格力商用循环型空气能热泵热水机组之欧阳歌谷创编

第四章商用循环型空气能热泵热水

机组

欧阳歌谷（2021.02.01）

一、产品概述

1、产品特点

商用循环型空气能热泵热水机组利用热泵原理，以消耗一部分电能为补偿，通过热力循环，从周围空气中吸取热量，通过压缩机将其输送至冷凝器，将来自水箱内的水循环加热至生活或生产所需要的目标值（30 ～58℃可调）。商用循环型空气能热泵热水机组分为单机系列和模块化系列，共有18kW，36kW，65kW 三个基本模块，对于模块化机组，通过组合1 ～16 个相同或不同的模块，机组可以形成制热量为18 ～1040kW 范围内的系列产品。商用循环型空气能热泵热水机组因其节能，高效，环保而广泛应用于工厂、宾馆、酒楼、医院、美容院、洗衣店、洗浴中心和热水应用量较大的其他场合。

◆环保节能

机组运行过程中没有任何排放气体，绿色环保。并且运行节能，平均能效达4.5 以上（最高达5.8）。

◆安全可靠

完全实现水电分离，消除了传统热水器具有的易燃、易爆、触电、

煤气中毒等危险；且先进的微电

脑控制，保护功能齐全，从根本上杜绝了漏电、干烧、超高温等安全隐患。

◆精心设计

采用名优压缩机, 系统稳定可靠；

电子膨胀阀节流，可调节范围更广更精确；

热水专用套管式冷凝器，适用水质范围广，不易脏堵，机组使用寿命长。

◆模块化设计，自由组合

格力专利的模块化设计，最多16 台机组自由组合，任意一台机组均可作为主控模块；

组合灵活，拓展性强。

◆全年全天候制热, 热水温度自由可调

产品环境温度范围为-7 ～43℃，满足全年全天候制热，并且热水温度可以根据用户实际使用需求，

从30 ～58℃任意可调, 机组运行时温差小, 水温上升平稳，满足不同用户的个性化需求。

2、产品命名规则

例KFRS-36SM/AS表示：名义制热量为36kW的三相电、双系统、模块化循环型分体式空气能热泵热水机。

二、产品性能与规格

1、产品外形图

KFRS-18(M)/AS KFRS-36S(M)/AS KFRS-65S(M)/AS

2、产品性能参数

注：

①. 本产品设计执行标准：GB/T 21362-2008。

②. 额定工况：室外环境温度20℃ DB/15℃ WB，初始温度15℃，终止温度55℃。

③. 机组性能参数会因产品改良有所改变，恕不另行通知。具体参数请以产品铭牌为准。

④. 机组噪声是在半消音室的测量值，实际运行时由于环境的改变会稍微高点。

⑤. 上述参数表中“机外扬程”是指在机组额定流量下非模块化机组克服机组本身阻力后的扬程。

机组重量包括水泵重量，模块化机组重量应该减去水泵重量。⑥. 机组分单机( 自带水泵) 和模块化( 不带水泵) 两个系列, 其中单机系列型号为KFRS-18/AS、

