空气能热水项目方案

空气源热泵热水系统安装方案设计单位：

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目录

第一部分企业简介

第二部分设计方案

一、工程概况：

工程名称：空气源热泵热水系统安装

建设地点：

项目现状及加热设备构思：

1）根据甲方提供的数据，每日总用水量为10吨，。

2）本方案须考虑产热水设备、贮水设备、自控电气系统、管道动力系统、管道连接系统及系统安装区域设置（维修便捷性）。

二、系统选型配置及其它设计阐述：

1、设计要点：

a.环保节能方面

本设计所选用的加热设备-空气源热泵机组为国际流行的环保节能设备：其价值完全得到各方面的肯定。

b.系统配套设计的完整性方面

整个系统设计采用无人化自动控制，并具有人工手动控制功能，并具有相关安全保护和良好接地；电控元器件均采用进口或国产着名品牌，如断相与相序保护器、交流接触器的品牌为国内知名品牌，时控器、温控器、水位控制器等均采用国产名牌产品；我公司凭借多年从事各种类型中央热水系统工程设计、生产、施工安装及运行管理等方面的丰富经验，经过专业设计人员反复论证和优化设计，针对太阳能集热设备、热泵机组的特点，所提供的设计方案技术工艺先进，更具节能性和实用性；整个系统可根据用水量变化设定或调整机组工作时间、水位、水温等参数，并对供水量变化的适用性很强，即使用水量超出设计供水量时，仍能保证正常的热水供应，保证整个系统设计运行的完整可靠。

c．按照贵方用水的实际要求，结合我公司多年设计安装各种大型及特大型热水工程的丰富

经验，对本系统进行设计：

产热水设备拟选择“美的”品牌节能环保的空气能热水机。考虑到对热水供应要求较高，拟选用循环式热水机组。耗电量更低、机组运行压力无波动（寿命长）、水温无波动等；循环保温模式：当水箱水温下降后（如48℃），机组自动开启，将水箱中的水循环到主机，加热至设定温度（如55℃），该系统用于对水箱的二次保温。

为保障运行过程中的可靠性、安全性，热水系统采用开式设计。保温水箱为开式水箱。

2、设计依据：

1）甲方提供的原始数据

2）地区气象资料

3）《钢结构设计规范》GB50017-2003

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

《建筑物防雷设计规范》GB50057-94.2000版

《建筑给排水设计规范》GB50015-2003

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

《建筑给排水及采暖卫生工程施工质量验收规范》GB50242-2002

《给水排水制图标准》GB/T50106-2001

《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92

《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002

《电热设备电力装置设计规范》GB50056-93

《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93

《给排水设计手册》中国建筑工业出版社，1988年第一版

《采暖与卫生工程施工及验收规范》GBJ242--82

《建筑采暖卫生与煤气工程质量检验评定标准》GBJ302--88

《工业管道工程施工及验收规范》GBJ50235—97

《安装工程质量检验评定手册》1990年第一版

《管道工程安装手册》1987年第一版

《空调采暖和热水系统的设计与安装》

《空气能热泵热水系统安装标准》

《空气能热泵热水系统施工安装标准》

《设备及管道保温技术通则》

《管道及设备保温》

5、热泵系统选型：

每天热水量总量：10m3

=CM△T= 1Kcal/kg.℃×10T×1000Kg/T×

1、热水系统平均每天需要的需热量为：Q

1

(55-15)℃=400000Kcal；

2、确定工作时间：

根据《建筑给排水设计规范》GB50015-2003，为了提高制热效率，延长热水机组的寿命，

其运行时间一般不能超过15小时，冬季最长不能超过18h，本方案按h=13小时计算。

6.3、热泵能力计算：主机能力应不小于：

热泵能力值：W

1=Q

1

÷h=400000Kcal÷860 Kcal/kW÷13h=35.7kW/h；

生活热用水热泵机组选型:

生活热用水设计每小时热负荷（小时供热量）为：35.7kw/h；

美的空气能热泵选型：本工程需选择2台美的空气能KFXRS-20II热水机组

2台美的空气能热泵工况每小时总制热量：18.5kw/h×2=37kw/h，选型符合标准要求选用在标准配备下，产10吨水到达设定温度预计10小时，若配备3台美的空气能KFXRS-20II 热水机组可缩短时间达到7小时，大大提升了效率

