家庭旅馆热水系统解决方案

设计实例

一、工程概况

以家庭旅馆为例。有20个房间，每个房间均设有浴室，热水温度按55℃算，根据《热水用水定额》，家庭旅馆每日每床用水量设计为150L，则每天总洗浴量为20间×150L/间=3000L=3吨。

二、热水热负荷计算

日均热水使用量计算：

V=3000L，即3吨，

每天的热水用水量约为3吨。春秋自来水温度15℃，热水出水温度为55℃，则每天的热水热负荷为：

Q=V*C*(tr-tl)/860(Kcal/KW.h)

 =3000×(55-15)/860

 =140kw.h

夏季自来水温度20℃，热水出水温度为55℃，则每天的热水热负荷为：

Q=V*C*(tr-tl)/860(Kcal/KW.h)

 =3000×(55-20)/860

 =122kw.h

冬季自来水温度10℃，热水出水温度为55℃，则每天的热水热负荷为：

Q=V*C*(tr-tl)/860(Kcal/KW.h)

 =3000×(55-10)/860

 =157kw.h

式中：Q——热负荷量（kw.h）

      V——热水量（L）

      C——水的比热，取1kcal/（L*℃）

      tr——热水温度（℃）

      tl——冷水（自来水）温度（℃）

三、机组水箱选型，计算机组台数和工作时间

    在上海地区，冬季环境温度-3℃，测试结果热效率为COP=2.8。上海松淮Jsg-80w型空气源热泵机组在名义工况下，该机组额定输入功率2.48kw/h,热效率280%，则输出功率6.94kw/h，若在名义工况下工作时间为12小时（机组每天的工作时间一般不应该大于14小时），则所需机组的数量为：

N=Q/(T*W)=157/(6.94*12)=1.88台，取N=2台。考虑到冬季白天与夜间的室外温差，综合热泵运行的热效率受环境温度影响的特点，建议机组在冬季的实际工作时间设定在早6：00—晚10：00的时间段。并建议配置电加热系统以满足冬季时的制热需求。

        水箱设计成一个3吨圆柱形保温水箱，ф1550×h1800 mm, 经久耐用，现场装配。内胆采用SUS304/2B食品级不锈钢, 50mm厚优质聚胺脂一次性发泡保温。

四、设计依据

1、建设单位提供的关于本工程的有关资料和设计要求。

2、国家现行的设计规范、规程。

《空调用热泵技术及应用》                 北京：机械工业出版社，1997
《空气源热泵冷热水机组的选择》           暖通空调，2003，33(6)：30-33

