辅助热源及热源设备.doc
第五章、系统设备选型
第十节、辅助热源及设备的选择
一、相关概念
1.热源
用以制取热水的能源。比如城市热力管网、燃气、燃油、电、热泵等。
2.热源站
制备生活热水热媒（蒸汽、热媒水）的设备站室。
3.热媒
热传递载体，常为热水、蒸汽、烟气。
4.废热
工业生产过程中排放的带有热量的废弃物质，如废蒸汽、高温废水（液）、高温烟气。
5.燃油、燃气常压热水机组（简称热水机组）
机组水套与大气相通，其本体始终保持常压状态的燃油、燃气热水机组。
6.锅炉的分类
按利用的能源形式，锅炉分燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉和电锅炉等。
7.蒸汽锅炉
应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称之蒸汽锅炉。
8.热水锅炉
应用于加热水使之提高温度转变为热水的锅炉称之热水锅炉。
9.空气源热泵
以环境空气为低温热源的热泵。
10.水源热泵
以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。
11.热泵热水供应系统
通过热泵机组运行吸收环境低温热能制备和供应热水的系统。
12.设计小时耗热量
热水供应系统中用水设备、器具最大时段内的小时耗热量。
13.设计小时供热量
热水供应系统中加热设备最大时段内的小时产热量。
14.太阳能热水系统按辅助能源设备安装位置可分为下列两种系统：内置加热系
统、外置加热系统。
按辅助能源启动方式可分为下列三种系统：全日自动启动系统、定时自动启动系统、按需手动系统。
二、辅助热源设备的设计计算与选用要求
1.辅助热源及其加热设施宜按无太阳能热水系统状态配置。辅助热源的供热量
应按GB50015--2009中5、3、3条设计计算。
2.辅助热源及其水加热设施应结合工程当地的能源情况，即天然气、城市燃气、
燃油、电力的供应价格，以及供应的可靠程度，经综合对比，选择经济可靠的能源，按各种热水机组的性能、热效率、设备造价、运转成本、自动化程度、操作条件等选择相应的设备。
3.辅助热源加热设备应根据热源种类及其供水水质、冷热水系统形式等选用直
接加热或间接加热设备。
4.辅助热源的控制应在保证充分利用太阳能集热量的条件下，根据不同的热水
供水方式采用手动控制、全日自动控制或定时控制。
5.当采用集中热水供应系统时，配置宜不少于两套；一套检修时，其他各套加
热设备的总供热能力不小于50％的系统耗热量。
6.当采用分散热水供应系统时，加热设备通常为一套电或燃气热水器，采用快
速式燃气热水器时，该热水器的允许进水温度应能满足集热系统出水温度的要求。
7.辅助热源设备可参照下表选用：
三、常用加热设备—锅炉
1.锅炉的定义
锅炉是利用燃料燃烧释放出的能量或其他形式的能量将工质（中间热载体）加热到一定参数的设备。从能源的利用角度来看它使一种能源转换设备。这种传输热量的中间热载体属于二次能源，它的用途就是向用能设备提供能量。当中间的热载体用于在热机中进行热—功转换时，就叫做“工质”。如果中间热载体只是向热设备传输、提供热量以进行热利用，则通常称为“热媒”。
2.蒸汽锅炉
蒸汽锅炉的供热能力从能源的转换角度来看应该用额定供热量（额定热功率）来表示，单位为千瓦，但是，习惯上用额定出力（额定蒸发量）来表示。额定出力是在额定的出口蒸汽参数、额定的给水温度、使用设计燃料和保证设计效率的条件下连续运行所应达到的每小时产汽量（蒸发量）。额定出力也叫做铭牌蒸发量或锅炉容量。蒸发量用符号D表示，单位是kg/h或t/h。
从能源转换的角度，锅炉的产品应该是其供出的热量，即水在锅炉内转换成蒸汽的过程中所吸收的热量。
蒸汽锅炉供出的热量为
Q＝D（i q－i gs）/3600
式中Q——锅炉供热量（KW）
D——锅炉蒸发量（kg/h）
i q————出口蒸汽比焓（kw/kg）
i gs————锅炉给水比焓（kw/kg）
蒸汽锅炉的供热品位用额定的出口蒸汽压力（Mpa）和温度（°C）表示。
3.热水锅炉
热水锅炉的供热能力用额定供热量（热功率）表示，单位为KW，可按下式计算：
Q=GC(t rs-t hs)/3600
G——供出热水量（kg/h）
t rs——出口热水温度（°C）
t hs——进口回水温度（°C）
C ——水的平均比热[KJ/(kg ·°C)]
热水锅炉的供热品位用额定的出口热水温度、压力和额定进口回水温度表示。 四、锅炉和太阳能系统的连接方式
在大型的太阳热水系统中，往往安装燃油、燃气或电锅炉和太阳能结合着使用。锅炉在太阳热水系统的应用，主要有两种方式：
