紫金港大酒店方案1.docx
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紫金港大酒店方案1
杭州紫金港大酒店
太阳能加空气能热水工程
北京中科奋进节能科技有限公司
2008年
4月
一、北京中科奋进节能科技有限公司：
北京中科奋进节能科技有限公司位于中国高科技产业中心，号称中国硅谷的中关村大街中国科学院。
专业从事光能、太阳能、空气能等节能产业的研发、应用和生产。
公司依托中国科学院雄厚的技术力量支持，及时掌控世界太阳能、光能、空气能等节能应用领域的前沿技术，依据成熟的品牌运作经验和成功的营销思路，成功的将多项代表全球先进水平的科研成果转化为生产力。
以节约能源，绿色环保为已任，通过科技进步与创新，在改变传统的能源模式、减少环境污染和合理利用资源等方面不断作出贡献。
北京中科奋进凭借中国科学院的强大支持，整合全球资源。
把成熟的航空航天技术成
功移植到节能科技领域，实现了航天技术与节能，环保产业的完美结合，经过几年的封闭性研制开发，凝聚着无数个专家和科研人员心血的高科技节能产品—空气源节能热水器终于在中国科学院杭州科技园研制成功。
该产品运用了多项航天领域顶尖技术，攻克多项技术难关，为国家可持续发展战略和建立节约型社会及可循环经济模式做出贡献。
二、热泵热水器产品性能特点：
空气源热水器---热水器的革命之作（第四代热水器）；为你着想不只是节能、不只是环保！
1.安全可靠
无须电与水直接接触，彻底消除触电、煤气中毒的隐患；电仅作为空气源热水器驱动介质的能量，而加热水的能量靠介质从空气中吸收的热能，所以加热方式是真正意义上的水电分离。
2.高效节能
省电——耗电只有普通电热水器的1/4，煤油和燃气热水器的1/3的费用;
省钱——空气源热水器比电加热太阳能热水器的费用低1/3.
一吨热水耗电量全年平均12度以下，与其它热水器相比，加热一吨55℃热水的能耗最多可节约70%.
3.环保无污染
运行过程中无任何燃烧物及排放物，中科奋进空气源热水器所用介质采用新型进口制冷剂，其GWP和ODP值为零，是一种可持续发展的环保新型产品。
4.智能舒适
简便——不受环境限制，安装于车库、阳台、厨房、储物间、地下室；
智能——微电脑中央控制，机电一体化，24小时即开即用；
智能化运行，“傻瓜”式操作，方便各种用户的使用；1.3Mpa全承压设计，大容量供水，热水使用不受距离限制，喷薄而出的热水，五星级的享受。
5.适用广、寿命长
全天候——从空气中获取能量，不受阴、雨、雪天等恶劣天气的影响；
中科奋进空气源热水器能在-15℃--55℃的环境中使用，占地面积小，安装不受朝向和高低等条件的限制；优良选材，精工制作。
三.方案介绍:
（一）:
空气源热水器制热方案:
空气源热水器于二十世纪九十年代在美国等发达国家开始从试验室走向市场，成为一种完全成熟的先进的节能产品。
空气源热水器是一种新型热水和供暖热泵产品，是一种可替代锅炉的供暖设备和热水装置。
与传统太阳能相比，空气源热水器可吸收空气中的热量。
热泵热水器通过制冷剂温差吸热和压缩机压缩制热后，与水换热，大大提高热效率，充分利用了新能源，是将电热水器和太阳能热水器的各自优点完美的结合于一体的新型热水器，是开拓和利用新能源最好的设备之一。
该产品适用于黄河以南的广大地区，在中国南方，效果更加突出，在大中城市和人口密度较大的地区都可使用，适用于宾馆、浴室、企业和房地产等行业，是适用度较大的热泵产品。
本产品采用内置式风机盘管作为蒸发器形式，利用风扇的强制换热，使空气中的热能与盘管中的制冷剂交换热量后，制冷剂汽化，经压缩机压缩制热后，通过热交换器与水换热，达到供暖和供热水的目的。
因为其节能、环保、适用面广等效果非常显著，得到美国、瑞典等发达国家政府的大力推广，广泛应用在各行各业作热水热源。