KFRS-36S/AS、KFRS-65S/AS；模块化系列型号为KFRS-18M/AS、KFRS-36SM/AS、KFRS-65SM/AS。

3、产品运行范围

三、产品安装

1、产品安装注意事项

1.1 机组安装基础

◆热水机必须水平安装在水泥墩或者槽钢上，在修筑水泥墩时，地脚螺钉必须高于固定位置50 ㎜以上，并做好接水盘，排水沟等，确保排水流畅。

1.2 机组位置与环境

◆强磁场、高盐碱、高酸性以及电压极不稳定场合不适合使用本机组。

◆安装地点必须足以承受热水机的重量，且运行噪声及排出空气不会影响到邻居。

◆不可安装在有易燃易爆物品或者严重灰尘、盐雾等污染性空气的地方。

◆通风良好，有足够的维修空间和进风空间，进出风口无障碍物，

保证气流循环畅通无阻。

◆便于安装连接管和进行电气连接的地方。

1.3 机组管路连接

◆管路连接水系统设计、施工必须符合水暖管道设计规范及相关标准要求。

◆机组采用靶式流量开关作断流保护，出厂时已调好，无需用户再

调。

◆机组进出水管管径请根据机组额定流量及推荐的流速来确定,

尽量的减小水系统的阻力损失。热水管道的流速，宜按下表选用。

◆热水管道的流速推荐值

◆水管连接时，请用PPR 管分别连接至机组的进、出水接口，然后再与外部水管连接。

◆水管和阀门：为保证水系统的清洁，一般用PPR 管材。镀锌管要用内外镀或热镀管。常用阀门有截止阀，球阀，止回阀，截流阀等，要用铜芯阀门，阀门和连管采用螺纹密封时应该使用生胶带，最好不用盘梗麻类来密封，以免污染管路。

◆水管安装应横平竖直布置，管道布置合理，尽量减少弯曲；减少水系统的阻力损失。

◆水管必须保温，以防止热损失；常用的有软质聚乙烯泡沫（PEF），玻璃棉，橡塑保温棉。

◆机组进出水管处必须装温度计、水压表，以便利于运转中的检查。建议使用0 ～100 度的玻璃温度计，0 ～1.6MPa 规格的水压表；机组进水处，必须安装20 目以上过滤器，防止机组内套管换

热器的堵塞, 并定期清洗。

◆系统管路上的电动电磁阀前一般需安装检修阀，以便日后检修; 同时便于系统的清洗, 在系统最低处应安装排污阀。

◆系统补水阀和截止阀在冬季需进行保温（视当地冬季气温而定）, 以免冬季使用时阀门发生冻裂现象。

◆水系统配管完成后，应根据暖通空调中有关规范进行水压试漏并排污，确保水管道内清洁，无锈渣等污垢物，以防止堵塞管路及机组内的套管换热器和水泵，造成机组损坏。

1.4 电气安装

◆按国家布线规则进行安装。

◆电源一定要使用额定电压及空调机组专用电源。

◆电源线应有可靠固定，以免接线端子受力。

◆电源线和连接线损坏后必须及时用专用电缆更换。

◆必须安装可切断整个系统电源的空气开关和漏电开关。

2、产品外形尺寸

KFRS-18(M)/AS 的外形尺寸：

KFRS-36S(M)/AS 的外形尺寸：

KFRS-65S(M)/AS 的外形尺寸：

3、安装及维修空间

3.1适用于KFRS-18(M)/AS

1)单台安装

mm

2)多台安装

单位：mm

2)多台安装

单位：mm 4、产品电气安装

4.1 机组外部接线图

1)适用于KFRS-18/AS：

注:无蓄热水箱系统则无蓄热水箱水位开关和放水阀。

2)适用于KFRS-18M/AS

a.主模块

注:模块化热泵热水机主模块即地址拨码为1#号机(详见拨码说明),上述接线图中,如果保温机为格力的KFRS-18(M)/AS、KFRS-36S(M)/AS、KFRS-65S(M)/AS，建议用户供水泵安装在保温机组的主模块机上，否则用户供水泵安装在加热机组的主模块机上，故为可选项。无蓄热水箱系统则无蓄热水箱水位开关和放水阀。

b.辅模块

注:模块化热泵热水机组辅助模块机组即为地址拨码为02-16#机组(详见拨码说明),其中当用于循环保温(详见附件机组安装示意图)时应接用户供水泵;其他则不用接,故为可选;

3)适用于KFRS-36S/AS、KFRS-65S/AS

注：无蓄热水箱系统则无蓄热水箱水位开关和放水阀

4)适用于KFRS-36SM/AS、KFRS-65SM/AS

主模块

注:模块化热泵热水机主模块即地址拨码为1#号机(详见拨码说明),上述接线图中, 如果保温机为格力的KFRS-18(M)/AS、KFRS-36S(M)/AS、KFRS-65S(M)/AS，建议用户供水泵安装在保温机组的主模块机上，否则用户供水泵安装在加热机组的主模块机上，故为可选项。无蓄热水箱系统则无蓄热水箱水位开关和放水阀。