一种是锅炉串接在热水系统中,即热水使用时经过锅炉,锅炉可通过控制系统设定温度。当水温低时,锅炉自动启动,升温；水温高时,锅炉不启动。
一种是锅炉并联接入热水系统中,通过控制系统控制锅炉与循环水泵的启动,进行锅炉与水箱的热交换,热水使用时直接从水箱中流出,不经过锅炉。 五、辅助加热设备的选型计算
一般来说，辅助热源通过水加热设备的形式向系统提供热量，辅助热源提供的辅助加热量即为水加热器的供热量。 (一)
设计小时耗热量的计算
1）设有集中热水供应系统的居民小区的设计小时耗热量，当公共建筑的最大用水时时段与住宅的最大用水时时段一致时，应按两者的设计小时耗热量叠加计算。当公共建筑的最大用水时时段与住宅的最大用水时时段不一致时，应按住宅的设计小时耗热量加公共建筑的平均小时耗热量叠加计算。
2）全日供应热水的宿舍（Ⅰ、Ⅱ类）、住宅、别墅、酒店式公寓、招待所、培训中心、旅馆、宾馆的客房（不含员工）、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所（有住宿）等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下式计算：
()r r l r
h h
mq c t t p Q K T
-=
式中
h Q ：设计小时耗热量（kJ/h ）
m :用水计算单位数（人或床位数）
r q ：热水用水定额（L/人·d 或L/床·d ），按《建筑给水排水规范》上5.1.1表
采用。
C: 水的比热，4.187kJ/(kg ·℃)
r p ：热水密度（kg/L ）；
r t ：热水温度，r t =60℃。
l t ：冷水温度，按《建筑给水排水规范》上表5.1.4采用。
T :每日使用时间（h ）
，按《建筑给水排水规范》上表5.1.1采用。 h K :小时变化系数，按《建筑给水排水规范》上表5.3.1采用。
热水小时变化系数h K
注：1、h K 应根据热水用水定额高低、使用人（床）数多少取值，当热水用水定额高、使用人（床）数多时取低值，反之取高值，使用人（床）数小于等于下限值及大于等于上上限值的，h K 就取下限值或上限值，中间值可用内插法求的； 2、设有全日集中热水供应系统的办公楼、公共浴室等表中未列入的其他类建筑的值可参照参照《给水排水设计规范》2009版中表表3.1.10中给水的小时变化系数选值。
3）定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业生活间、公共浴室、宿舍（Ⅲ、Ⅳ类）、学校、剧院化妆间、体育馆（场）运动员休息室等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按下式计算：
()h h r l r o Q q t t n bC ρ=-∑
式中
：设计小时耗热量（KJ/h ）;
：卫生器具热水的小时用水定额（L/h ）,按《建筑给水排水规范》表5.1.1-2采用。
C: 水的比热，4.187KJ/（kg ·℃）
r p ：热水密度（kg/L ）；
r t ：热水温度，按《建筑给水排水规范》表5.1.1-2采用。 l t ：冷水温度，按《建筑给水排水规范》上表5.1.4采用。 o n :同类型卫生器具数;
b ：卫生器具的同时使用百分数：住宅、旅馆、医院、疗养院病房，卫生间内浴盆或淋浴器可按70％~100％计，其它器具不计，但定时连续供水时间应大于等于2h 。工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆（场）等的浴室内额定淋浴器和洗脸盆均按100％计。住宅一户设有多个卫生间时，可按一个卫生间计算。
4）具有多个不同使用热水部门的单一建筑或具有多种使用功能的综合性建筑，当其热水由同一热水供应系统供应时，设计小时耗热量，可按同一时间内出现用水高峰的主要部门的设计小时耗热量加其它部门的平均小时耗热量计算。 (二)
全日集中热水供应系统中，锅炉、水加热设备的设计小时供热量 全日集中热水供应系统中，锅炉、水加热设备的设计小时供热量应根据日热水用量小时变化曲线、加热方式及锅炉、水加热设备的工作制度经积分曲线计算确定。当条件不允许时，可按下列原则确定：
a.容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、燃油（气）热水机组应按下式计算：
r r r
h g t t T
V Q Q ρηC )(1--
=
式中：
g
Q ――容积式水加热器（含导流型容积式水加热器）的设计小时供热量，
（KJ/h ）；
h
Q ――热水系统设计小时耗热量，（KJ/h ）；
η――有效贮热容积系数；容积式水加热器η=0.7~0.8，
