隨著中國城鄉建筑的迅速發展,人們生活水平迅速提高,家用衛生熱水的需求量也越來越大。在20世紀80年代中期開始,各種家用熱水器應運而生,其中有電熱水器、煤氣熱水器、太陽能熱水器等,各種熱水器在家庭中的使用正日益普遍,能源浪費也越來越嚴重。
近幾年空氣源熱泵熱水機組的出現,在節能、環保、安全方面具有很多的優點,在家用和商用制取生活熱水方面,得到了大力的發展和應用。芬尼克茲(PHNIX)作為一家綜合利用空氣源、水源、太陽能、風能,提供熱水/空調一攬子解決方案、創新型、國際化的能源公司。近產品70%以上銷往歐洲、澳洲、北美等世界發達國家,經過芬尼克茲人的努力PHNIX已經成為消費者10大滿意品牌,高科技創新型企業,創新節能型企業。為了讓越來越多的用戶能熟練選用PHNIX牌空氣源熱泵,下面的內容將詳細地介紹芬尼克茲空氣能的應用及選型。
一、PHNIX直熱式空氣源熱泵熱水機特點
直熱供水:
1)產水速度快,開機30秒出水溫可達60℃;
2)供水溫度穩定,確保用水舒暢、享受;
3)冷凝效果好,確保機組安全與高效;
4)可減少儲水箱容積,降低工程投資;
循環恒溫:
1)當儲水箱水溫長時間不用,水溫降低后機組會自動啟動循環加熱,保證水箱內水溫恒定,不會造成冷水浪費。
自主控溫:
1)根據進出水溫度和流量計的信號,能準確控制流量;
2)氣候變化、機組制熱能力變化,但出水溫度不變;
3)自動調節,自主控溫;
新智能除霜:
先進的除霜控制模式,確保有霜除霜,無霜不誤除。原來的除霜進入條件:
1)盤管溫度-7℃;
2)除霜間隔45分鐘。
改進后的除霜條件:
1)盤管溫度-7℃;
2)除霜間隔45分鐘。
3)制熱量衰減30%
使用電阻式多段水位傳感器:
確保產水量符合用水量的需求。
目標:要多少水,產多少水,有了精確的水位傳感器,這一目標有了實現的可能。
高效專利熱交換器:
1)滿液式蒸發設計;
2)高翅片、內螺紋高效換熱管,相同管長換熱面積增加,提高整機能效;
防凍能力強:
1)集板式換熱器、套管換熱器、殼管換熱器之優點,克服之缺陷;具有高效率,防冰凍能力
2)具有較強的自動除垢能力(換熱管培面圖)
二、熱水用量的確定
2.1.熱水用水定額法
日用水量=最高日用水定額(L)×使用單位
2.2.熱水用水量根據生活用熱水定額來確定,熱水用水定額有兩種:一種是根據建筑物的使用性質和內部衛器具的完善度程度來確定,其水溫按60℃計算;二是根據建筑物使用性質和內部衛生器具的單位用水量來確定。
熱水用水定額表3.3
序號
建筑物名稱
單位
最高日用水定額(L)
使用時間(h)
1
住宅
有自備熱水供應和沐浴設備
有集中熱水供應和沐浴設備
每人
每日
40~80
60~100
24
2
別墅
每人每日
70~110
24
3
單身職工宿舍、學生宿舍、招待所、培訓中心、普通旅館
設公用盥洗室
設公用盥洗室、淋浴室
設公用盥洗室、沐浴室、洗衣室
設單獨衛生間、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或定時供應
4
賓館客房
旅客
員工
每床位每日
每人每日
120~160
40~50
24
5
醫院住院部
設公用盥洗室
設公用盥洗室、沐浴室
設單獨衛生間
醫務人員
門診部、診療所
療養院、休養所住房部
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
養老院
每床位每日
50~70
24
7
幼兒園、托兒所
有住宿
無住宿

每兒童每日
每兒童每日
20~40
10~15