辅模块

注:模块化热泵热水机组辅助模块机组即为地址拨码为02-16#机组(详见拨码说明),其中当用于循环保温(详见附件机组安装示意图)时应接用户供水泵;其他则不用接,故为可选;

5)模块化机组需加中间继电器控制循环水泵，具体接线方式如下：

6) 模块间的连接：

4.2 空气开关和电源线选型

四、产品设计选型及安装

1、设备选型

1.1 热水机选型

根据实际需要，统计、计算所有热水需求量。如无法统计的，可按《建筑给排水设计规范

GB50015-2003》中的规定，计算热水定额。

根据当地最低平均气温，及最冷季节热水机进水水温，查表或者曲线，得到各机型实际产水能力。并考虑到各种意外因素，热水机以每天工作12 ～15 小时计算热水产量，保证机组在最恶劣的工况下，也能满足建筑的热水需求。

1.2 水管选型

热水供水管、热水循环管、补水管和排污管等，应采用塑料管、复合管、镀锌钢管和铜管等耐腐蚀、对水质无污染的管材，并保证水质在可能出现的运行温度下，符合现行的《生活饮用水水质标准》的要求。管径要符合机组规定，热水管、补水管要做好保温，防止在冬天温度低的时候冻裂。

推荐使用PPR 管。它具有良好的卫生性能，较好的耐热性能（适应温度范围-20—120℃），并且耐腐蚀，不易结垢，导热系数低。接口处采用热熔链接，安装方便，连接可靠。但设计时应考虑到各管道之间的伸缩问题。

机组的进出水管管径，请根据机组额定流量及推荐的流速来计算确定。

多台并联时，根据并联后各管段的流量，并保证管内水流速度符合以下规定的情况下，选择合适的管径。管内热水流速参照下表：

热水管道的流速推荐值

1.3 热水箱选型

1) 家庭用户式热水箱选型：

户式热水系统的储热水箱容积一般是80 ～500L ，可按公式： V=（40 ～ 80）L×n 人估算。

2) 集中式中央热水系统热水箱选型：

应根据热水用水量，热水用水小时变化系数及热水机的供热能力、加热时段等多种因素，由设计单位经计算后确定。或者按下面公式估算：

L H

V ×A×h×K

V ：保温水箱容积（立方米）。

L ：日用热水总量（立方米）。

H：不同建筑热水日用水时间（小时，《建筑给排水设计规范》上可查）。

A：热水用水小时变化系数，（最高日最高时供水量与该日平均时供水量的比值，《建筑给排水设计规范》上有查）。

h：保证用水高峰小时数，一般取2 ～5 小时。

K：安全系数，取1.1 ～1.3 左右。

对于天气寒冷的北方地区，原则上水箱容积不能小于日设计用水量。

2、安装原理图

2.1 注意：

1) 机组进水管路系统上必须安装20 目以上的水过滤器，以防止机组内的套管换热器阻塞，造成机组损坏，并要定期清洗过滤器。2) 水管选择完后必须进行水力计算，若水侧管路阻力大于所选水泵扬程，则必须重新选择较大的水泵，或者将水管加大一个尺寸。