导流型容积式水加热器η=0.8~0.9；
第一循环为自然循环时，卧式贮热热水罐η=0.8~0.85；立式贮热水
罐0.85~0.9
第一循环为机械循环时，卧、立式贮热水罐η=1.0；
r V ――总贮热容积，（L ）
T ――辅助加热量持续时间（h ）；T=2~4h ；
r t ――热水温度，（℃），按设计水加热器出水温度或贮水温度计算；
1t ――冷水温度，℃；按《建筑给水排水规范》上表5.1.4采用。
r ρ――热水密度，Kg/L 。 注：当
g
Q 计算值小于平均小时耗热量时，
g
Q 应取平均小时耗热量。
b.半容积式水加热器或贮热容积语气相当的水加热器，燃油（气）热水机组的设计小时供热量应按设计小时耗热量计算。
c.半即热式、快速式水加热器及其他无贮热容积的水加热设备的设计小时供热量应按设计秒流量所需的耗热量计算。 (三)
热媒耗量的计算
容积式或半容积式水加热器的热媒为蒸汽或热水。 ①以蒸汽为热媒的水加热器设备，蒸汽耗量如下： 式中： G ——蒸汽耗量，kg/h ；
g
Q ——水加热器设计供热量，W ；
k ——热媒管道热损失附加系数，k =1.05~1.10； i ''——饱和蒸汽的热焓，KJ/kg ； i '——凝结水的焓，KJ/kg ；
mz
t ——热媒终温，应由经过热力性能测定的产品样本提供。
i i Q k
G g
'-''=6.3
饱和蒸汽的热焓
②以热水为热媒的水加热器设备，热水耗量如下：
)
(163.1mz mc g t t kQ G -=
ρ
式中：G ——热媒耗量，kg/h ；
g
Q ——水加热器设计供热量，W ；
k ——热媒管道热损失附加系数，k =1.05~1.10； mc
t 、
mz
t ——热媒的初温与终温，℃，由经过热力性能测定的产品样本提
供；
1.163——凝结水的焓，KJ/kg ；
mz t ——热媒终温，应由经过热力性能测定的产品样本提供。
（3）常压燃油、燃气热水锅炉/热水器
常压燃油、燃气热水锅炉/热水器通过燃料燃烧来直接加热其炉管内的水。 燃油、燃气耗量可按式计算：
η
?=Q Q G g K
6.3
式中： G ——热源耗量，kg/h 或Nm 3/h ；
k ——热媒管道热损失附加系数，k =1.05~1.10；
g Q ——水加热器设计供热量，W ；
Q
——热源发热量，KJ/kg 或，KJ/Nm 3；参考下表
η——水加热设备的热效率；参考下表
热源发热量及加热装置热效率
注：表中的热源发热量及加热设备的效率均系参考值，计算应根据当地热源与选用加热设备的实际参数为准。 （4）电热水锅炉/电热水器
电热水锅炉/电热水器耗电量可按式计算：
η
1000Qg
W =
式中： W ——耗电量，KW ；
g
Q ——水加热器设计供热量，W ；
η——水加热设备的热效率，95%~97%. 1000—单位换算系数 六、加热设备布置和安装注意事项
参考05SS121《热水机组的选用与安装》及《燃油、燃气热水机组生活热水供应设计规程》等相关规范、措施。 七、空气源热泵
1. 工作原理
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件组成，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。
通俗的说，如同在自然界中水总是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。
2.系统组成及运行方式需符合下列要求：
1)最冷月平均气温大于等于10℃的地区，系统可不设辅助热源；
2)最冷月平均气温在0℃~10℃的地区，系统宜设置辅助热源；
3)在最冷月平均气温小于等于3℃的地区，建议在经济比较后确定空气源热泵
机组是否全年运行；
4)在最冷月平均气温小于等于0℃的地区，经技术经济比较后可采取采暖季节
由锅炉等供应热水，其余季节由空气源热泵系统供热水的季节运行方式。
5)空气源热泵机组的工作气温不得超出其允许值，常见允许下限值是﹣7℃，
常见允许上限值为43℃。
3.常用空气源热泵热水系统分类、特点及适用条件
按热水是否由热泵机组直接供给，系统分为直接供水和间接供水两种。
直接供水系统示意图：
1）该系统的优点是热效率高，系统简单。缺点是在工质泄漏时会污染热水；冷水水质不好时可能造成热泵机组内冷凝器的等结垢或阻塞，影响使用寿命。2）该系统适用于冷水硬度小于等于150㎎/L（以CaCO3计）的,且对供热水要求一般的场所。
间接供水系统示意图：
1）该系统优点是循环工质泄漏时不会污染热水，冷水水质不好时不会影响热泵机组。缺点是系统复杂，系统热效率降低；系统出热水温度低。