24
10
8
公共浴室
淋浴
沐浴、浴盆
桑拿?。ㄣ逶?、按摩池)
每顧客每次
每顧客每次
每顧客每次
40~60
60~80
70~100
12
9
理發室、美容院
每顧客每次
10~15
12
10
洗衣房
每千克干衣
15~30
8
11
餐飲廳
營業餐廳
快餐店、職工及學生食堂
酒吧,咖啡廳、茶座、卡拉OK房
每顧客每次
每顧客每次
每顧客每次
15~20
7~10
3~8
10~12
11
18
12
辦公樓
每人每班
5~10
8
13
健身中心
每人每次
15~25
12
14
體育場(館)
運動員淋浴
每人每次
25~35
4
15
會議廳
每座位每次
2~3
4
冷水的計算溫度,應以當地最冷水平均水溫資料確定。當無水溫資料時,可按表3.5采用。
冷水計算溫度表3.5
地區
地面水溫度
(℃)
地下水溫度
(℃)
黑龍江、吉林、內蒙古的全部、遼寧的大部份,河北、山西、陜西編北部分,寧夏偏東部分
4
6~10
北京、天津、山東全部、河北、山西、陜西的大部分,河北北部,甘肅、寧夏、遼寧的南部,青海偏東和江蘇偏北的一小部分
4
10~15
上海、浙江全部,江西、安徽、江蘇的大部分,福建北部,湖南、湖北東部、河南南部
5
15~20
廣東、臺灣全部、廣西大部分、福建、云南南部
10~15
20
重慶、貴州全部,四川、云南的大部分,湖南、湖北的西部,陜西和甘肅秦嶺以南地區,廣西偏北的一小部分
7
15~20
2.3、設計小時耗熱量的計算:
加熱熱水所需熱量應按下式計算:
Q=CMΔT
式中:Q——需要的總熱量(單位:大卡);
M——熱水用水量(單位:噸);
C——1000kg/m3;
ΔT——設計出水溫度-冷水進水溫度(℃);
2.4、選型臺數:
臺數=1.163Q/(q×t)
q——單臺空氣源熱泵制熱能力
t——加熱時間,一般取12小時;
2.5、PHNIX直熱式空氣源產品型號
三、應用案例
3.1、工程概述
本工程位于廣東省廣州,項目名稱為廣州體育學院宿舍空氣源熱泵熱水系統工程,宿舍350人,每人用水50L,熱泵、水箱等設備均放在樓頂層,用熱水溫度:55℃。
3.2、設計范圍與原則
1)、設計范圍
宿舍熱水供應,熱水水溫55℃,本方案設計范圍為屋面熱泵主機、水箱、水泵等熱水系統部分。室內冷、熱水管網及淋浴龍頭不在本次設計范圍內。
2)、設備選用原則
考慮經濟、節能、環保等要求,宜采用空氣源熱泵機組供應熱水,保證用水溫度及用水量,最大程度節能。
、設計依據
根據工程概述及要求;
2)(建筑給排水設計手冊);
3)《給水排水設計基本術語標準》(GBJ125-89);
4)《機電設備安裝工程施工及驗收規范》(TJ231);
5)《電氣裝置安裝工程低電器施工及驗收規范》(GB50254);
6)《自動化儀表安裝工程質量檢驗評定標準》(GBJI31-90);
7)(實用供熱空調設計手冊);
8)(民用建筑空調設計技術措施);
9)PHNIX空氣源熱泵機組的性能;
10)國家現行的其他相關規范及措施。
、設計資料
:
1)夏季室外設計計算參數(見表1)
表1夏季室外設計計算參數
干球溫度
℃
濕球溫度
℃
相對濕度
%
室外平均風速(m/s)
大氣壓力
KPa
夏季
35.4
27
75
1.5
997.1
2)冬季室外設計計算參數(見表2)
表2冬季室外設計計算參數
采暖計算溫度/℃
空調計算溫度/℃
相對濕度
%
室外平均風速(m/s)
大氣壓力
KPa
冬季
4
2
72
3.1
1013.8
3)設計溫度標準:
環境溫度:按照標準工況20℃設計;