3) 在检漏合格后，系统进出水管及补水管都必须保温，防止热量损失及冬天冻裂管道。

2.2 系统简图1：

说明：

1) 系统简图1 所示是非模块化机组，内置水泵、水流开关、安全阀，采用模块化机组的时候，水箱与机组之间必须增加热水循环泵。

2) 承压水箱的大小有限，该系统热水用量为500L左右的工程。

3) 机组长期没有使用或者第一次开机前，应检查水箱，将水箱补

满后，再开机运行。

4) 进水一般为自来水，需要在机组的进水口安装过滤器，防止杂质进入机组；若水质较差，则需安装电子水处理仪进行处理，以保证水质。

5) 补水控制：水箱中的热水被使用，水系统内压力下降到自动补水阀补水压力以下时，补水阀自动开启，对水箱进行补水，保证承压水箱在一个满水的状态。

6) 加热运行说明：承压水箱中的热水由于自来水的补水或者长时间不用，水温降低到设定温度以下某一个温度时，机组开启，水泵使承压水箱的水经过机组中的套管换热器循环加热，当承压水箱的水被加热上升到设定温度时（30 ～58℃可调），机组停止运行。7) 回水控制：当用户侧水系统长时间无用水时，系统水管内水温下降，当下降至设定温度以下某一温度时，回水泵启动，将储热水箱内的热水吸入管网，使管内水温上升；当用户侧水温升至进水温度时，回水泵关闭，从而保证取水点水温与储热水箱水温保持一致。

8) 回水泵建议选择循环水泵，将机组回水泵控制引出线接到循环电磁阀上, 当满足循环保温条件时，电磁阀打开，循环水泵开启运行循环保温。

2.3 系统简图2：

说明：

1) 该安装方式水箱位于用户用水点之上。

2) 最多可以16 台机组并联在同一系统使用。各台机组的进水口必

须安装球阀，调节机组进水流量。

3) 热水循环泵、自动增压泵承受水温不得低于60℃。

4) 机组长期没有使用或者第一次开机前，应检查水箱，将水箱补满后，再开机运行。

5) 进水一般为自来水，需要在机组的进水口安装过滤器，防止杂质进入机组；若水质较差，则需安装电子水处理仪进行处理，以保证水质。

6) 对于模块化机组定时供水系统，用户用水量不大且用水不频繁时，工程中无需设置加热水箱，只需设置一个储热水箱。

7) 补水控制：当储热水箱中的水位达到低水位的时候，补水电磁阀开启，向系统补水；当水位达到高水位时，补水电磁阀关闭，停止补水；机组运行前首次补水可以直接补入水箱，运行时自动从机组进水口处补入。

8) 加热运行说明：储热水箱中的热水由于自来水的补水或者长时间不用，水温降低到设定温度以下某一个温度时，机组开启，水泵使储水箱的水经过机组中的套管换热器循环加热；当储热水箱的水被加热上升到设定温度时（30 ～58℃可调），机组停止运行。9) 回水控制：当用户侧水系统长时间无用水时，系统水管内水温下降，当下降至设定温度以下某一温度时，回水泵启动，将储热水箱内的热水吸入管网，使管内水温上升；当热水管中水温升至储热水箱水温时，水泵关闭，从而保证取水点水温与储热水箱水温保持一致。

10) 回水泵建议选择自动增压水泵( 自吸式增加水泵)，当用户用水时自动增压泵开启运行增压补水, 当满足循环保温条件时，电磁阀打开，增压水泵开启运行。

11) 辅助电加热的控制：辅助电加热根据出水温度和设定温度差值来控制。

2.5 系统简图4：

说明：

1) 该安装方式水箱位于用户用水点之上。

2) 最多可以16 台机组并联在同一系统使用。各台机组的进水口必须安装球阀，调节机组进水流量。

3) 热水循环泵、循环保温泵、回水泵承受水温不得低于60℃。

4) 机组长期没有使用或者第一次开机前，应检查水箱，将水箱补满后，再开机运行。

5) 进水一般为自来水，需要在机组的进水口安装过滤器，防止杂质进入机组；若水质较差，需安装电子水处理仪进行处理。

6) 对于模块化机组非定时供水系统，用户用水量大且用水频繁时，工程中需同时设置加热水箱和储热水箱。加热水箱一个即可，而储热水箱可根据实际情况，设置一个或多个，以满足用户随时用水的需求。

7) 补水控制：当加热水箱中的水位达到低水位的时候，补水电磁阀开启，向系统补水；当水位达到高水位时，补水电磁阀关闭，停止补水；机组运行前首次补水可以直接补入水箱，运行时自动从机

