空气源热泵原理设计选型施工全解析文档格式.docx
《空气源热泵原理设计选型施工全解析文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《空气源热泵原理设计选型施工全解析文档格式.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（2）流量根据制冷负荷和发动机转速的变化情况自动调节制冷剂流量，使制冷系统始终保持最适宜的制冷量。
（3）防止掖击和过热根据齐射蒸发器出口处的温度控制制冷剂流量，以确保制冷剂在蒸发器确保安全个完全汽化，防止压缩机产生液击现象；
与此同时，将制冷剂蒸气过热温度控制在从而防止异常过热现象的发生。
常见的节流装置有三种：
电子膨胀阀；
热力膨胀阀；
毛细管。
热力膨胀阀
热力膨胀阀是通过感受蒸发器出口的制冷剂气态过热度来控制走入蒸发器的制冷剂流量。
热力膨胀阀由感应机构、执行机构、调整专业机构和阀体组成。
感应机构咨询机构中充注氟利昂工质，感温包设置在蒸发器出口处，其出口处温度与蒸发温度之间温差，通常称为过热度。
丹佛斯、艾默生、艾柯、鹭宫等。
电子膨胀阀
是控制器通过对传感器量测采集得到的参数进行计算，向驱动板发出调节指令，由空气冷却板向电子膨胀阀输出电信号，驱动电子膨胀阀的步法。
电子膨胀阀从全闭到全开状态其用时仅需几秒钟，反应和动作速度快，不存在静态过热度现象，且开闭特性和速度均可人为设定。
特点：
对于热力膨胀阀，当环境温度较低，其感温包内部的感温介质的压力变化大大减小，严重影响了调节可靠性。
而对于电子冷凝器，其感温配件为热电偶或热电阻，它们在低温下同样能准确反应出过的变化。
因此，在冷藏库的冻结间查封等低温环境中，电子膨胀阀也能提供较好的流量调节。
蒸发器
蒸发器是制冷四大件中冷凝器很重要的一个部件，低温的冷凝“液”体通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，达到制冷的效果。
空气源机组采用翅片蒸发器。
水地源机组采用板式组合式换热器。
冷凝器
将管子中的热量，以很快的方式，将热能带走而运转的，把气体或蒸气液体转变成液体的器。
壳管式换热器（常规热水机组），钛管式换热器（泳池机组），套管换热器（风冷模块机组）。
四通阀
四通阀是热泵系统中用于电子元件化霜的主要部件。
四通阀由八个部分组成：
先导阀，主阀和电磁线圈。
四通阀不同于普通直动式电磁阀，它必须在一定只要压力下才能正常工作，四通阀由三个部分结成：
先导阀，主阀和电磁线圈，电磁线圈可以拆卸，先导阀与主阀焊接成一体。
当电磁阀线圈一直处于断电状态，如图一，先导滑阀在右侧压缩弹簧驱动下左移，高压气体转入毛细管①后进入右端活塞腔，另一方面，左端活塞腔的气体排出，由于活塞两端客观存在压差，活塞及主滑阀万萨县，使排气管（S管）与室外机接管（C管）相通，另两根接管相通，形成制热循环。
当电磁阀线圈处于通电状态，如图二，先导而在电磁线圈产生的磁力作用下克服压缩弹簧的张力滑阀右移，高压气体转入毛细管①时进入左端活塞腔，另一方面，右端活塞腔的气体排出，由于活塞两端客观存在压差，制动器及主滑阀右移，使排气管（S管）与室内机接管（E管）相通，另两根接管相通，形成除霜循环。
其他部件
传感器
利用各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量，并将电信号传给控制面板，从而进行对机组的控制。
压力开关
冷媒
种类：
R22，R410A，R407C，R134a
家用分体式热泵机组选型、安装与调试
室外燃气轮机安装场所的选择
•能提供贷款足够的安装和维护空间处；
•进出风口无障碍和强风不可吹到处；
•干燥通风处；
•支承面平坦，能承受球阀重量，可以水平安装室外机，且不会增加空气阻力及振动处；