2）该系统适用于冷水硬度大于150㎎/L（以CaCO3计），对供水要求较高的场4.空气源热泵机组和相关设备的计算
应按《建筑给水排水设计规范》GB50015和《小区集中生活热水供应设计规程》的有关条款计算最高日平均秒耗热量Qd和设计小时平均秒耗热量Qh。
1)对于（无辅助热源的）独立热水系统，应按全年最低冷水温度计算耗热量
Qd和Qh；
2)对于有辅助热源的独立热水系统，宜按春分、秋分所在月的冷水温度计算耗
热量Qd和Qh；
3)对于以地表水作为供水水源的独立热水系统，建议再按夏季最高冷水温度计
算耗热量；
4)需设置辅助热源时，应根据最不利工况计算辅助热源的设计小时平均秒耗热
量QFh;
5)热泵机组与相关设备的选择计算可按《全国民用建筑工程设计技术措施--给
水排水节能专篇》中规定计算。
5.空气源热泵机组的布置需符合下列要求：
1)应考虑机组运行气流和噪音对环境的影响，不得将其布置在人流较密集处。
2)机组进风面距墙宜大于1.5m，机组控制柜面距墙宜大于1.2m，顶部出风机
组其上部净空宜大于4.5m。
3)两台机组进风面相对布置时间距宜大于3.0m（小型机组尺寸可适当减小）。
4)机组周围只允许一侧墙面高度高于机组高度。
5)机组高度应不小于300㎜，且大于当地积雪厚度。
水源热泵及辅助热源
水源热泵及辅助热源 摘要：主要介绍关于国内外的水源热泵应用情况，并提出关于水源热泵应用差异的集中性分析，然后以沈阳市为据点，实际分析关于地表水源热泵和地下水源热泵的适应性研究，在第三部分对沈阳市东北大学游泳馆的地源热泵的能效比进行实测和实际分析，最后把国内目前存在的各种问题进行综述，并提出可能的解决的方法。 关键词沈阳市水文地质情况地下水源热泵地表水源热泵 COP（能效比） 1 国内外的地源热泵的应用情况分析 1.1 欧洲与美国的水源热泵发展情况 美国从 80 年代初开展对地源热泵的大规模研究，其商业应用从 1985 年开始每年以 9.7％的速度稳步增长，到 1998 年，其商业建筑中地源热泵系统己占空调总保有量的 19%，其中新建筑中占 30％。热泵在欧洲、日本及其他发达国家也得到了广泛的应用，并形成了欧洲以发展大型热泵机组或热泵站为重点，美日则以中小型热泵领先的格局。同时，中、北欧海水源热泵的研究和应用也比较多。俄罗斯根据自身的具体情况，有两项新技术值得介绍，一是利用天然气输送途中的减压发电驱动热泵供冷和从城市污水、河水和电厂冷却水中回收废热用于供热;二是利用水电站下游河水作为低温热源进行热泵供热。 从下图可以看出2005到2014年这十年间，欧洲累计安装740万台机组，欧洲擅长使用大型机组。
1.2 国内的水源热泵的发展情况 2009年我国地源热泵工程应用面积1.007亿m2，至2014年已达约3.6亿m2，近5年内平均年累进增长为27%，国产品用了83%，另有17%用了进口品牌。中国的27%仍然是一个相当于一倍半的世界增速。 2005 年，中国建设部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了《地源热泵系统工程技术规范》，为国内地源热泵系统的设计施工提供了科学的标准依据和强制性的法律规范。对于水源热泵技术的研究，国内目前集中在机组热力学分析，系统控制策略，经济性分析，地下换热的数值模拟，适用范围等方面。与国外相比，我国在水源热泵机组的优化设计和工程应用方面还有很大差距。在已经建成的水源热泵系统中，很多都存在着回灌不足甚至不设回灌井，对地下水造成污染等情况。 1.3 国内的水源热泵技术与国外的区别 （1）欧洲与美国对地源热泵制定了严格的标准，中国目前没有一家权威管理机构（2）地源热泵不仅仅是暖通空调技术，而是与地质水文与暖通空调的综合应用。（3）由于我国未对地下换热技术的深入研究，对地下热能采用非技术的开发，致使节能效果未达到设计效果，甚至很多项目的节能效果不如传统空调。 （4）国内关于施工设备、钻孔技术，包括设计手段已及后期监测系统与国外相差甚大。 (5）中国厂家更加强调热泵主机在地源热泵中的作用，而忽落地下换热系统。 所以，虽然中国地源热泵发展迅速，但是只能应用于公共事业单位，而缺少市场活力。“环保不节能”已及初投资较高使中国地源热泵推广阻力较大。 2 沈阳市地表水源热泵与地下水源热泵的适宜性研究 2.1 水源热泵的简介 地下水源热泵空调系统，也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统，利用地下浅层地热资源(地下水)，通过输入少量的高品位能源(电能)，实现低位热能向高位能的转移。地下水一般取自于地层的恒温带，水温恒定，比当地年平均气温约高出 1～4℃左右。一个典型的地下水源热泵系统如图 2-1 所示：