其原理图如下：
1、热泵热水机的工作原理
热泵热水机一般由压缩机、蒸发器、节流装置、过滤器、冷凝器、储液罐等几部分组成。
它根据逆卡诺循环原理，采用电能驱动，通过传热工质把自然界的空气、水、土壤或其他低温热源中无法被利用的低品位热能有效吸收，并将其提升至可用的高品位热能释放到水中，对水进行加热的设备。
在不同的运行工况下热泵热水机每消耗1度电能就可以从低温热源中吸收3～6度电能的热量，节能效果非常显著。
热泵热水机系统工作过程如上图：
低压液态的传热工质进入蒸发器，在蒸发器中工质吸热蒸发，此时工质从低温热源中吸收热量变成低温、低压蒸汽进入压缩机；
工质经过压缩机的压缩、升温后，变成高温、高压的蒸汽排出压缩机；
蒸汽进入冷凝器，在冷凝器中将从蒸发器中吸收的热量和压缩机本身功耗所产生的那部分热量传递给冷水，使其温度升高，气态工质经过冷凝放热后变成液态；
高压液态工质经过节流装置节流降压后变成低压液体，低压液态工质再次进入蒸发器，依此不断地循环工作。
整个工作过程是热量搬运的过程，是将低温热源中的热量连续不断地搬运到高温热源（水）中的过程。
传热工质是一种特殊的物质，在实际运行当中，传热工质的蒸发温度可达－20℃左右，因此即使－10℃的环境温度相对于它来说也是“高温热源”，也能正常吸热。
热泵机组的能量转换，是利用压缩机的作用，通过消耗一定的辅助能量（如电能），在压缩机和换热系统内循环的制冷剂的共同作用下，由环境热源（空气）中吸取较低温热能，然后转换为较高温热能释放至循环介质（空气）中成为高温热源输出。
在此因压缩机的运转做工而消耗了电能，压缩机的运转使不断循环的制冷剂在不同的系统中产生的不同的变化状态和不同的效果（即蒸发吸热和冷凝放热），从而达到了回收低温热源制取高温热源的作用和目的。
2、热泵的发展和应用
欧洲第一台热泵机组是在1938年间制造的。
它以河水低温热源，向市政厅供热，输出的热水温度可达60℃。
在冬季采用热泵作为采暖需要，在夏季也能用来制冷。
1973年能源危机的推动，使热泵的发展形成一个高潮。
目前，欧洲的热泵理论与技术均已高度发达，这种“一举两得”并且环保的设备在法、德、日、美等发达国家业已广泛使用。
热泵热水器由于具备了极其安全的结构特点、无与伦比的节能效果、使用寿命长、不排放有害气体等诸多优点，因此受到人们极大关注。
但以前因热泵热水器制造成本较高，未能得到广泛的推广应用。
随着热泵技术的成熟发展，制造成本进一步降低以及用户只要使用一两年的时间就可以通过节省下来的燃料费收回投资费用，可以断定，不久的将来，热泵热水器将会成为热水器市场的主流。
3、热泵的技术性分析
A、热泵机组可以达到一机两用的效果，即冬季利用热泵采暖，夏季进行制冷。
既节约了制冷机组的费用，有节省了锅炉房的占地面积，同时达到了环保。
B、使用热泵技术供暖对大气及环境无任何污染，而且高效节能，属于绿色环保技术和装置，符合目前我国能源、环保的基本政策，对用户本身也无形中起到自我宣传的作用。
4、热泵供热的经济性分析
热泵的经济性是由多方面来确定的，它与锅炉房供热相比，显然具有以下特点：
A、运行附加费较小，这是因为：
A）、热泵装置不需要燃料输送费用和保管费、排渣运输费等。
B）、检修周期较长，因锅炉设备与高温烟气接触，构析极易受损；而热泵系统只有两个部件运动，磨损少，平时无需任何检修。
C）、管理人员与劳动强度均可减少，节省工资开支。
B、运行直接费用（电费）一般比燃气、锅炉小，这是热泵的主要开支。
C、热泵初投资费用常大于锅炉房设备（指单纯为冬季供热而设）。
相同容量的制热设备比锅炉设备为贵。
此外，初投资与装置规模，机房土建规模投资亦有关。
5、热泵热水器的性能特点