结论：选用3台美的空气能KFXRS-20II热水机组满足要求。

机组参数：

三、运行费用分析

将1000升（1吨）自来水从15℃加热至55℃，需要吸收的热量为：

Q＝CM△T＝1×1000×（55－15）℃＝40000大卡

公式中：C--水的比热（单位：大卡/公斤.℃），M--水的质量（单位：公斤），

△ T--温升（单位：℃）

使用不同加热水设备加热1吨水成本（以15度的冷水，加热至55度的热水，需40000千卡的热量计）：

全年运行费用比较：

1、厦门地区春秋两季共180天日用热水量约60% （1吨/天×60%=0.6吨/天），无太阳

能可以利用的阴、雨天气约60天。

2、厦门地区夏季共90天日用热水量约20%（1吨/天×20%=0.2吨/天）。

3、厦门地区冬季共90天日用热水量100%（1吨/天），无太阳能可以利用的天气约58

天。

4、一年运行费用汇总表(加热1吨水从15℃到55℃全年费用统计)

四、系统控制原理：

a）防冻排空：

由于外部环境温度过低而有可能导致太阳能集热系统结冰时，防冻排空电磁阀开启，将太阳能集热系统中的低温水排出。

b)管道选材：

冷、热水管道均采用优质PP-R管，保温采用泡沫保温材料外包铝皮。

c)安全设计：

系统采用全面安全保护装置，包括配置避雷及漏电接地保护装置等，无任何危险隐患，性能可靠，先进实用。

d)智能控制系统：

整个系统采用微电脑控制，全自动运转、故障自检，无须专人操作，并可根据实际用水情况调整产水量，避免造成浪费。还可在自动控制系统有故障时采用人工控制，保证系统正常运行。

五、选用设备的特点

Ⅰ、热泵设备的特点是：

1、节能：该设备节能效果非常明显，在同等条件下，其运行费用只有燃气锅炉的1/5、

电热水锅炉的1/4。

2、环保：热水机组对大气及环境无污染，无废气物排放，属于绿色环保型产品，符合

目前我国能源和环保的基本政策。

3、安全：无需燃料输送管道及储存，没有燃料的泄漏、火灾、爆炸、煤气中毒等安全

隐患，机组内设有高压保护、低压保护、压缩机过流过载保护、启动延时、

水流开关、水温超高温保护、水箱水位保护等多重安全保护，从根本上杜绝

漏电、干烧、超高温等安全隐患。

4、方便：机组全自动智能控制，无需专人看管；机组属于常压设备，无需年检。

5、美观：机组安装在室外天台位置，无需单独设置机房，占地面积很小，另外采用该

系统后，室内无须任何安装热水设备，不会占用卫生间空间，美观舒适。Ⅱ、热泵热水供应方式与其他供热水方式比较：

热泵热水系统是近年来开始出现的生活热水供应系统。它的原理是利用逆卡诺循环，从空气中抓取热量，搬运转移到水系统使水加热的一种系统，该系统非常适合于酒店、医院、工厂宿舍、恒温泳池、桑拿会所等大量使用热水的场合。

热泵热水机组主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，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。

热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量QA在蒸发器中吸收；它本身消耗一部分能量

即压缩机耗电QB；通过工质循环系统在冷凝器中进行放热QC，QC=QA+QB，由此可看出，热泵输出的能量为压缩机做的功QB和热泵从环境中吸收的热量QA，采用热泵技术可以节约大量的电能。

Ⅲ、热泵设备选型采用“美的”品牌的优势：

1、“美的”热泵产品的特点：

能效高、水量大：美的空气能热水机组经国家指定权威检测机构（合肥通用机械检测所）检测，能效比高达4.39，处于业内领先地位。机组在同等容量、同等能耗下的产水量大大高于其他热水装置。

出水温度恒定：采用美的首创、拥有自主知识产权的恒温恒压控制技术，机组出水温度还可以根据季节的不同灵活调节，调节范围20~55℃，以最大限度地贴近实际需求和节省运行费用。

可调节性强：采用进口电子膨胀水阀，结合微电脑芯片实现0-600级精确调节（美的独有）。

运行稳定：（1）美的独有的多联机系统中压缩机并联技术的应用，使每台压缩机的回气量、油位维持平衡，保证系统运转更加稳定、安全、可靠，即使在严冬地区使用也不会出现液击现象；（2）美的首创的恒温恒压控制技术，有效降低系统高压压力，使压缩机处于稳定负荷运转状态，延长压缩机使用寿命。（3）可在-7~43℃环境温度下安全、可靠运行，始终保证出水温度。

智能方便：（1）完全实现微电脑控制，外机的主控制板上装有液晶数码显示管，实时显示出水温度，可以直接点检、查询机组的运转状态，调试时遇到故障数码管上会自动显示故障代码，方便查找原因；另外，将同样的功能设置在线控器上，操作更灵活、方便；（2）当遇到供电突然停止或误操作关闭机组电源时，机组控制系统会自动记录

最后一次的运行模式，待重新上电后，机组自动继续上一次的运行模式，不必重新设定运行参数。

控制多样：（1）可采用标准液晶线控器控制，也可采用集中控制柜（人机友好界面）进行操作。（2）可实现远程控制，控制器与系统之间最远可达500米；（3）机组运行过程中实行全自动控制，也可以根据实际情况进行手动控制。