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第五章、系统设备选型 第十节、辅助热源及设备的选择 一、相关概念 1.热源 用以制取热水的能源。比如城市热力管网、燃气、燃油、电、热泵等。 2.热源站 制备生活热水热媒（蒸汽、热媒水）的设备站室。 3.热媒 热传递载体，常为热水、蒸汽、烟气。 4.废热 工业生产过程中排放的带有热量的废弃物质，如废蒸汽、高温废水（液）、高温烟气。 5.燃油、燃气常压热水机组（简称热水机组） 机组水套与大气相通，其本体始终保持常压状态的燃油、燃气热水机组。 6.锅炉的分类 按利用的能源形式，锅炉分燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉和电锅炉等。 7.蒸汽锅炉 应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称之蒸汽锅炉。 8.热水锅炉 应用于加热水使之提高温度转变为热水的锅炉称之热水锅炉。 9.空气源热泵 以环境空气为低温热源的热泵。 10.水源热泵 以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。 11.热泵热水供应系统 通过热泵机组运行吸收环境低温热能制备和供应热水的系统。 12.设计小时耗热量 热水供应系统中用水设备、器具最大时段内的小时耗热量。 13.设计小时供热量
热水供应系统中加热设备最大时段内的小时产热量。 14.太阳能热水系统按辅助能源设备安装位置可分为下列两种系统：内置加热系 统、外置加热系统。 按辅助能源启动方式可分为下列三种系统：全日自动启动系统、定时自动启动系统、按需手动系统。 二、辅助热源设备的设计计算与选用要求 1.辅助热源及其加热设施宜按无太阳能热水系统状态配置。辅助热源的供热量 应按GB50015--2009中5、3、3条设计计算。 2.辅助热源及其水加热设施应结合工程当地的能源情况，即天然气、城市燃气、 燃油、电力的供应价格，以及供应的可靠程度，经综合对比，选择经济可靠的能源，按各种热水机组的性能、热效率、设备造价、运转成本、自动化程度、操作条件等选择相应的设备。 3.辅助热源加热设备应根据热源种类及其供水水质、冷热水系统形式等选用直 接加热或间接加热设备。 4.辅助热源的控制应在保证充分利用太阳能集热量的条件下，根据不同的热水 供水方式采用手动控制、全日自动控制或定时控制。 5.当采用集中热水供应系统时，配置宜不少于两套；一套检修时，其他各套加 热设备的总供热能力不小于50％的系统耗热量。 6.当采用分散热水供应系统时，加热设备通常为一套电或燃气热水器，采用快 速式燃气热水器时，该热水器的允许进水温度应能满足集热系统出水温度的要求。 7.辅助热源设备可参照下表选用：
热水供应系统的热源、加热设备和贮热设备
第7章建筑内部热水供应系统 7.2热水供应系统的热源、加热设 备和贮热设备
1、集中热水供应系统的热源 1）当条件许可时，宜首先利用工业余热、废热、地热和太阳能作热源。 利用烟气、废气作热源时，烟气、废气的温度不宜低于400℃。 利用地热水作热源时，应按地热水的水温、水质、水量和水压，采取相应的升温、降温、去除有害物质、选用合适的设备及管材、设置贮存调节容器、加压提升等技术措施，以保证地热水的安全合理利用。
利用太阳能作热源时，为保证没有太阳的时候不间断供应热水，应附设一套电热或其他热源的辅助加热装置。 （2）选择能保证全年供热的热力管网为热源。为 保证热水不间断供应，宜设热网检修期用的备用热源。 在只能有采暖期供热的热力管网时，应考虑其他措施（如设锅炉）以保证热水的供应。
（3）选择区域锅炉房或附近能充分供热的锅炉房的蒸汽或高温热水作热源。 （4）当无（1）、（2）、（3）所述热源可利用时，可采用专用的蒸汽或热水锅炉制备热源，也可采用燃油、燃气热水机组或电蓄热设备制备热源或直接供给生活热水。
2．局部热水供应系统的热源 宜因地制宜，采用太阳能、电能、燃气、蒸汽等。 当采用电能为热源时，宜采用贮热式电热水器以降低耗电功率。 3．利用废热（废气、烟气、高温无毒废液 等）作为热媒 应采取下列措施： （1）加热设备应防腐，其构造便于清理水垢和杂物。
（2）防止热媒管道渗漏而污染水质。 （3）消除废气压力波动和除油。 4．采用蒸汽直接通入水中或采取汽水混合设 备的加热方式 宜用于开式热水供应系统，并应符合下列要求：（1）蒸汽中不含油质及有害物质。
辅助热源及热源设备
辅助热源及热源设备
