空气源热泵太阳能热水器一体化.doc

空气源热泵热水器应用技术及太阳能热水器与建筑一体化应用技术指引一、空气源热泵热水器1、工作原理热泵技术的基本原理基于逆卡诺循环原理通俗的说，如同在自然界中水总由高处流向低处一样，热量也总是从高温传向低温但人们可以用水泵把水从低处提升到高处，从而实现水的由低处向高处流动，热泵同样可以把热量从低温热源传递到高温热源所以热泵实质上是一种热量提升装置热泵的作用即是能从周围环境中吸取热量（这些被吸取的热量可以是地热、太阳能、空气的能量），并把它传递给被加热的对象（温度较高的媒质）热泵热水装置，主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四大部分组成，通过让工质不断完成蒸发（吸取环境中的热量）→压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中热泵热水器工作时，蒸发器吸收环境热能，压缩机吸入常温低压介质气体，经过压缩机整合成为高温高压气、液体状态，进入冷凝器，高温介质泄热制取热水，经膨胀阀变成低温低压气体进入蒸发器进行吸热后进入压缩机进行高温压缩，开始下一轮制热生产，如此循环，从而达到不断制热的目的热泵原理示意图如下：热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量QA在蒸发器中加以吸收；热泵本身做功消耗的能量，部分转化为热能QB；通过工质循环系统在冷凝器中放热QC，QC=QA+QB，由此可以看出，热泵输出的能量为机组做功产生的热能QB和热泵从环境中吸收的热量QA；因此，采用热泵技术可以节约大量的电能（热泵的节能原理如下图所示）。

性能系数COP = 输出能量/输入能量，热泵热水器的COP约为4.6，即消耗1KW的电能得到4.6KW热能2、机组特点 机组具有宽广的环境温度适应性其工作环境温度范围-10℃～50℃ 户外安装，不占室内安装空间 专门针对热水工况的换热器设计，水质适应性强 专门针对热水工程的自动运行控制设计，方便、节能、省电 智能化自动除霜，并且可实现除霜参数的区域化调整与设定确保除霜可靠与节能 没有污染物的排放，安全环保 智能化的故障显示、分析与处理系统既方便用户使用，又利于维护保养 可靠的系统设计，完善的保护功能，延长机组使用寿命 常见应用领域：酒店热水系统、洗浴用水系统、单位集体宿舍用水系统、住宅热水系统、会所热水系统等3、热泵热水器冬季使用空气源热泵热水器的经销商和用户最为担心的问题就是：在冬天气温寒冷、湿度较大的地区，热泵热水机组能否顺利过冬？空气源热泵热水器在冬天出现的问题，大多是因为系统匹配不合理的原因造成的比如在冬天使用了夏天的工况设计选型，到了寒冷的冬天，空气源热泵热水机组就出现产水量不足，在机组制热效率下降长时间运行时，甚至受自动保护程序使机组停止运行，从而影响用户的正常用水和使用。

空气源热泵热水器目前的出水温度在55℃左右，是完全可以满足洗浴的需求，除了饮用开水，生活中大量使用热水的温度并不是要求很高利用空气源热泵热水器做先期加热处理，再进入开水器甚至蒸汽设备也是一种行之有效的节能办法空气源热泵热水器产品的好坏，关键在于压缩机的品质，压缩机是热泵机组核心部件，一定要选择进口专用热泵压缩机空气源热泵热水机组的冷媒相当关键，冷媒选型、管道质量和填充数量直接影响热泵在低温环境的正常运行热泵机组的化霜设计技术是体现制造商制造水平和设计能力的重要标志，一套可靠的优化方案可以有效的解决结霜和化霜的难题，大大提高热泵热水机组制热效果能力空气源热泵热水机组的工程设计要能够根据不同的环境实际状况，调节适应不同环境的需求，保证机组正常除霜、正常工作气温过低、湿度高的地区，需要加强机组通风量或采取辅助电防结冰等方式，并根据地区特点优化化霜程序，进行科学合理的精心设计和安装调配这样，空气源热泵热水机组即使在寒冷的冬天也可以满足用户使用4、热泵热水器应用案例 三房公寓 120㎡-160㎡设备选型——以两个卫生间计算，每日用水量为 400L，主机选择RSJ-72/400XH型号RSJ-72/400XH额定制热量7.2KW额定功率1.87KW产水量180L/H一次供水量400L最大功率3.0KW最大电流15.6A电源规格220～50/60Hz出水温度(默认)56℃ 48～60℃范围内可调进水管管径DN20mm出水管管径DN20mm循环水管管径DN20mm热水增压泵扬程25m制冷剂种类/充注量R22/1000g室外风机出风方向侧出风 宽高深9001440530（mm）机组重量135Kg机组噪音52db(A)设备费用：12800.00元数据比较——以三房公寓每天需要400L的60℃热水为例，以水温20℃为年平均进水温度，比较如下：供热方式燃气热水器电热水器空气能热泵热水机机组输入能源燃气电能电能+空气热能机组输出能源热能（水为载体）热能（水为载体）热能（水为载体）平均热效率60%95%320%3800kcal/m3860kcal/度860kcal/度加热400升水需要提供的热量Q=CMΔT=1Kcal/kg*0.4T*1000Kg*(60-20)=16000Kcal=CMΔT=1Kcal/kg*0.4T*1000Kg*(60-20)=16000Kcal=CMΔT=1Kcal/kg*0.4T*1000Kg*(60-20)=16000Kcal每天耗电(气)量=16000Kcal/3800 kcal/m3 /60%=7.02 m3=16000Kcal/860 kcal/度 /98%=18.98度=16000Kcal/860 kcal/度 /320%=5.18度电（气）价1.5元/ m30.9元/度0.9度/度每天运行费用10.53元17.08元5.23元全年运行费用10.53*365=3843.45元17.08*365=6234.2元5.23*365=1908.95元全年节约费用1934.54325.250 别墅 180㎡-250设备选型——以别墅四个卫生间计算，每日用水量为600L，主机选择RSJ-72/400XH。

