.5度以上的电所产生的热量，较电热水器节能65%～80%（如果综合利用可节能85%～90%）。

安全环保：机组系统内设有漏电、过载、缺相、缺水、压力等多重爱护，对人、机都不存有任何不安全隐患；没有废气、废渣等污染的排放和燃料泄露、火灾爆炸、中毒等危险，所有热煤（冷煤）符合我国能源政策和环保要求。

模块式结构，储水式作业方式，临时停电不阻碍系统供应热水，无需备用设备。

机组采纳了五星公司的专门设计，技术创新，从而使加热热水的时刻更快，水温更高（可达55℃），能更好地满足各层次的热水需求。

一年四季，不管晴、雨、昼、夜全天候生产供应热水，不用任何辅助能源。

主机选用世界名牌优质热泵型压缩机和有关配件，外壳采纳碳钢喷塑制作，使机组的使用寿命更长。

机组能够安装在室外，如屋顶、露天放置，能够实现远程监控，占地面积小，安装简单，无需另设工作房。

附件一：机组冬季超低温启动与安全运行技术讲明：

热泵机组在冬季室外气温-5℃以下工况运行时，冷媒系统的R22的蒸发压力将在2kg/cm2以下，导致吸气压力过低，将阻碍压缩机的正常运转，这时冷媒系统的低压爱护开关将运行，以爱护压缩机，这将导致热泵机组的低温下难以启动，同时低温下运行时，压缩压的压缩比将加大，压缩机的运行极不安全，且运转率增高，室外蒸发器容易结霜，增加耗电。

一样厂家采纳使低压爱护逻辑失效的方法关心压缩机强制启动，如此将造成压缩机大量失油，阻碍压缩机的使用寿命，严峻的会导致压缩机烧毁。

五星公司热泵机组为改善上述状况，在冷媒系统元件上做出大量改进：□将冷凝器、蒸发器的换热面积加大，减少换热温差，降低压缩机的压综述比。

□设置了诸多爱护：如压力过高、压力过低、电压过高、电压过低、逆相、缺相、相间不平稳、水温过高、水温过低、防冻爱护、压缩机油温过高、排气温度过高、电机线圈过热、水流量爱护、压缩机过载、安全阀等爱护并报警。

□设置了安全阀、防止冬季高压压力过高。

五星公司的热泵机组能确保在-7℃低温下可安全稳固地运行。

附件二：机组冬季水系统防冻技术讲明：

A、水系统防冻的必要性：

当热泵机组在冬季0℃以下气温工况长时刻停机时，例如：夜间及节假日等时刻，水系统中的水温降低0℃以下时，会发生冻结，导致管道及水泵体冻裂，因此须设置爱护措施防止此类危险发生。

B、水系统防冻措施：

热泵为防止水系统冻结，设置了由微电脑操纵的防冻措施。当外气温度低于0-4℃时（0-4℃内可调，按照用户现场情形而定），由微电脑操纵自动启动水泵运行，当主机出水温度低于5-7℃时（5-7℃内可调，按照水系统保温情形而定），自动启动主机运行制热，使水温上升至15℃后停机。

C、水系统防冻建议：

当热泵机组在冬季长期停机时，例如：春节期间，应将水系统放干，以节约水泵及主机为防冻而启动所耗费的电费。

附件三：热泵机组自习惯智能化热泵除霜技术讲明：

热泵机组在冬季制热工况运行时，当湿度高于50%，气温较低时，蒸发器就会发生潜热交换，引起蒸发器结霜。热泵机组需进入除霜循环，现在热泵不仅不能给系统提供热量，反而会吸取热量，阻碍了热泵机组的平均制热量和平均制热效率。因此热泵机组除霜技术的先进性与如何减少机组的结霜量对提升热泵机组的平均制热量及平均制热效率至关重要。

“五星”热泵主机在降低结霜时的室外气温、减少结霜量以及智能化除霜等方面均有自己的独到技术。

第一，降低结霜时的室外气温、减少结霜量是最关键的，对提升冬季平均热量、制热效率具有决定性的作用：

1. 蒸发器换热面积比其它厂家的设计加大了20%，减少了通过蒸发器的空气源换热温差，使冬季采暖的蒸发温度不需要太低，即在同等室外温度及湿度条件下可不能结霜或减少结霜量，因而减少了除霜次数及除霜时刻，大大提升平均制热量。