第五章、系统设备选型 第十节、辅助热源及设备的选择 一、相关概念 1.热源 用以制取热水的能源。比如城市热力管网、燃气、燃油、电、热泵等。 2.热源站 制备生活热水热媒（蒸汽、热媒水）的设备站室。 3.热媒 热传递载体，常为热水、蒸汽、烟气。 4.废热 工业生产过程中排放的带有热量的废弃物质，如废蒸汽、高温废水（液）、高温烟气。 5.燃油、燃气常压热水机组（简称热水机组） 机组水套与大气相通，其本体始终保持常压状态的燃油、燃气热水机组。 6.锅炉的分类 按利用的能源形式，锅炉分燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉和电锅炉等。 7.蒸汽锅炉 应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称之蒸汽锅炉。 8.热水锅炉 应用于加热水使之提高温度转变为热水的锅炉称之热水锅炉。 9.空气源热泵 以环境空气为低温热源的热泵。 10.水源热泵 以水或添加防冻剂的水溶液为低温热源的热泵。 11.热泵热水供应系统 通过热泵机组运行吸收环境低温热能制备和供应热水的系统。 12.设计小时耗热量 热水供应系统中用水设备、器具最大时段内的小时耗热量。 13.设计小时供热量
热水供应系统中加热设备最大时段内的小时产热量。 14.太阳能热水系统按辅助能源设备安装位置可分为下列两种系统：内置加热系 统、外置加热系统。 按辅助能源启动方式可分为下列三种系统：全日自动启动系统、定时自动启动系统、按需手动系统。 二、辅助热源设备的设计计算与选用要求 1.辅助热源及其加热设施宜按无太阳能热水系统状态配置。辅助热源的供热量 应按GB50015--2009中5、3、3条设计计算。 2.辅助热源及其水加热设施应结合工程当地的能源情况，即天然气、城市燃气、 燃油、电力的供应价格，以及供应的可靠程度，经综合对比，选择经济可靠的能源，按各种热水机组的性能、热效率、设备造价、运转成本、自动化程度、操作条件等选择相应的设备。 3.辅助热源加热设备应根据热源种类及其供水水质、冷热水系统形式等选用直 接加热或间接加热设备。 4.辅助热源的控制应在保证充分利用太阳能集热量的条件下，根据不同的热水 供水方式采用手动控制、全日自动控制或定时控制。 5.当采用集中热水供应系统时，配置宜不少于两套；一套检修时，其他各套加 热设备的总供热能力不小于50％的系统耗热量。 6.当采用分散热水供应系统时，加热设备通常为一套电或燃气热水器，采用快 速式燃气热水器时，该热水器的允许进水温度应能满足集热系统出水温度的要求。 7.辅助热源设备可参照下表选用：
辅助加热
3.5辅助加热系统 3.5.1辅助加热系统的选取 3.5.2 选择辅助加热系统必要性分析 3.5.3辅助加热系统的利用 由于太阳能是一种不太稳定的新能源，经常会受地域气候因素对其的负面影响，从而使得我们不能每时每刻去获取太阳能源，尤其在雨、雪天中太阳能几乎不能利用。因此，必须得同其他的能源的设备相结合进行联合使用，才可以保证较为稳定的热水供应，使得我们在有用水需求时能够有足够温度且水量充足的热水供应。为了方便起见，将这种水加热设备统称为“辅助热源”，这样的加热系统称之为“辅助加热系统”。辅助热源的作用是在太阳光照弱使得太阳能不足时作为太阳能热水系统的热能补充。 我们需要考虑到本太阳能热水系统在冬季时，会由于环境温度过低，光照不足，从而使得集热器不能够将热水加热到所需温度；以及若遇到阴、雪天气，集热器无法正常工作。像这样在遇到太阳能不充足的天气、季节时，我们可以启动辅助加热系统，对储水箱进行加热保温，避免因为天气缘故而影响用户奶牛场挤奶设备的清洗。 在太阳能集热器无法正常工作时，我们可以通过辅助加热系统来加热水到所需温度，从而保证热水的正常供应。故在太阳能热水系统中安装辅助加热系统必要性由此可见一斑。目前在太阳能热水系统灵域主要的辅助加热方式有 沼气锅炉加热，热风炉加热和电加热。用沼气锅炉加热可使辅助加热系统和整个系统紧密结合，发酵产生的沼气，除了供应用户日常使用外，储存下来的便可以进行辅助加热，也解决了产气过剩而又无法直接排放的问题。而利用热风锅炉加热循环水的原理与沼气锅炉相似，但热风锅炉的燃料更丰富，除了沼气外还能利用秸秆等作为燃料来供热，即使在沼气产量很低时也可正常工作，而沼气锅炉则无法运行。比于上述两种辅助加热方式，电加热更为便捷。同样电加热设备易于安装，控制方便，是太阳能热水系统最常用的辅助热源。因此在本设计系统中，我们选择使用电加热设备做辅助加热系统。根据电加热设备的规格标准我们选择使用功率为1500瓦的ABB L、类型的电加热器，该设备通电使用时大约每小时耗电量在1.5度左右。 在贮水箱内安装温度传感器，通过温控系统监测，当贮水箱温度低于30℃时，自动启动电加热装置来加热循环水，为贮水箱进行保温；当水温达到80℃时，自动关闭电加热装置，以节约能源。辅助加热系统也可手动控制进行加热。