（1）、环保无污染：
热泵热水机组采用干净能源，没有了油、煤、气等矿物燃料所造成的环境污染，而且能源消耗极低，在工作过程中没有排放有害气体，属于绿色环保型产品，符合目前我国能源、环保的基本政策。
（2）、高效节能：
由于机组能从空气中获取大量免费热量，因此每消耗1度电就能产出3～6度电以
上的热量，为用户节省电费65～80%。
运行附加费用少，不需要燃料输送费和保管费，全自动控制运行，无需专职管理人员，节省工资开支。
（3）、智能控制：
热水机采用微电脑全自动控制，热水温度随环境温度的变化能自动的进行调节，其人性化的控制为同行之首。
（4）、无需化霜功能：
热泵化霜一直是同行公认的一大难题，而本公司生产的热泵热水机在其适应使用的温度环境条件下（-5℃以上）根本不需自动化霜，热水机能正常运行制出热水。
开同行热泵热水机不用化霜的先河。
（5）、安装方便：
热水机可安装在车库、阳台、楼面等处，不占有效建筑面积，节省土建投资。
（6）、安全可靠：
因为使用电力加热，电流和沐浴用水完全隔离，安全系数进一步提高。
热泵热水器能源来自空气，因此它没有电热水器、燃气热水器使用中所存在的易触电、易燃、易爆、易中毒等安全问题。
机组内设有高压保护、压缩机过流过载保护、起动延时、水流保护、水温超高温保护等多重安全保护。
是当今较为安全可靠的热水供给设备。
（7）、舒适方便：
热泵中央热水器安装简便，不受环境限制，机组安装在室外，如屋顶、阳台、车库、地下室等地方，无需另设机房。
不占用有效建筑面积，节省土建投资。
（8）、长久耐用：
主机使用美国谷轮或松下压缩机，外壳采用耐腐蚀、超厚度的涂层钢板，保证了产品质量，使用寿命长达十几年以上。
设备性能稳定。
（9）、应用范围：
热泵中央热水器广泛应用于住宅、工厂、学校、宾馆、酒楼、医院、美容院、洗衣店、沐浴中心及热水应用量较大的单位。
机组可一年四季全天候运行，不受夜晚、阴天、下雨及下雪等恶劣天气的影响。
第四章空气源产品优势
1、空气源（生活）热水机组与燃煤、燃油、燃气锅炉的性能比较:
项目
燃煤锅炉
燃气锅炉
电锅炉
（电热水器）
空气源
热水机组
能效比
60％
75％
95％
大于300％
运营成本
较高
高
极高
低
人工成本
极高
极高
较低
无
环保要求
污染严重
限期拆除
受限制产品
环保
绿色环保
安全系数
危险易爆
危险易爆
危险
安全
适用地区
不禁煤地区
有管道气或
供油条件好
电非常充裕
零下5度以上地区
热泵系统具有如下优点：
·高效节能：
集热效率高，运行成本低。
（同比用电量是电热水器三分之一）
·绿色环保：
高新科技的结晶，代表未来发展方向。
·安全节约：
无后顾之忧，初装费低，一元钱当三元钱花。
·四季制热：
阴雨天或寒冷冬季，均能全天候合成高温热源。
·时尚耐用：
用料精选。
（使用寿命在10年以上）。
·设计精堪：
全自动控制，免维护运行，代表制热高新精尖科技。
·体积小巧：
可置屋顶、阳台、庭院、室内等，并能与建筑物有机结合。
第五章工程设计方案
1、甲方要求：
解决热水供应。
2、设计标准依据：
①ISBN7-5025-4488-7/X·296《建筑工地给水排水工艺》
②ISBN7-5084-1943-X《给水排水工程》
③GBJ242-82《采暖与卫生工程施工及验收规范》
④GBJ15-88《建筑给排水设计规范》
⑤GBJ19-87《建筑荷载规范》
⑥GBJ17-88《钢结构设计规范》
⑦GB4272-92《设备及管道保温技术通则》
3、设计参数依据：
《建筑工地给水排水工艺》第八章第一节〈建筑工地用热水设备和用热水参数〉，根据水温、卫生洁具完善程度、热水供应时间、气候条件和生活习惯等确定集中供应热水时的热水用量。
4、工程概况：