進水溫度:按平均溫度15℃設計;
出水溫度:熱水出水溫度為:55℃計算;
環境溫度:按照標準工況5℃設計;
進水溫度:按平均溫度10℃設計;
出水溫度:熱水出水溫度為:55℃計算;
3.5、熱水用量計算
日用熱水定額(55℃)
數量
用水定額(L)
日用水量(L)
人數
350
50L/人
350х50=17500
合計
17500升
現根據上表計算每天需熱水量約17.5噸熱水。
3.6、加熱方式說明
根據宿舍的實際用水情況要求和我公司的設計經驗,本工程為全天候用水且用水比較集中,選擇直出熱水方式可滿足需要。當有人用水時即產即用,無人用水時可將熱水儲備到保溫熱水箱中,直至加滿熱水箱、加熱到設定溫度55℃時止,當無人用水而水溫下降時,機組會根據情況自動循環加熱到設定溫度,當水位下降時,機組會自動補充熱水。本機組為全天候微電腦自動控制系統,無須司爐人員看管。
3.7、熱泵機組設計選型
1、根據廣州當地的氣候,當環境溫度為20℃,進水溫度為15℃時,17.5T水從15℃加熱到55℃(升溫40℃)需要的熱量為:
Q=△t=1kcal/kg.℃×17500kg/天×40℃
=700000千卡
PHNIX熱泵PASHW060SB-C型機組,每小時額定輸入功率為4.7KW,熱效比為4.3,制熱量為20.0KW,所產生的熱量為17200千卡;PHNIX熱泵PASHW130SB-C型機組,每小時額定輸入功率為10.4KW,熱效比為4.33,制熱量為45KW,所產生的熱量為38693千卡。那么,選用PASHW060SB-C和PASHW130SB-C型機組各1臺,產生17500L的熱水所需的時間為:
700000千卡÷(17200+38693)千卡/h=12.52小時
滿足生產17.5T、55℃熱水所需的熱量700000千卡的要求!
2、當環境溫度為5℃,進水溫度為10℃時,17.5T水從10℃加熱到55℃(升溫45℃)需要的熱量為:
Q=△t=1kcal/kg.℃×17500kg/天×45℃
=787500.00千卡
PHNIX熱泵PASHW060SB-C型機組,每小時額定輸入功率為4.20KW,熱效比為3.28,制熱量為13.77KW,所產生的熱量為11840.07千卡;PHNIX熱泵PASHW130SB-C型機組,每小時額定輸入功率為8.91KW,熱效比為3.56,制熱量為31.73KW,所產生的熱量為27282.89千卡。那么,選用PASHW060SB-C和PASHW130SB-C型機組各1臺,產生17500L的熱水所需的時間為:
787500.00千卡÷39122.07千卡/h=20小時
滿足生產17.5T、55℃熱水所需的熱量787500.00千卡的要求!
以上運行時間均符合要求,根據PHNIX熱泵機組的技術性能和使用情況,選用以上PHNIX熱泵機組2臺,型號為:PASHW060SB-C,PASHW130SB-C機組,可滿足供應熱水要求!
3.8、保溫水箱的選擇:
根據宿舍實際的使用要求,熱水用水共計17.5T,安裝位置在宿舍建筑物頂層,靠近熱泵機組的熱水主管路。另考慮到用水量大時間比較集中,做16T不銹鋼圓形保溫水箱1個。同時該方案為全天候即用即產水方式,完全能滿足用熱水要求。
對于天氣寒冷的北方地區,原則上水箱容積不能小于日設計用水量。
強列建議!
1)采用整體聚胺脂發泡保溫水箱,在珠江流域保溫層建議50mm,在長江流
域和黃河流域保溫層建議80mm。
2)在滿足需求的情況下,較低的出水溫度能獲得更高的能效,建議用戶出水溫度調至50℃或55℃為最佳期。