冷热源方案比较
冷热源方案比较 可选方案类型： 1、水冷机+市政热源 2、风冷热泵 3、多联机 4.水源热泵机组 现对各种冷热源的优缺点做如下比较： 一、水冷机+市政热源 优点: 1. 设备放置集中，管理方便。 2. 初投资较低。（250元/平米左右)（不包括市政热源开口费）。 3. 制冷机制冷效率较高，运行费用较风冷热泵低。 缺点： 1. 主机及辅助水泵、水处理设备均需要专属制冷机房，市政热源需要换热用换热器及辅助水泵、水处理设备，需要专用设备机房，一般放置于地下室，无地下室时，需要专门的设备机房（一般放置于裙房或者单建设备用房） 2. 主机需配置冷却塔，冷却塔需露天放置（可放置于屋面或者地面） 3. 制冷机负荷适应性较多联机差。 4. 冬季供暖运行受市政热源限制，必须符合市政供热时间段（11月至3月）。 大概峰值用电量：9000m2×100W/m2×1.3/6=200kW.h，需要设置200kVA专用变压器。二、风冷热泵（模块机） 优点: 1. 不需要单独设置机房，机组可放置于屋顶及室外空地。 2. 初投资较低。（300元/左右平米）。 缺点： 1. 冬季供热能力随着室外温度的降低而下降，满足不了冬季用热。如彻底解决这种情况， 需要设置辅助电加热，导致选择变压器容量大极大增加运行费用。 2. 运行费用高于VRV多联变频系统。 3. 水系统管道较多联机大，会占用高度空间，所以对建筑层高有要求。 4. 室外机放置区域噪声大，荷载重（放置于屋面对结构有影响）且夏季排热较多。 大概峰值用电量：9000m2×100W/m2×1.3/3.5=350kW.h，需要设置400kVA专用变压器。 三、VRV（多联变频系统） 优点： 1. 部分负荷或者部分功能分区需空调时主机运行效率较高，运行费用比风冷热泵低，且综合空调季因为符合适应性最强，较水冷机 +市政热源运行费用也低。
SICOLAB空调冷热源与辅助设备安装
SICOLAB空调冷热源与辅助设备安装一般规定 一、本章适用于除锅炉外的空调冷热源与辅助设备的安装。 二、空调冷热源与辅助设备安装前应具备下列施工条件： 1 施工方案已批准，采用的技术标准、质量和安全控制措施文件齐全；燃油、燃气机组的施工图已经消防部门审批； 2 设备及辅助材料进场检验合格，设备安装说明已熟悉； 3 基础验收已合格，并办理移交手续； 4 道路、水源、电源、蒸汽、压缩空气和照明等满足设备安装要求； 5 设备利用建筑结构作为起吊、搬运的承力点时，应对建筑物的承载能力进行核算，并应经设计单位或建设单位同意再利用； 6 安装施工机具和工具已齐备，满足使用要求。 三、空调冷热源与辅助设备的运输和吊装应符合下列规定： 1 应核实设备与运输通道的尺寸，保证设备运输通道通畅； 2 应复核设备重量与运输通道的结构承载能力，确保结构梁、柱、板的承载安全； 3 设备运输应平稳，并采取防振、防滑、防倾斜等安全保护措施； 4 采用的吊具应能承受吊装设备的整个重量，吊具和设备接触部位应衬垫软质材料； 5 设备应捆扎稳固，主要受力点应高于设备中心，具有公共底座设备的吊装，其受力点不应使设备底座产生扭曲和变形。 四、空调冷热源与辅助设备的安装满足设计及产品技术文件的要求，并应符合下列规定： 1 设备安装前，油封、气封应良好，且无腐蚀； 2 设备安装位置应正确，设备安装平整度应符合产品技术文件的要求； 3 采用隔振器的设备，其隔振器安装位置和数量应正确，每个隔振器的压缩量应均匀一致，偏差不应大于2mm； 4 现场组装的制冷机组安装前，应清洗主机零部件、附属设备和管道。清洗后，应将清洗剂水分除净，并应检查零部件表面有无损伤和缺陷，合格后应在表
空调与供暖系统冷热源及管网节能工程
（一）空调与供暖系统冷热源及管网节能工程 1、一般规定 <1>本章适用于空调与供暖系统中冷热源设备、辅助设备及其管道和室外管网系统节能工程施工质量的验收。 <2>空调与供暖系统冷热源设备、辅助设备及其管道和管网系统节能工程的验收，可分别按冷源和热源系统及室外管网进行。 2、主控项目 <1>空调与供暖系统所采用的冷热源设备及其辅助设备、自控阀门、仪表、绝热材料等产品应进行进场验收，并应对下列产品的技术性能参数进行核查。验收与核查的结果应经监理工程师（建设单位代表）检查认可，并应形成相应的验收、核查记录。各种产品和设备的质量证明文件和相关技术资料应齐全，并应符合国家现行有关标准和规定。 <1.1>锅炉的单台容量及其额定热效率； <1.2>热交换器的单台换热量； <1.3>电机驱动压缩机的蒸气压缩循环冷水（热泵）机组的额定制冷（热）量、输入功率、性能系数（COP）； <1.4>电机驱动压缩机的单元式空气调节机、风管送风式和屋顶式空气调节机组的名义制冷量、输入功率及能效比（EER）； <1.5>多联机空调系统室外机的额定制冷（热）量、输入功率及制冷综合性能系数[IPLV（C）]； <1.6>蒸汽和热水型溴化锂吸收式机组及直燃型溴化锂吸收式冷（温）水机组的名义制冷量、供热量、输入功率及性能系数； <1.7>供暖热水循环水泵、空调冷（热）水循环水泵、空调冷却水循环泵等的流量、扬程、电机功率及效率；