《室外给水设计规范》                    （GBJ13-86）1997

《工业自动化仪表工程施工及验收规范》     GBJ93-86

《采暖及卫生工程施工及验收规范》         GB242-82

《民用建筑电气设计规范》                 JGJ/T16-92

《自动供热仪表安装工程质量检验评定标准》 GBJ131-90

《建筑给排水设计规范》                   GB50015-2003

《建筑给排水工程规范》                  （暖通空调规范）

《二次供水设施卫生规范》                 GB17051-1997

《给水排水制图标准》                     T50106-2001

《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002

3、设计参数

    ⑴室外气象参数    地区：上海

 ⑵冷热水参数

安装流程

一、主机与储水箱的安装位置

1、机组的定位，确定机组摆放位置，主要考虑楼面的承重，机组的进出风的影响。可安装在屋顶、阳台、 地面上。出风口应避开迎风方向。 

2、主机应安装在基础坚实的地方，并确保直立安装，并用地脚螺栓固定。基础制作 ，可以采用水泥或槽钢，基础必须在楼面的承重梁上。 

3、摆放调整，确保机组摆放平稳，机组与基础之间采用减震橡胶垫。

4、主机与四周墙壁或其它遮挡物之间距离不能太小。便于安装、日常维护、检修以及换热通风。

5、机组在正常运行过程中会产生冷凝水，同时排污、清洗、除垢过程中会有大量的水排出，因此安装位置要便于排水。

6、如果装防雨棚保护主机以防止风吹日晒，则应注意保证主机换热器的吸热散热不受阻碍。

7、主机与储水箱之间距离不得大于5米，标准配置为3米。

8、显示面板不要安装在浴室，以免因潮湿影响正常工作。

二、热水系统设计安装要求：

1、水系统管路材料选用优质PPR保温管，比传统PPR管外包保温棉保温效果更理想，使用寿命更长。

2、热泵热水机组直接加热泳池或娱乐池等循环水时，要采用专用主机。

3、热泵热水机组和储水箱布局合理，尽量减少管道长度和弯路。

4、热泵热水机组进出水口加装了阀门和旁通管路，便于机组出现故障时隔断检修。

5、热泵热水机组进水系统采用三重控制：温度控制、液位控制、浮球控制。恒温进水，水位、温度同时控制进水（比如，当水温高于50℃时，水箱水位不满时， 电磁阀打开启动进水，当温度低于48℃时，电磁阀关闭停止进水）当管路水温低于设定温度时，电磁阀自动开启。同时出水增压泵启动，否则为关闭状态。

6、热水出水采用变频增压泵：①增压泵采用SUS304材质，卫生安全；②泵组效率高，噪音非常小；③当频率变化在50%-100%始终运行在高阶段；

④节能、恒压、避免忽冷忽热的现象。

7、热泵热水机组制热的生活用水，要符合《生活饮用水卫生标准》，严禁直接使用地下水、河水、湖水等未经处理过的水源；不符合要求的水源必须安装水处理设备。

8、采用德国进口威乐循环泵，保证机组水系统正常的水流量和流速。

9、设备、管道、阀门、仪表的安装符合相关安装规范，便于以后检修；管道支架符合相应材质、型号的强度要求。

10、机组安装完毕后，对整套系统进行调试

产品介绍

1、热泵技术介绍

随着经济的发展及人民生活水平的提高，人们对生活热水的需求量迅猛增长。但是，由于大气环保加大了执法力度，燃煤锅炉房纷纷改造，又由于燃油燃气甚至直接用电产生热水的成本过高，且非“可持续发展”的长久之计，因此，近年来以太阳能为供热源的热水器产业发展速度递增。然而，由于我国太阳能资源分布有着地区上的较大差异，南方大部分地区全年的晴天率不足50%，这就意味着在满负荷利用太阳能热水器的情况下，相当一部分热量是来源于电或燃气，所以，利用太阳能来生产热水依然具有一定的局限性。与之相比，空气源热泵热水器作为一种能从自然界的空气中获取低品位热，经过电力做功，输出能使用的高品位热能的设备，其技术已成为全世界备受关注的新能源技术。

空气源热泵热水器，是一种以吸收空气中热能作为主要能源的专门用于加热热水的设备，在国外也有人把它称之为新太阳能热水器或间接式太阳能热水器。这种热水器有着非常优秀的节能环保性能，而且工作性能稳定，受气候影响较小，不受阴天下雨，白天黑夜的影响。

热泵技术是九十年代初从澳大利亚传入我国台湾、广东、云南、山东等省并大力推广应用。热泵产品在德国、挪威、澳大利亚、美国、日本等西欧发达国家开发较早，应用十分广泛。如空气源水源热泵热水机和冷暖浴三位一体机组，它不但省电节能，而且还可以将被利用后的热能转换冷气通过特殊装置再综合利用，节能效果更加显著。

由于热泵热水机组生产热水过程不是直接用电热丝发热产生的热能去加热冷水，而是采用利用逆卡诺循环原理进行热交换，在热交换过程中，只需消耗少量的电能去拖动热泵，利用一种特殊的工质，吸收空气中的低温热能或锅炉废热，甚至公共浴室排放的废水余热通过热交换也可以综合利用。因此，热泵热水机组比普通的电热水器年平均节能75%以上，甚至比太阳能热水器还要节能。特别适宜于宾馆、学校、医院、洗浴中心、厂矿澡堂以及家庭别墅使用，在云南、广西、广东、福建、山东和江浙一带，越来越多卓有见识的房地产开发商选择热泵热水机组或与锅炉系统匹配组成供热管网余热回收系统。行业专家指出，热泵技术的开发和综合利用将极大缓解能源短缺，同时对我国目前减缓商用和居民用电压力产生积极作用和深远的影响。