该工程为宾馆热水工程，并参照甲方意见，每天需要用水量为30吨。
因甲方楼面积有限太阳能只能配2000只，即是20吨的要求面积，因设计总出水量30吨/天，即需要热泵机组配置是ZK-13.0G/H三台。
5、太阳能和空气源热水机组系统配置及系统功能：
太阳能模块哪怕在阴雨天气也可以提升水温，如2000支真空管标准配比是20吨水箱，正常阴雨天可以生温35度左右，现在是加热30吨水箱温度降低百分之三十既是23度左右，如果基础水温被提高这么多！
热泵机组的工作时间大大的缩减！
即可以推算出在阴雨天30吨水加热到55度需要的热量
该工程需要用水约为30吨/天，按冬天阴雨天气配置太阳能和空气源热水机组：
需要热量为：
Q=CM△T
=30ⅹ1000ⅹ（55℃—23℃）
=660000（大卡）
根据热负荷计算结果和相关产品性能参数，提出的可选方案所配主机和主要辅助设备选型如下:
分类
顶吹风机型
型号
Xk-13.0G/H
电源
380V/50HZ
制热量
36KW
额定输入功率
11．9KW
最高出水温度
60℃
额定制热水量（55℃温升）
1000（L/H）
进出水管径
1．2〞
额定使用水压
0．6MPAa
※标准工况为环境温度20℃。
6、系统组成:
10吨保温水箱3个,Xk-13.0G/H机组3台,控制单元及管道和管道配件组成。
第六章运行费用和投资效益对比
投资效益分析
1、各种热源加热系统能耗经济比较：
假如把30M315℃的水加热至50℃供使用，不论采用哪种加热系统加热作业，都是要消耗能源而产生把30M3水提高35℃温升所需的热量才能达到效果。
因此，这里就存在着一个问题：
究竞使用那种加热方式所消耗的能源是最经济的呢？
为了回答这一问题，特作如下的计算作比较，即可一目了然。
每日把30M3水加热提高35℃温升需要热量为：
Q（大卡）=W×C×Δt=30000×1.05×35=1102500大卡。
30M3的水温升35度所需要各种热源经济比较（直接成本）
热源
名称
理论热值
热效率
实际热值
所需热源
质量
所需热源单价
日需
燃料费
年需
燃料费
电
860Kcal/Kwh
95%
817Kcal/Kwh
1350Kwh
0.60元/Kwh
910.00元
295650.00元
液化气
9000Kcal/m3
70%
6300Kcal/m3
175m3
4.20元/Kg
735.00元
268275.00元
天然气
8000Kcal/m3
75%
6000Kcal/m3
183.8m3
3.80元/m3
698.40元
254916.00元
煤气
4500Kcal/m3
75%
3375Kcal/m3
326.6m3
2.80元/m3
914.50元
33379.50元
0#柴油
10200Kcal/kg
85%
8670Kcal/kg
127.20Kg
6.20元/Kg
788.60元
287839.00元
空气能热泵
860Kcal/Kwh
300%
2588Kcal/Kwh
426Kwh
0.60元/Kwh
55.60
93294.00元
2、耗能分析：
从上表中可以看出：
利用不同的热源，把30吨水温升35度所需的费用。
若使用太阳能加热系统，其特点是：
不论耗用多少太阳能都是没有能耗费用的，而太阳能系统中使用能耗费用仅为阴雨、雪天在太阳辐射的紫外线减弱的时候启动补偿加热的费用。
在阴雨、雪天在太阳辐射的紫外线减弱的时候，太阳能的水温也能上升5℃以上，系统设计使用热水的水温为45℃—55℃，因此二次能源补偿加热的温升一般不会超过30℃。
根据国家气象中心提供的2006年杭州地区的太阳幅射数据：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
11.546
14.158
16.448