低压旁通系统可提升高压排气温度，同时提升蒸发温度，使盘管可不能结霜或减少结霜量。

由此可见，同等气侯条件下，一样厂家的热泵已结霜时，而“五星”的热泵可不能结霜，同等湿度条件下，“五星”热泵机组结霜时的室外气温较一样厂家的低2-3。C。整个冬季运行中，可比其它厂家减少20-30%的结霜量，使冬季平均制热量提升20-30%（按照气候不同而有不同）。

降低结霜时的室外气温、减少结霜量是一样厂家尚未关注的，按照我们对目前市场上要紧热泵除霜系统的调查了解，除霜系统的操纵要紧分为以下三类。

1.继电器操纵。此类操纵多显现在无电脑操纵的机组上，其要紧操纵手段为一个温度继电器和一个化霜计时器。此种除霜操纵使用不灵活，可靠性、效率较低，而且除霜不完全，故障率高，其优点是成本低廉，系统简单。

2.电脑操纵。按照温度、时刻两个参数联合操纵除霜。其要紧操纵手段为室外传感器和可调剂的化霜间隔。此种方式对如何设定启动除霜的室外温度值和除霜的间隔时刻需要丰富的体会，且随地区的不同和气候条件的不同（要紧是温度的不同），其设定值也不同，甚至白天和夜间运行的设定也不相同，如此对用户的使用造成了不便。

可见，以上二类除霜系统还存在的各种缺陷，使热泵机组的冬季运行存在着许许多多的隐患或困难。

3.自习惯智能化热泵除霜技术：

“五星”公司集多年生产热泵机组的体会，在其先进的MACROPLUS II电脑操纵系统上开发了最先进的具有习惯功能的智能型热泵机组除霜操纵系统，使热泵机组的操纵水平进入了一个新的纪元。下面就详细介绍此除霜系统的操纵逻辑。

除霜理念原则：

蒸发器有霜必化是不经济的；

经研究及实验报告证明，蒸发器结霜达50-60%时化霜，最为经济；

除霜过程的时刻愈短愈好，除霜周期愈长愈好。

除霜原理：

利用“热气反向”逆循环微电脑操纵自动除霜。

除霜操纵参数“采纳压力、温度、时刻三个参数联合操纵智能除霜。

除霜用硬件配置：

中文MACROPLUS II微电脑操纵器：

室外温度传感器；

蒸发器表面温度传感器；

低压压力传感器；

高压压力传感器；

除霜操纵过程：

第一步：微电脑读取盘管表面温度、压力、环境温度，自动采样并感知蒸发器结霜程度是否达到50-60%，以判定是否需要除霜。

第二步：若需除霜，由微电脑操纵四方阀换向，压缩机不停机，同时自动停止风扇运转，风冷蒸发器转为冷凝器，向室外放热，使盘管的霜融解。

第三步：电脑持续侦测盘管表面温度，高压压力，按照盘管表面温度设定值、高压力设定值、最长除霜时刻设定值来综合判定是否终止除霜，以先达到参数为准。

第四步：除霜终止，风机开启最高一档,迅速将盘管表面水膜吹干，以防盘管上遗留的水冻结成冰，此后除霜终止，切换四方阀，自动回复到制热工况，完成自动化除霜。

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化霜终止，同时水气蒸发

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30 60 90 120 150 180

自习惯智能化除霜操纵系统的先进性：

整个除霜进程中压缩机不停机，幸免了除霜中压缩机频繁停机对压缩机的寿命的阻碍。

除霜终止，复原制暖的瞬时，为爱护压缩机，MACROPLUS II微电脑自动将压缩机卸载至50%工况运行，同时设置除霜高压压力爱护以爱护压缩机。一样厂家无此类爱护，将使压缩机的寿命大大减少。

值得讲明的是，微电脑可记录上一次的除霜时刻、除霜周期及操纵参数，对初设置的变量进行优化，这确实是智能化除霜系统中的自习惯系统。

“五星”公司秉持本地化设计的理念，按照多年收集的各地气象资料，在工厂运转测试站调试热泵机组时，依据用户当地的气候状况来设定MAC ROPLUS II电脑体会公式中各变量的设定值，以保证不同的地区，不同的温度气候，均可高效率地除霜。

此项除霜技术真正实现全智能化自动除霜。能够提升热泵机组的冬季平均制热效率达30%以上，还能够降低除霜工况时压缩机的负荷，延长压缩机的使用寿命，同时将除霜时水系统水温波动准确操纵在1。C以内。