组进水口处补入。

8) 加热运行说明：加热水箱中的热水水温降低到设定温度以下某一个温度时，加热用机组开启，热水循环泵使加热水箱的水经过机组中的套管换热器循环加热；当加热水箱的水被加热上升到设定温度时（30 ～58℃可调），机组停止运行。

9) 放水电磁阀的控制：当加热水箱里水温达到设定温度，且储热水箱不是在高水位的时候，放水电磁阀开启，热水从加热水箱流向储热水箱；当加热水箱里水温降低到设定值以下的某一温度或者储热水箱达到高水位的时候，放水电磁阀关闭。

10) 保温运行说明：储热水箱中的热水长时间不用，水温降低到设定温度以下某个温度时，保温用机组开启，循环保温泵使储热水箱的水经过机组中的套管循环加热；当储热水箱的水被加热上升到设定温度时（30 ～58℃可调），机组停止运行。

11) 回水控制：当用户侧水系统长时间无用水时，系统水管内水温下降，当下降至设定温度以下某一温度时，回水泵或回水电磁阀打开，将储热水箱内的热水吸入管网，使管内水温上升；当热水管中水温升至储热水箱水温时，水泵或回水电磁阀关闭，从而保证取水点水温与储热水箱水温保持一致。

12) 回水泵建议选择自动增压水泵( 自吸式增加水泵)，当用户用水时自动增压泵开启运行增压补水, 满足循环保温条件时，电磁阀打开，增压水泵开启运行。

13) 增加水泵选型：辅助电加热根据出水温度和设定温度差值来控

制。

2.6 水泵选型

2.6.1循环水泵扬程及流量的选择循环水泵要求大流量，额定流量的要求：KFRS-18(M)/AS 大于

3.1m3/h，KFRS-36S(M)/AS 大于

6.2m3/h，KFRS-65S(M)/AS 大于11.2m3/h。当机组和水箱同层安装时，水泵额定扬程15m以上。

2.6.2用户侧热水供水增压泵的选择

供水增压泵工程上常用普通增压泵或自吸式全自动启停泵，大型工程为保证用水舒适性也会用到变频水泵。

具体选型无法明确规定，必须结合实际工程进行估算。扬程H 应为储水箱热水出水口与末端管路高度差Z、管路沿程阻力损失和局部阻力损失三项之和的1.1 ～1.2 倍。沿程阻力损失和局部阻力损失应从水力计算求出，做估算时，局部阻力损失可取5m水柱，沿程损失可取每100m管长约5m水柱，若管路长为L，则经验公式计算如下：

H=(5+Z+0.05L)×1.1 或1.2

水泵流量为高峰用水时系统水流量的1.3 倍。

2.7 水管选型：

热水机组水管的选型是按照保证水路水流速在下表所规定的范围为基准的。

注：上表参考《建筑给水排水设计规范》

可以根据公式：

V=Q/S

V——水管内水流速；

Q——机组的额定流量；

S——连接水管的截面积；

工程安装建议采用PP-R 管，为保证管材质量，推荐品牌：金牛、金德、日丰、联塑等。

以下表中为PP-R 管推荐规格：

对多台并联使用，主水管选择完后，必须进行水力计算，若水侧管路阻力大于所选水泵扬程，则必须重新选择较大的水泵，或者将水管加大一号。

2.8 辅助电加热的选型

根据工程需要可以安装一套电辅助加热器作为备用系统：设备部分检修、设备出现临时性故障时作为备用系统开启；同时，也可保证环境温度很低时系统的产热水量，弥补低温情况下机组的能力率减。

电辅助加热器的选型主要考虑：冬季室外环境温度、备用系统容量的大小。根据当地冬季平均温度、机组进水温度，通过“室外环境温度、进水温度与机组能力的关系曲线”查出对应的能力值

Q1，与机组标准能力值Q相比，可以得出机组能力衰减值Q2：

Q2=Q-Q1

一般电辅助加热器的大小：W=a×Q2=a×(Q-Q1)

（其中a 为裕量系数，取值范围1.0 ～1.5，北方地区a 值应该取大一些，如在陕西、河南、安徽、江苏、湖北等地区可以取1.5。）