17.858
18.916
17.929
15.548
15.597
15.714
14.272
11.234
10.408
根据GB/T18713-2002太阳能热水系统计算公式每月份所需的补偿加热费用的计算如下：
QW·CW·（tend－ti）f
AC=
JT·ηcd（1－ηL）
其中：
AC太阳能采光面积（2000支φ58mm×1500mm的有效集热面积为174㎡）；
QW日均用水量（系统设计总量为30000㎏）；
CW水的定压比热容（4.18KJ/㎏·C）；
tend使用热水温度（设计为40℃—50℃）；
ti水的初始温度（每月自来水平均温度）；
ηcd集热器全日集热效率（取0.5）；
ηL管路及储水箱热损失率（取20%）；
JT集热模块受热面上月均日辐照能量；
f太阳能保证率（按国标取0.45）。
日产30吨热水所需费用计算表（补偿加热采用13P×3空气能热泵加热）
太阳月均
日辐照量
MJ/（㎡.d）
基础水温
℃
使用热
水温度
℃
所需温升
℃
太阳能聚热面积（㎡）
实际产热水量（kg）
每日需补偿加热的水量（kg）
13P×3台热泵每天需要补偿的时间（h）
补偿加热
每日所需的电量（KW）
补偿加热
日需费用
（元）
补偿加热
月需费用
（元）
1
11.546
10
50
40
174
10680
19320
8.8
314.5
188.70
5661.00
2
14.158
11
49
38
174
13785
16215
7.0
250.7
150.42
4512.60
3
16.448
13
48
35
174
17389
12611
5.0
179.7
107.82
3234.60
4
17.858
14
47
33
174
20023
9977
3.7
134
80.40
2412.00
5
18.916
15
46
31
174
22577
7423
2.6
93.7
56.20
1686.00
6
17.929
16
45
29
174
22875
7125
2.3
84.1
50.50
1515.00
7
15.548
17
45
28
174
20546
9454
3.0
107.7
64.60
1938.00
8
15.597
18
45
27
174
21374
8626
2.6
94.8
56.88
1706.40
9
15.714
17
46
29
174
20049
9951
3.3
117.4
70.44
2113.20
10
14.272
15
47
32
174
16502
13498
4.9
175.8
105.50
3165.00
11
11.234
13
48
35
174
11876
18124
7.2
258.2
155.00
4650.00
12
10.408
12
48
36
174
10679
19321
7.9
283
169.80
5094.00
年需补偿加热的总费用（元）
37686.80
说明：
上表中的电费按0.60元/Kwh计算，如利用谷电，费用更低。
第七章热水工程工作原理和系统说明
1、运行控制系统
控制系统安装在一个控制箱内，对空气源热泵机组独立控制。
能够实现故障自动检测功能，整个系统的24小时全自动运行，无需专人操作，全日制供热水。
数字水箱中具有液位和温度控制。
2、热泵概况及工作原理
热泵概况：
热泵作为高效收集并转移热量的装置，可以实现低温热能向高温热能的能量搬运，是当今世界最经济、最节能、最安全的新一代热水制造设备，在南非的市场占有率为40%，在澳大利亚占25%，在瑞典占75%。
美国陆军、海军、空军和世界各地的海军基地，军队住宅中大部分都使用这种热水设备。
热泵工作原理：