2、热泵的工作原理

热泵是通过消耗一部分高品质的能量（电能）把热量从低温热源转移到高温热源中的一种装置。空气源热泵热水器(机组)就是通过消耗少部分电能，把空气中的热量转移到水中的热水制取设备。它利用逆卡诺循环原理，以制冷剂为媒介，通过压缩机的做功，实现低温热能向高温热能的搬运。具体的工作原理见图一：压缩机排出的高温高压的制冷剂气体在水换热器中被冷凝成液体，同时放出大量的冷凝热，冷凝热被水吸收，使水的温度得以升高，制冷剂液体经过节流元件以后压力大幅降低，在风侧换热器中吸热蒸发，蒸发所需热量全部来自于空气，全部蒸发完毕的低压制冷剂气体被压缩机吸入，通过压缩机做功后，变成了高温高压的制冷剂气体，重新由压缩机排气口排出，如此往复循环。转移到高温热源中的热量包括消耗的高品质热量和从低温源中吸收的热量。

热泵不是热能的转换设备而是热量的搬运设备，热泵制热的效率，不受能量转换效率(100%为其极限)的制约，而是受到逆向卡诺循环效率的制约，所以其制热系数可以达到300～500%甚至更高。

图一：热泵的工作原理图

注：ABCDA是空气热能热水器的一个循环状态示意图，经过一个循环往复，换热器能够得到3倍于压缩机的功能。

3、热泵热水器的特点

3.1 高效节能

空气源热泵热水器从空气中获得大量的热能，所消耗的电能仅仅是压缩机用于搬运空气、阳光能源时所需的能量，因此制等量的热水，其用电量是传统电热水器的25%左右，可为用户节省大量的电费。

3.2 安全可靠

空气源热泵热水器是使用电力但并不利用电力直接加热的供热水装置。因为不使用电力直接加热，电流和生活用水完全隔离，安全系数进一步提高，它没有电热水器、燃气热水器使用中所存在的易触电、易燃、易爆、易中毒等安全问题，是当今较为安全可靠的热水供给设备。

3.3 全天候使用

空气源热泵热水器不受阴、雨、雪等恶劣天气的影响，一天二十四小时全天候使用，填补了一般太阳能热水器受天气环境影响，不能保证一年三百六十五日随时供应热水的缺陷。

3.4 长久耐用

机组安全性高，压缩机具有欠电压保护，过电流、过热保护，高低压力保护，压缩机能长期在制热工况下工作，机组寿命长达十几年以上，远远高于其他类型的热水器使用年限。

3.5 智能化控制，操作方便，便于实现计算机集中控制

机组为微电脑智能化控制，可遥控、线控或面板操作，可设置时间、温度，可显示机组故障，也可通过中央计算机集中监控，实现设备管理自动化及能量管理自动化。

3.6 应用广泛

空气源热泵热水器可满足家庭、工厂、学校、宾馆、酒楼、医院、美容院、洗衣店、洗浴中心及热水应用较大单位的需求，为用户提供源源不断的生活生产等热水资源。

4、松淮空气源热泵热水机组的特点

4.1 优良的系统设计，适合国情：和国外的技术移植机组不同，系统按照我国地理、气候设计，因此适应性强。

4.2 无与伦比的可靠性：在模块化机组中，有多个独立的制热单元，模块单元以步进方式达到水系统所需的负荷容量。这就大大减少了发生重大事故的可能性。如果一台大型制热机组发生故障，整个热水系统就可能失效，而使用模块机组时，是用多套独立的制热系统来满足单台大型机组的容量，假如其中一套系统发生故障，仍有多个制热系统备用，只有模块机才能提供最大的备用能力，使整个系统具有无可比拟的可靠性。

4.3 节约建筑空间：空气源热泵机组尺寸小、重量轻可以置于屋顶、阳台、庭院或其它合适的位置，不必建造锅炉房房，为投资者或使用者节约了宝贵的建筑空间。

4.4 最经济的运行方式：热负荷变化时，在电脑的控制下投入运行的压缩机台数也自动随之变化，使机组输出的热量始终与所需热负荷达最佳匹配，最大限度地节省能耗。无论负荷变化多大，每个模块单元总是以设计的最高效率运行。从而确保整个机组始终以最高的、最节能的效率来运行。

4.5 可靠节能的启动方式：模块热泵机组启动时，由电脑控制压缩机依次启动，而不是全部压缩机同时启动。工作时任意时刻的最大冲击电流只是一台压缩机的启动电流加上正在运行的制热系统的工作电流。这样不仅节省了启动电能，而且大大减小了对电网的瞬间最大冲击电流，使电力负荷降低，减少了电器装置的容量.