<1.8>冷却塔的流量及电机功率； <1.9>自控阀门与仪表的类型、规格、材质及工作压力等技术性能参数； <1.10>管道的规格、材质、工作温度及工作压力； <1.11>绝热材料的导热系数、密度、厚度、吸水率。 检验方法：检查进场验收记录与核查记录。 检查数量：全数检查。 <2>空调与供暖系统冷热源及管网节能工程的绝热管道、绝热材料进场时，应对绝热材料的导热系数、密度、吸水率等技术性能参数进行复验，复验应为见证取样送检。 检验方法：核查复验报告。 检查数量：同一厂家同材质的绝热材料，复验次数不得少于2次。 <3>空调与供暖系统冷热源设备和辅助设备及其管网系统的安装，应符合下列规定： <3.1>管道系统的形式，应符合设计要求； <3.2>各种设备、自控阀门与仪表，应按设计要求安装齐全，不得随意增减或更换； <3.3>空调冷（热）水系统，应能实现设计要求的变流量或定流量运行； <3.4>供热系统应能根据热负荷及室外温度变化，实现设计要求的集中质调节、量调节或质—量调节相结合的运行。 检验方法：观察检查。 检查数量：全数检查。 11.2.4空调与供暖系统冷热源和辅助设备及其管道和室外管网系统，应随施工进度对与节能有关的隐蔽部位或内容进行验收，并应有详细的文字记录和必要的图像资料。 检验方法：观察检查；核查隐蔽工程验收记录。 检查数量：全数检查。 <4>冷热源侧的电动（两通）调节阀、水力平衡阀及冷（热）量计量装置等自控阀门与仪表的安装，应符合下列规定： <4.1>规格、数量符合设计要求；
太阳能热水系统辅助热源经济效益分析
太阳能热水系统辅助热源 经济效益分析 设计单位：科技有限公司 编制日期：2014 年 5 月20 日
目录 第一章工程概况及设计原则 (2) 1.工程概况 (2) 2.地理位置及环境 (2) 第二章辅助热源经济效益分析 (3) 1.电加热器辅助加热功率及耗能量计算 (3) 2.空气源热泵辅助加热功率及耗能量计算 (4) 3.设备选型及成本 (5) 1) 电辅助加器 (5) 2) 空气源热泵 (5) 3) 电辅助加热与空气源热泵辅助加热经济效益对比 (6) 附件1：甘肃省电网销售电价表 (7) 附件2：空气源热泵运行原理 (8) 附件3：空气源热泵系统参数................................. 错误！未定义书签。
第一章工程概况及设计原则 1.工程概况 该工程项目位于甘肃省嘉峪关地区，主要用于酒店客房洗浴用水，计划安装日产18吨55℃热水的太阳能热水系统，因太阳能热水系统在阴雨天和光照不足时需要通过辅助热源补充热量来满足供水需求，现就电辅助加热器和空气源热泵辅助加热两种辅助方式进行比较分析。 2.地理位置及环境 嘉峪关市位于甘肃省西北部，中心位置为东经98°17＇，北纬39°47＇。全市海拔在1412－2722米之间，城区平均海拔1600米。嘉峪关市属温带大陆性荒漠气候，年均气温7.68℃，年日照3077.9小时。自然降水量年平均81.5毫米，蒸发量2042.0毫米，全年无霜期134天左右。
第二章辅助热源经济效益分析 1. 电加热器辅助加热功率及耗能量计算 P=cm △t/（ηT*3600J ）=81KW P ——电加热的功率 单位：KW c ——水的比热容 4.18(J/kg ?C) m ——每天所需水的质量单位：（kg ） 本项目应取值：18000kg △t ——温升 单位： ℃ 本项目应取值：35℃ T ——电加热所需时间 单位：小时 本项目应取值：10小时 η ——电加热的效率90% 3600J ——每度电的热值单位：J 本系统用电辅助加热将18吨水温升35℃，按加热时间10小时计算（考虑安全及设备寿命因素电加热工作时间不宜超过10小时），需要配置输入功率为81KW 的电加热。即完全用电辅助加热供热水每天需耗能810KW 电能。 阴雨天启动电辅助加热，加热18吨洗浴热水每天需用电810kw ，根据国家气象局检测数据，嘉峪关地区年阴雨天数约为80天。 结论： 采用电加热器辅助加热全年共消耗电量：810kw ×80天 = 64800kw )(L end t t