热泵热水机组的供热原理是通过输入小部分电力，驱动压缩机运行，再通过蒸发器将自然界的阳光、空气或者是生产、生活中排出的废热气的热能收集起来，不断从低温环境中吸收热量，通过冷凝器将系统吸收的热量和消耗的电能传递到高温环境中，只要环境温度高于摄氏零下5度，通风条件良好，该设备即能正常工作，可24小时提供热水，热效率高达380%以上，热泵热水机组生产热水的过程大致可以分为四个过程：
压缩，冷凝，节流和蒸发。
3、热泵热水机组由热泵装置和储热装置构成，其原理如下：
A、低温低压气态的冷媒经过压缩使冷媒成为高温高压状态。
假设压缩机的压缩功转化的热量为电器能量。
B、高温高压的气态冷媒与水进行热交换，高压的冷媒在常温下被冷却、冷凝为液态。
这过程中，冷媒放出的热量用来加热水，使水升温变成热水，假设水吸收的热为获得能量。
C、高压液态冷媒通过膨胀阀减压，冷媒由于压力下降，回到比外界低的温度，具有吸热蒸发的能力。
D、低温低压的液态冷媒经过蒸发器（空气热交换器）吸收空气中的热量自身蒸发，由液态变为气态。
假设冷媒从空气中吸收的热为环保热能。
E、吸收了热量的冷媒变为低温低压气体，再由压缩机吸入进行压缩，如此往复循环，不断从空气中吸热，而在水侧换热器放热，制取热水。
这个循环过程由热泵热水机组来完成。
F、机组制取的热水从中间水箱放入保温储热水箱中，供用户随时使用。
G、热泵作为高效集热并转移热量的系统装置，可以把压缩机所消耗的电力变为3.5倍甚至4倍以上的热能。
4、系统进冷水控制
为了提高热泵的热效率，系统独立地配备有进水电磁阀控制进冷水。
冷水由太阳能模块进入，然后进保温水箱！
这样可以发挥太阳能最大的作用！
哪怕在阴雨天也可以把温水
补进水箱！
5、电源供给要求
本套热泵热水器的电源为三相五线，由贵单位负责供电至楼面的电控箱，具体位置和要求在施工时协调。
6、XK-10.0G/H热泵参数（以基础水温20℃，出热水温度55℃为参考）
序号
类别
项目
名称
单位
数值
1
机组性能技术参数
项目
热水出水温度
℃
55
最高出水温度
℃
60
制热量
KW
36
小时制热水量
L/H
1300
额定输入功率
KW
11．9
2
安装条件
水路
额定水压力
Mpa
0.6
最高水压力
Mpa
1.0
接管管径
INGH
1.2
3
运行条件
电气
使用电压/频率
V/Hz
380V-50HZ
额定输入电流
A
15.7
最大输入电流
A
21
接地要求
Ω
≤10
温度
环境温度范围
℃
-5-40
第八章工程材料及设备说明
工程项目
材料说明
热泵机
压缩机
美国谷轮压缩机（涡旋式）
冷凝器（换热器）
采用板式换热器，不但体积小，换热效率非常高。
耐腐蚀，而且对水质要求不高，不易结水垢，无须使用软化水，可以长期使用普通水作循环水，为用户减少麻烦。
蒸发器
循环式蒸发器，以冷热媒质进行冷却或加热
汽液分离器
热泵机专用汽液分离器，防止压缩机液击，延长压缩机寿命
保温储热水箱
水箱内胆
SUS304/2B型食品级不锈钢板，精工焊造，清洁卫生
保温材料
聚氨酯材料整体发泡保温（50mm）
外包装
管道
冷、热水管
优质PPR管（联塑）
水件
联塑（三通、活接、弯头等）
阀门
联塑
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WILO德国
交流接触器
浙江正泰
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浙江正泰
端子板
浙江正泰
第九章成功客户案例
1、福州喜运来温泉会所
2、福州怡丰俱乐部
3、福建省泉州永春桃城商务酒店
4、漳州龙恳大夏
5、漳
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