使用寿命长：采用美国谷轮（Copeland）热泵专用压缩机，机组使用寿命可达15年以上。

运行噪音小：每台压缩机都配有吸声材料制成的隔音罩，运行噪音不超过64分贝。

适用多种热水需求场所：满足各种生活热水、桑拿热水，海产、泳池恒温等多种场所热水需求。

2、“美的”热泵业内领先的技术

美的空气能热泵中央热水机组是美的公司于2004年推出的全新产品，属于新一代热水供应设备，在系统性能和控制上远远超越国内其它任何热泵热水机组。

美的空气能热泵热水机组属于热泵热水机组中最高档次的产品，应用了最新科技，技术含量高，先进的恒温恒压控制技术、二次降压防结冰技术、冬季化霜技术、压缩机并联技术、冷媒分配技术和功能齐全的系统控制技术，保证了在业界的领先地位。

1）先进的压缩机技术：

采用美国谷轮公司拥有独家专利的高效、柔性涡旋式压缩机，具有高效节能、安全、可靠等特点；

优化设计的涡旋压缩机能在高冷凝温度下可靠运行；改进压缩机吸气区域设计，加强电机的冷却性能；优化设计电机保护装置，满足在恶劣条件下电机可靠运行；采用加强型电机，适应在高冷凝温度下工作。

2）高效耐腐的套管换热器

在很多地区，水中的Ca 、Mg 离子很多，水质硬度比较

高，在实践中发现如果采用对水质要求比较高的板式换热

器，必须使用软化水，工程中必须添加加软化水装置，而

且换热器要定期拆卸清洗，否则造成结垢，换热效率下降。另外在一般自来水都要经过消毒处理，因此具有较强的腐

蚀性，板换容易受到腐蚀，产生漏洞，损坏机组，甚至烧

毁压缩机，系统报废。为避免上述情况发生，工程中要采

取预防措施，导致使用难度增加，运行成本升高。采用套

管式换热器，体积小，换热效率高，对水质要求不高，使用寿命长。 3）美的首创恒温恒压控制技术

美的空气能热泵热水机

组采用高精度的比例积分

(PID)温度调节水阀，保证系

统处于恒温恒压工作状态：通

过高精度比例积分(PID)压力

调节水阀中与冷媒的连接结构，时时检测冷媒系统高压压力的变化，并且根据压力变化自动无级调节进入机组的冷水流量，确保冷媒系统高压侧冷凝温度的恒定，使系统压力始终稳定在冷凝温度对应的压力值附近。在环境温度-7～43℃变化范围内，压力浮动不会超过±0.1MPa 。先进的恒温恒压技术同时也有效保证了压缩机的使用寿命，机组运转的稳定性、可靠性也大大提高；

通过先进的恒温恒压控制技术,进入机组的冷水与系统进行热量交换后，温度循环加热达到55℃(出厂设定值,最高可设定为55℃)。

系统压+/-0.1MPa 时间

2.1MP 吸油温高保持了油的

粘性

排气

4）独创的二次降压防结冰技术

一般的热泵热水机，一般在环境温度为0~43℃范围内运行，温度较低时室外蒸发器会出现结霜现象，系统进入自动除霜状态，将室外蒸发器上的霜融掉，从而保证室外蒸发器与环境介质进行良好的热量交换。而当室外环境温度低于0℃时，除霜结束后，系统进入正常制热水状态，此时室外蒸发器中盘管温度很低，室外蒸发器上的凝结水在短时间内未能完全沿蒸发器上的翅片流到机组底盘排出，若机组运行时间过长，会出现室外蒸发器的底部管路结冰，下一次化霜时，底部管路上的冰已经慢慢开始融化不了，随着机组运行时间的延长，管路上的冰越结越厚，最后会导致结冰的累积，使整个室外蒸发器都结冰。这样不但影响机组能力（单位时间所产热水量），而且使系统的运行参数严重偏离设计值，若连续运行24小时以上，压缩机压缩比超出极限值，严重影响系统的使用寿命。

针对此种现象，美的热泵热水机组在室外蒸发器最下面一路U形铜管的进口位置及出口位置分别设有节流装置：当环境温度低于0℃时，经过冷凝器的高温高压气体变成常温高压液体后经节流毛细管节流降压后，温度约为15℃，经过室外蒸发器最下面一路U形铜管后温度降低约5℃，再经过节流毛细管节流降压，达到正常的一次节流效果，再进入其他管路与室外介质进行热量交换。由于室外蒸发器最下面一路U形铜管2中的制冷剂温度始终控制在10℃以上，所以即使在低于0℃的低温环境下：室外蒸发器最下面一路U形铜管上不会出现节霜现象，室外蒸发器最下面一路U形铜管之外的部分，其除霜冷凝水沿蒸