4.6 远程控制：作为选用件：控制直线距离可达500m，详细显示每个模块的工作情况，随时掌握机组运行状态，简化管理手段，免去操作人员上下楼梯的麻烦。

4.7 灵活的组合容量：模块机为单元化设计，不同数目单元的组合， 形成不同的机组容量。若需增加容量，可以增加模块或再选择适当模块组成机组，接入已有系统就可运行。

4.8 热量标定真实：压缩机选用谷轮全封式压缩机，此种压缩机在同等类型压机中出力最大，按照每台实际出力，出水温度为55℃，环境温度为20℃的标准制热工况下，实验台实测出制热量，标定实际参数，工程选型中可直接套用。

4.9 震动小、噪音低：制造精良的全封闭压缩机安装在减振座上，震动很小。多种材料复合消音，使得整机运行噪音很低。

4.10 设备寿命长：由于采用全封闭压缩机及电脑控制，保证每台压缩机运行时间相同，磨损一致，剩余价值最小化，延长了机组使用寿命。

4.11 维修方便：模块化机组中本身具有备用能力，维修可在不停机的情况下进行，不会影响全系统的正常运行。

4.12 重量轻，体积小，便于运输和安装。

4.13 机组部件：压缩机及主要制冷配件均采用进口名牌产品，采用谷轮涡旋压缩机，在宽广的温度和压力范围内均可高效运行。系统的回液、回油、抗液击能力有了极大改善，并可在不预热的情况下直接开机。

4.14 机组外形：配合现代建筑特点完成的机组外型设计和加工，改变了制热系统粗而笨的传统，与建筑有机地结合在一起，为建筑增色添彩，更可置于室外防晒防雨，经久耐用的特点股。

4.15 智能除霜：两套系统彻底分离，运行时互不影响。除霜均匀，运行节能。智能柔性控制。可根据不同地区的气象条件设定除霜参数和控制方案，将能量损失降至最低，除霜更彻底、更灵活、更节能。

4.16 多种保护和报警：

为了防止机组在运行中由于天气或人为原因而造成损伤，我们提供了：

4.16.1 进、出水温度极限保护---防止由于人为误操作，将系统进、出水温度设定过高，从而破坏整个系统。

4.16.2 压缩机、冷凝风机过载保护---防止三相电压不平衡或缺相对压缩机、风机电机造成损坏。

4.16.3 系统高压保护---防止制冷剂压力过高对系统造成破坏。

4.16.4 系统低压保护---防止制冷剂压力过低或缺油而烧毁压缩机。

4.16.5 压缩机启动三分钟延时保护---防止压缩机启动时负荷过大，对压缩机造成损坏。

4.16.6 压缩机、风机连动保护---防止未风机直接启动压缩机，使换热器得不到充分换热而造成损坏。

4.16.7 测温头故障保护---防止机组硬件失灵，主电脑会自动停机并报警。

4.16.8 通讯故障保护---耳闻目睹由于通讯线路故障，使机组进行主动作。

4.16.9 系统故障停机报警---防止系统在出现故障时，对系统造成危害。停机报警后，必须由操作人员手动操作才可以继续运行。

4.16.10 压缩机频繁起停保护---由于系统故障或通讯问题，压缩机在一定时间内起停次数超过设定的范围，系统会自动停机并报警，等待操作人员检查。

售后服务

⑴每个月主动上门进行维护服务一次以上，并对服务进行跟踪存档。

⑵我公司售后服务部对每一项工程建档，并主动进行定期维修服务跟踪，了解工程上出现的问题，确保我公司优质的售后服务。

⑶我公司定期的售后服务能延长产品的使用寿命，尽量确保产品不影响使用。

⑷工程验收后，我公司将工程图纸、产品使用说明书、保修证书等资料移交给用户。

⑸我公司承诺如系统出现问题，接到贵方报修电话，技术工程师先期电话进行指导或处理，于24小时内到达现场，解决问题，决不拖沓行事。

⑹我方设有售后服务中心，电话：400-820-1639,接到维修电话，2小时内响应。

⑺工程免费保修三年，终生优惠维护。