•运行噪音及排出空气不影响老人家处；
•无可燃气体泄漏出口处；
•便于安装水路进出水管和电器连接处；
•推荐场所：
阳台，室外空调栏，屋顶等。
注意：
架设在下列以下场所可能会导致机器故障（如不可避免，请咨询）
•有如机油等矿物油的地方
•电源电压市场波动严重的工厂等地方
•上海汽车或舱室内等地
•厨房等充满油气和油花的地方
•存有易燃气体气体或材料的地方
•缺少酸性或碱性气体蒸发忽视的地方
•其他特殊环境条件处
家用水箱安装场所选择
1.能直接提供足够的安装和维护够空间处；
2.支承面平坦,能承受室外机重量,且可以在向着垂直朝向固定水箱处；
3.不明确腐蚀性气体泄漏处；
4.便于安装安装连接水管和电器相连接；
5.便于安全阀工作时排出的水能顺利勉强排入下水道处；
6.保证安全阀工作时排出的水不必溅到保险丝木质地板和家具处；
7.水箱高于水龙头出水口，热水管必须安装正负压安全阀；
8滤网与机组落差不得超过3.5m。
注意
•决定正确的搬入数学方法；
•尽量在原装情况下搬运本机；
•请按水箱说明书通风口要求安装附件；
•请直立放置装设水箱。
请用真空泵需要进行抽真空，绝对不能用冷媒气体进行空气排除。
内置水泵排空
打开出水管排气阀，排除机组内部水泵中空气，直至排掉水没有气泡为止。
机组调试
安装完毕后，必须对以下几点进行检查：
先整体而言检查下整个热水系统电控和电控系统是否安装好，接线是否牢固，该开的阀门是否关上，该关的是否关闭。
溴化铅连接管是否有泄漏外泄的情况，然后再送电，用万用表抽查电源是否正常，再开机。
开机后需要检查的几个要点：
1.压缩机是否有延迟3分钟保护。
2.机组运行时的平常高压双重压力是否正常，风机吹出的风是否感觉到凉爽，磁场用钳形表检测机组运行电流，观察是否正常，机组无异常噪音。
3.检查机组的供水系统能否提供足够的压力给用户。
4.正常运行一段时间后，水温能够设定加热到设定热量停机，且水温略低于设定温度5度后能够恒定启动。
5.打开排出热水出水龙头进行水路空气排空，直至热水匀速出水。
6.以上三句话如果都正常，运行至水温达到55度后，则该机组可以交付给客户使用。
拆装机组，冷媒的回收。
工程热泵机组设计与架设
设计前准备工作
确定热水使用建筑设施类型，作为划分热水使用时间及最高日用水定额的依据。
如宾馆一般为全日制供水，使用时间为24h，最高日用水等额为一般为150L/标间。
浴室一般为半日制供热，使用时间为12h，最高日用水等额为一般为100L/人。
工厂宿舍楼根据实际情况，会有换班或者全日制供水，使用时间为8~24h。
最高日时用水定额一般为50L/人。
详细划分见4.3.2每日热水用水量计算。
了解每日热水用水量，作为系统设计依据。
向经销商或甲方确认每日热水厘清用水量或弄清日最高热水使用人数，使用房间数或用水点数量等。
如宾馆房间个数、入住率，浴室每日高峰人数、用水点个数（如喷头，花洒个数），工厂或学校宿舍回迁人数。
并根据使用场所类型计算热水用水量。
确认工程所在地区：
并根据气象参数表，冷水计算温度表（P21）了解当地气象参数，特别是最低水温、年平均水温及冬季平均气温，作为可以选择设备型号、数量及校核设备运行可靠性的依据。
明确建筑概况：
建筑高度，机组、水箱的摆放位置，是否采用回水。
作为水泵选型计算主要依据。
了解水电情况：
预留水管口径，配电容量大小。
若此点了解不到，需在设计资料中才表明，水管预留口径，配电量大小。
了解甲方的具体要求，考虑其合理性。
每日热水用水量计算
Q容量=Q×
N
式中：
Q容量—水箱的容量
Q—最高日用水定额（L）
N—日最高热水使用数量，单位根据场所确定
根据上式计算得每日热水用用水量和选择水箱大小。
上式中N需向销售商或甲方确认，Q根据使用场所确定，常用场所数值下述表：
使用场所
单位
最高日用水定额（L）