发器上的翅片流到机组底盘排出，在底部不会

结冰。

5）先进的压缩机压缩比控制技术

独家专利设计（专利号），采用在调节水

阀上并接旁通水阀的结构，防止由于外在条件

变化导致系统低压压力降低而高压压力不变所造成的系统压缩比增大，从而保证压缩机始终

维持在一个合理、正常的压缩比范围内运转，保证压缩机的正常运转，使空调系统稳定运行，

这是一种设计合理，既经济实用，又控制方便的压缩机压缩比的调节结构。

6）先进的除霜控制技术

独家专利设计（专利号），专门设计的系统除霜流路，解决了在热水机中由于系统的特殊性导致的不能使用四通阀换向除霜的问题，有效保证除霜效果。结构简单，成本低，除霜过程控制简单，系统稳定、可靠。

7）先进的压缩机并联技术

将美的独有的多联机系统中压缩机并联技术应用在空气能热泵热水机组的设计上，确保每台压缩机的回气量、油位维持平衡，保证系统运转更加稳定、安全、可靠，即使在严冬地区使用也不会出现液击现象；

8）强大的控制功能

外机的主控制板上装有液晶数码显示管，实时显示出水温度、机组能力输出等，并且可以直接点检、查询机组的运转状态，数码管上会自动显示故障代码，方便查找原因；另外，将同样的功能设置在线控器上，操作灵活、方便；并且可以实现多台机组并联控制，所有机组通过一个线控器实行联控。

9）高度的可靠性能

①多台机组并联使用时，其中某台的故障不会导致整个系统停机；

②完善的安全保护系统安装有多种高精度传感器进行监测，具有多种保护装置；

传感器：排气温度传感器、室外温度传感器、室外换热器管温传感器、防冻结温度传感器、冷媒高

传感器、低压传感器、进水压力传感器、出水温度传感器等。

保护装置：机组具有高、低压保护开关、启动器故障保护、漏电保护、曲轴箱加热器、可熔塞、压缩机过电流保护器、压缩机排气压力过高、吸气压力过底、内部过

载继电器、相位保护器、内置式停电瞬间启动自动保护装置等。以上各种保护

功能均能通过手动复位，并储存和显示警报信息。

③系统具有多种应急模式功能；

④系统运行温度宽广（-7℃—43℃），在恶劣的条件下也能正常运行；

⑤完整的自诊断功能迅速准确地发现系统内在问题；

⑥自动恢复启动功能保证即使发生断电后，热泵也能自动恢复到先前设定的运转模式。10）系统设计其他优点

铜管的高效传导

机组采用U型整体式热交换器、两排?9.52开桥T型内螺纹高效换热管；蓝色亲水铝泊，加上优化的制冷剂流路，换热效率提高30％，效率更高。

低噪音运行

每台压缩机都配有吸声材料制成的隔音罩，既降低噪音，又防止压缩机外腔体热量散失；

电控简易，可靠稳定

控制系统：高质量的漏电开关、ABB接触器、完全自动控制、接线简单明了。

美的空气能热泵热水机组设计简单可靠，相对于其他热水机组的设计，节省了很多控制的管路和庞杂的设计；

控制装置简单，最大程度地降低了系统故障率，减少了必须检查与维护保修的零部件数

量，使维护保修变得十分便利；

美的空气能热泵热水机组的压缩机年维修率为0.14%。

11）高度的设计灵活性

机身轻巧、安装简便。美的空气能热泵热水机组可以多台并联使用，采用模块化设计，单台机身大大减小，不但可以占用更小的安装空间，而且可以用电梯运送室外机，节省时间和人力；

布置灵活，可布置在楼顶或地面，完全不影响大楼的外观，相比大型锅炉等设备，无须设置设备专用房间，节省更多空间，为业主带来更多收益。

Ⅳ、“美的”热泵先进的制造工艺

机组美观大方

美的空气能热泵热水机组的每一个细小环节都能够充分体现生产模具的精良工艺：外表美观大方；内部结构经济、紧凑。

测试手段先进

美的空气能热泵热水机组在其安装调试过程中，都采用非常先进的测试仪器，如压力表、真空泵、冷媒充注机等仪器都是业内最先进的。

设备安全耐用

美的空气能热泵热水机组外机结构喷涂件为电镀锌板，非喷涂件为热镀锌板，机组绝缘等级达到E类；整机防触电保护等级为Ⅰ类，防水等级为IPX4；外机面板经过先进的工艺处理，外形美观，并有良好的防腐性能，更耐用。

第三部分报价方案

美的空气能热水报价