型号RSJ-72/400XH额定制热量7.2KW额定功率1.87KW产水量180L/H一次供水量400L最大功率3.0KW最大电流15.6A电源规格220～50/60Hz出水温度(默认)56℃ 48～60℃范围内可调进水管管径DN20mm出水管管径DN20mm循环水管管径DN20mm热水增压泵扬程25m制冷剂种类/充注量R22/1000g室外风机出风方向侧出风 宽高深9001440530（mm）机组重量135Kg机组噪音52db(A)设备费用：12800.00数据比较——以别墅每天需要600L的60℃热水为例，以水温20℃为年平均进水温度，比较如下：供热方式燃气热水器电热水器空气能热泵热水机机组输入能源燃气电能电能+空气热能机组输出能源热能（水为载体）热能（水为载体）热能（水为载体）平均热效率60%95%320%3800kcal/m3860kcal/度860kcal/度加热400升水需要提供的热量Q=CMΔT=1Kcal/kg*0.6T*1000Kg*(60-20)=24000Kcal=CMΔT=1Kcal/kg*0.6T*1000Kg*(60-20)=24000Kcal=CMΔT=1Kcal/kg*0.6T*1000Kg*(60-20)=24000Kcal每天耗电(气)量=16000Kcal/3800 kcal/m3 /60%=7.02 m3=16000Kcal/860 kcal/度 /98%=18.98度=16000Kcal/860 kcal/度 /320%=5.18度电（气）价1.5元/ m30.9元/度0.9度/度每天运行费用15.79元25.63元7.85元全年运行费用15.79*365=5763.16元25.63*365=9354.53元7.85*365=2865.25元全年节约费用2897.916489.280 星级酒店设备选型——按酒店每日最大热水量为50吨，冬季进水温度5℃加热到60℃计算（温升55℃），Q热= CM△T=4.18750（60-5）= 11514 MJ转换成功率为：11514MJ3.6MJ/kwh = 3198 kwh冬季按每天最长运行时间18小时计算，则小时功率为178kw。

按某产品样本选择5台 RSJ-380/S-820机器，可满足热负荷要求热泵热水机组、配套设备及工程报价单一、热泵热水机组序号设备名称规格/型号产地/品牌数量单位单价（元）小计（元）1热水机组RSJ-380/S-820美的5台53000265000总计 A265000二、配套设备及材料序号设备名称规格/型号产地/品牌数量单位 单价（元） 小计（元） 1保温水箱50米332001600002循环水泵原升/台湾2台275055003供水泵威乐/秦皇岛2台435087004补水系统原升/台湾2套275055005回水系统电磁阀+温控1台4804806电辅加热器50kw1台800080007电控装置1套480048008管材、阀门、保温1批880088009电线、电缆、线管1批4800480010吊装、运输1批50005000总计 B211580三、安装、调试、维修、税费1安装、调试C(A+B)*5％238292税收 D(B+C)*5%11770.45总计 EC+D35599.45总造价为K=A+B+E 512179.45数据分析——按每天生产50吨60℃热水，冬季进水温度5℃ 加热到60℃计算，比较如下： 方案方案一方案二方案三方案四参数 热水生产设备燃油锅炉天燃气锅炉电锅炉热泵热水机安全性存在安全隐患存在安全隐患存在安全隐患安全（完全水电分离）节能耗能很大耗能较大耗能很大节能故障率高高高低环保性轻微污染轻微污染环保环保运行费用热水产量（吨）50505050每天耗电（油、气）量（度、kg、Nm3）4195453554888全年耗电（油、气）量153070198992324283全年电（油、气）费（元）（ 0.9元/度 、4.5元/kg、2.8元/Nm。