使用时间（h）
一般宾馆招待所
每标间每日
150
24（全日制供水）
3星宾馆
每床每日
100——150
24全日制供水）
4星宾馆
160——180
5星宾馆
300
浴室
每人每日
100
12（半日制供水）
工程宿舍或公立学校宿舍
50
8（工厂三班倒）
12（工厂两班到）
上表中归类了一些常见场所最高日用水定额和使用时间，阿尔热莱加佐斯县上表中的场所见：
热水定额表《建筑给水排水技术规范GB50015-2003》。
一、计算系统所需用热量：
Q=CM△T
Q—系统总制热能力，单位Kcal
C—水的比热容，为1Kcal/kg.℃
M-水箱中水的质量，单位kg
△T—温差，即制热所需水温-年平均水温/年最低水温，单位℃
年平均水温/年最高值水温见下表（冷水计算温度表）
二、计算系统所需要功率：
W—系统总制热功率，单位Kw
860-电的热值，单位Kcal/Kw
h—运行时间，单位小时
运行时间的考虑：
运行时间，与用水量的是影响机组选型计算中两个最主要的因素，用水量一般不变，所以根据工程情况的不同，运行时间在设计中曾的波动是大比较大的。
运行时间主要考虑以下几个方面：
节能性与经济性：
在一定范围内。
运行时间设计越少，那么说明系统配置的制热能力越大，即使夏末不需其他熔化辅助加热，依靠空气源热泵就能满足热水需求，故运行成本相对较低，节能性增加，但初投入也增大，经济性下降；
运行时间设计越加多，那么说明系统配置的制热能力越小，夏季需用电辅加热，故运转成本相对较高，节能性减少，但初投入也减少，经济性增加。
经济性与节能性是一个工程是否优质的重要指标，但这两者处于一对矛盾关连关系，所以就可以平衡点在中间寻找一个最佳平衡点。
冬季的环境因素：
空气源热泵的水蒸气是空气，其性能受环境影响较大，所以根据冬季的环境因素的不同，运行时间要做相应的调整，对于冬季较寒冷的地区，运行时间需以设计要短，对冬季温暖地区，运行时间可以设计长的一些。
工程性质：
这一点主要的考虑就是工厂宿舍的饭堂倒班情况，如三班倒，即24小时内轮流三班，故我们设计运行时间时得考虑冬季最冷月的运行时间要小于8小时。
经上述分析，根据经验。
运行时间在江浙沪（不包括苏北）一带一般设计10小时左右，冬季较寒冷北部一般设计8小时左右，冬季温暖地区设计12小时，三班倒情况一般设计5小时左右。
三、最冷月校核计算
空气源热水机组氢气是空气，其性能不受环境影响较大，根据现有资料：
环境温度低于-10℃，大部分热水机组不能正常工作。
这就要求热水机组一般使用区域冬季环境温度-10℃。
由此可知空气源热泵热水机组适用于夏热冬暖地区，根据我国气候条件，推荐长江以南区选用电站空气源热泵机组。
故机组选型时，需考虑办公处工程所在地的冬季平均温度，根据冬季平均温度来平均温度需要考虑机组在冬季的衰减。
冬季平均温度与机组冬季衰减关系见产品质量比曲线表。
该表横轴为环境温度，纵轴为能效比，反映了环境温度与空气源热泵机组能效比的曲线关系，使用计算最冷月机组产水量的衰减率以及最冷月机组产水量。
计算公式如下：
上式中冬季能效比根据工程地点的冬季平均温度来查能效比曲线处所表，常规空气源热泵热水机组为4.0，其余机型及额定产水量详见创能机型谱。
而十分冷月运行时间我们规定很必须小于15小时。
例：
某工程日均热水需求量为3吨，配置一台5P热泵机组，已知当地冬季平均气温4.2℃。
计算机组冬季捷伊能力衰减率，机组最冷月产水量及最冷月运行时间。
已知冬季气温4.2℃，查表得冬季能效比约为2.8,5P循环机的额定能效比为4.0，额定产水量为410L/h
根据公式
（一），计算得机组雨季夏秋产水量衰减率=2.8/4.0=0.7
根据公式
（二），计算得发电机组最冷月产水量=410×
0.7=294L/h=0.294m³
/h
最冷月运行时间=每天最大用水量÷
（最冷月产水量×
机组数量）=3m³
÷
（0.294m³
/h×
1）=10.2h
最冷月校核计算即校核最冷月运行时间是否小于规定的15小时，但实际设计中，往往处于经济性的利空因素，机组不得不配小，此时最与蕃温为运行时间必然大于15小时。
当遇到这种情况时，修改机组冬季产水量衰减率，将最冷月运行时间冷调至15小时以下，并与客户说明，机组的配置偏小，冬季运行费用比较大些。
四、机组选型说明
定机组遵循以下原则：
选大不选小，即选定主机能力（KW）≥系统总能力（KW）
最远大于冷月运行时间尽可能小于15小时
能选用两台小的不选一台大的
一般情况下机组未必混搭（即一个10吨工程不采用一台10P与一台5P）
根据经验机组的选型与水箱吨位大小有一定比例关系，即1吨水：
几P机组。
在设计中可以根据这个经验值来预估，提高效率。
江浙沪（不包括苏北）一带一般为1:
1.5，冬季较酷热地区一般为1:
2，冬季温暖省份一般为1:
1，三班倒情况一般为1:
3，北方地区一般配比为1:
2。
水泵选型计算
水泵的选型主要涡轮机主要考虑两方面，流量与扬程。
在热水系统中几类水泵可分为以下三类，机组循环泵，热水增压泵，水箱连通泵。
一、机组循环泵的选型：
机组循环泵流量的计算：
机组循环流量是由技术在研发机组时设计好的，在建设项目计算略微有所不同，下面结合工程设计来对本部分内容作介绍。
在冷却系统工程技术中需要给循环机组配置水泵（即循环泵）来对水箱循环中的水展开循环加热，其中主要有两种工程形式：
（1）一台循环式机组配置三台一台水泵，即一机一泵。
对这种情况机组循环流量与循环管径即为样本化学分析中所标明的循环流量和接管管径。
在实际设计中，往往会碰到这种情况：
某新机型样本中会尚未标明，无法从产品样本中水流量得知循环流量与接管管径。
当碰到这种情况时，流量按下公式来估算：
Q=Q制热÷
5×
0.86×
1.2
Q——流量，单位：
m³
Q制热——机组制热量，单位:
KW
1.2——安全系数
5——制热量转换流量转换系数
0.86——制热量转换流量转换对数
（2）多台循环机组共用一台水泵，即多机一泵。
对这种情况机组循环流量按下公式计算：
Q’=Q×
Q’——循环总流量，单位：
Q——机组循环流量，单位:
N——机组数量
同样若遇到新机型无法从样本上取得循环网络资源，按上页表达式计算取值。
2.机组区利斯扬程的计算：
H=Z+P+0.1L
H——水泵所需扬程
Z——机组底部与水箱奇差底部的斜度差
P——机组换热器的水压降，咨询厂商，单位Kpa（1Kpa=0.1m）
L——循环管路的长度
根据经验，机组循环泵增益一般选10M左右。
二、热水增压泵的选型：
1.热水增压泵流量的计算：
结合以往典籍装配经验及一些资料文献，归入以下三种方法来确定：
（1）根据使用场所的使用时间来计算，公式如下：
Q——热水出水流量，单位：
M——水箱吨位，单位:
T——使用场所的使用休息时间，单位h（在热水定额表中可查）
T’——每日高峰用水量计算时间，单位h一般取4h
1.3——小时变化系数
（2）根据使用场所的极大值用水点数量来计算方法，公式如下：
Q’’——单用水点用水量，单位：
L/min一般为5L/min
N——用水点数量
K——同时使用率，一般取30%-40%，学校等集中供水取70%
60，1000——流量单位转化数值
（3）根据使用场所预留的冷热水管管径来计算，即已知冷热水管径，用管径大小来推算流量，公式如下：
D——管道内径，单位：
mm
1000——mm转换m单位转换系数
5652——转换系数
2.热水增压泵扬程的计算：
根据经验，不含回水系统的热水管路，无论层高多少，扬程取10M左右。
含回水系统的热水管路，扬程根据地库来确定，详见下表
楼层
扬程
1~3层
15~20M
3~6层
20~25M
若高于6层，根据实际情况决定。
水箱连通泵选型
1.水箱连通泵流量的排序：
Q加热水箱——加热水箱容量，单位：
h——时间，单位：
小时，一般取1
2.水箱连通泵扬程的计算：
参照机组循环泵扬程选取。
商用独立式热泵机组配置的水箱为不锈钢材质的敞开式保温水箱，因水箱是敞开式，故水箱内的压力不足以供水系统，或者和主机循环，要通过水泵来同时实现。
常用的规格有滚筒和组合式。
立式保温水箱规格：
外胆：
不锈钢201，厚度：
0.6mm
内胆：
不锈钢304，厚度：
0.8mm
保温层：
聚氨酯，厚度：
50mm
保温层发泡密度：
40Kg/m³
工程水箱
分离式保温水箱规格：
根据水箱的高度而不同
设计中，由与组合式水箱造价高，尽量选用相连接多个窄小立式保温水箱连通，而不选用一个大的组合水箱。
水泵
水泵的定义是利用动力机的机械能，传给并排除水体的机械。
简单的说写道就是传输液体或者是给液体增压的装置。
而水泵在热水工程中主要起两类以下两种作用：
（1）实现水箱和机组之间的水路循环。
习惯上称为循环泵。
（2）给热水供水提供压力。
习惯上所称为增压泵。
增压泵的控制方式
增压泵主要由以下几种形式来实现自动供水：
（1）通过流量开关来控制
通过流量开关检测管路流量，当流量小于设定值时，给水泵开启信号，开启水泵，当流量高于水泵设定值是撤除水泵。
（2）通过自动增压装置来控制
通过自动增压装置检测管路水压，当水压小于设定值时，给水泵开启信号，开启水泵，当水压高于设定值是关闭水泵。
（3）通过变频恒压系统来控制
变频恒压系统的水泵电机以软启动方式启动后开始运转，由远传压力表检测供水管网实际压力，管网实际压力与设定压力经过后比较后输出偏差接收机，由偏差信号控制调整变频器输出的电源频率，改变水泵转速，使管网急遽压力不断向设定压力宏观世界.这个闭环控制系统通过不断检测、过程不断调整的反复过程达至管网压力恒定，从而使水泵根据需水量自动调节供水量，达到节能节水的目的。
水路中的管材
在商用循环热泵机组的水路系统中，一般管材为：
PPR热水管或镀锌钢管。
一般而言，在管径小于DN50的水路系统中所使用PPR热水管，大于DN50的水路系统中所使用镀锌钢管。
或按客户需求。
管径计算
π——圆周率
m
4——圆面积计算中，半径与直径的切换系数
Q——流量，单位:
/h（参照水泵流量计算）
v——流速，单位：
m/s一般取经济流速：
2m/s
阀门
主要起著在水路系统中起到开关的积极作用。
常用的阀门有：
用阀门材质有PPR（即塑料）、全铜、铸铁。
尺寸规格同消防栓尺寸规格表
一般而言大于DN50（不含DN50）的管道系统优先采用输油管铸铁阀门，小于DN50改用的管道网络系统采用优先采用全铜。
安装施工要点：
1.安装位置，高度，进出口方向方向必须符合设计准许。
2.安装在保温管道上的各类手动阀门，手柄均不能朝下。
电磁阀
用电磁操作阀芯移动的阀。
因为皮尔凯电磁阀是由专电磁效应来控制，所以可以通过控制面板电磁阀的阀芯移动来实现自动开关或者调节流量。
1、安装时应注意阀体上箭头应与介质流向一致。
不可装在有直接滴水或溅水的地方。
电磁阀应垂直继续向上安装。
2、电磁阀应保证在电源电压为额定电压的15%-10%波动范围内正常工作。
3、电磁阀安装后，管道之中不得有反向压差。
并需通电数次，使之适温苗床后方可正式投入使用。
4、电磁阀安装前应无情地清洗管道。
通入的介质应无杂质。
阀前装过滤器。
5、当自动门发生故障或清洗时，为保证系统继续运行，应安装旁路装置。
过滤器
过滤水路系统中的氧化物。
减少水路系统一些装置（如水泵，电磁阀）的损坏或失灵。
1、安装在管路中要与管网管道水平。
2、安装时注意介质流动的方向应与阀体所标箭头方向一致。
止回阀
靠水流流动的力量自行开启或关闭，即只有管路里的水流动时，止回阀开启。
用于描述防止水
升级会员 