空气源热泵卫生热水设备设计方案.docx

1、空气源热泵卫生热水设备设计方案空气源热泵卫生热水设备设计方案第一章、工程方案设计的简介一、工程方案设计的主要内容工程方案设计包括初步方案和施工方案；对于正在洽谈的项目属于售前服务，此时称为初步方案，一般包括文字说明和简易系统原理图；对于成功签定合同的项目属于售中服务，包括施工说明和详细施工图纸、主要设备及材料清单、详细系统原理图等二、工程方案设计的主要目的初步工程方案设计的目的是让客户了解产品特点、服务能力及水平、在本工程应用的可行性份分析及能为用户带来怎么样的价值，解决了用户怎么样疑虑；施工方案则是解决初步方案设计思想的实施过程中提供怎么样的依据来确保设计思路的正确实施。三、工程方案设计的几

2、个要素 工程方案设计要做得有针对性及具有可信度，包括但不限于以下几个要素：1、用户对卫生热水系统的用水需求及水温需求，也就是说要达到怎么样的效果。2、项目的使用电源形式（单相或三相）及使用频率。3、项目所在地极端低温环境温度及水文资料（水质）。4、项目所用市政自来水压大小（MPa）。5、项目允许热水设备安装地点。6、项目使用热水的单位及有无特殊用水定额需求（期望值超过国家一般标准）。7、项目允许热水设备安装地点。8、项目投资方可以接受的最高初投资价格。四、工程方案设计中常见的几个名词解释1、用水定额指用水单位在一天中平均所需要使用的某个温度及某种水质下的用水量，这个定额是国家通过长期对相关对象

3、观测后总结的具有高可信度和实用性的用水量（定期根据人民生活水平的提高而进行调整），该定额具有普遍性但不具有绝对性。2、初水温度指冷水进水温度，即热泵机组对冷水进行加热时的水温。3、终水温度指热泵机组停止加热时的水温，一般指设定温度。4、平均功率指热泵机组从初水温度加热到终水温度输入功率总和的小时平均值（热泵机组工作特性随着水温不断增高而输入功率不断变大）5、最大功率指热泵机组加热到终水温度时瞬间的输入功率。五、工程方案设计中常用的能量单位及换算关系 1、单位换算1kw=1000w=860kcal 1kw=1000w=860kcal 1kcal=4.184kj 2、能量单位（kcal）的定义：在

4、一个标准大气压下，在水温为4时一升的水每升高（或降低）一摄氏度所吸收（或放出）的热量为1kcal六、工程方案设计中常用系统形式 1、定时供水：系统结构为热泵机组+加热循环泵+蓄热水箱+外循环增压泵+用水终端管网系统的特点为蓄满全天的热水用量，以供在供水时段的热水供应，所需水箱容积较大，可供加热的时间较长，控制相对简单，因而初投资也相对较低。2、不定时供水：系统结构为热泵机组+加热循环泵+加热水箱+放水电磁阀、恒温泵+蓄热水箱+外循环增压泵+用水终端管网。系统的特点为蓄水箱只需满足高峰期热水用量，所需水箱容积相对小，加热的时间短而频繁，使用的自控元件多，控制相对复杂，因而初投资也相对较高。第二章

5、、设备选型按热水用途可分为生活热水和生产工艺用水。第一节 热水使用定额及用水温度生活热水的用水量按使用的水温、气候条件、使用情况来确定。用户可根据使用情况按下列表3-1至表3-3中符合自己特点的情况确定用水定额及用水温度。表3-1热水集中供应时热水用水定额序号建筑物名称单位各温度时最高日用水定额(L)55601住宅(每户设淋浴器)每人每日601004070住宅(每户设带淋浴的浴盘)每人每日96144661002集体宿舍有盥洗室每人每日30422540有盥洗室和集中浴室每人每日426038553普通旅馆、招待所有公用盥洗室每床每日28452540有盥洗室和集中浴室每床每日45704060设单独卫

6、生间每床每日70120601004宾馆客房：旅客员工每床每日135180120160每人每日45-5640-505医院、疗养院、休养所有盥洗室每病床每日36723365有盥洗室和集中浴室每病床每日7214465131设有浴盆的客房每病床每日1802401642186门诊部、诊疗所每病人每次610597公共浴室（淋浴）每顾客每次60120551098理发室每顾客每次6145139洗衣房每千克干衣1830162710公共食堂营业食堂每顾客每次5747工厂、机关、学校、居民食堂每顾客每次463511幼儿园、托儿所有住宿每儿童每日18361633无住宿每儿童每日101891612体育场（运动员淋浴）每

7、人每次3027表3-2卫生器具每次、每小时用水量序号卫生器具名称每次用水量（L）每小时用水良（L）水温（C）1住宅、旅馆带淋浴的浴盘15030040不带淋浴的浴盘12525040淋浴器70-100140-20037-40洗脸盆、盥洗槽水龙头33030洗涤盆8-1018060妇女卫生盆10-15120-18030家用洗衣机40-60150-36030-602集体宿舍淋浴器、有淋浴小间70-100210-36037-40无淋浴小间-450-54037-40洗脸盆、盥洗槽水龙头3-550-8030妇女卫生盆10-1560-9030家用洗衣机40-60150-36030-603公共食堂洗涤盆-2506

8、0洗脸盆：工作人员用36030洗脸盆：顾客用312030淋浴器4040037-40表3-3卫生器具的给水定额、当量、支管管径和流出水头序号卫生器具给水配件名称额定流量（L/S）当量支管管径流出水头（kPa）1住宅、厨房洗涤盆（池）水龙头一个阀开0.140.71540二个阀开0.21.01515普通水龙头0.21.01515充气水龙头0.070.3515按产品要求2住宅、厨房洗涤盆（池）水龙头一个阀开0.241.21520二个阀开0.321.61520普通水龙头0.442.220403住宅集中给水龙头0.31.520204洗脸盆（无塞）或洗手池普通水龙头0.10.51520充气水龙头0.070.

9、3515按产品要求5洗脸盆有塞或盥洗槽水龙头一个阀开0.160.81515二个阀开0.21.01515普通水龙头0.21.01515充气水龙头0.070.3515按产品要求6浴盆水龙头一个阀开0.21.01520二个阀开0.31.51520一个阀开0.21.02015二个阀开0.31.520157淋浴器一个阀开0.10.51525-40二个阀开0.150.751525-40单管供水0.150.751525-408家用洗衣机给水龙头0.241.21520生产用水量和小时变化数由生产工艺确定。第二节：热水用量计算热水用量应按使用人数、卫生器具数及用水定额和使用水温来确定。1、根据人数及床位数和其热

10、水用水水量定额计算Qm=mqr （式3.1）式中： Qm设计日热水用水量（L）；qr热水用水定额(见表)；m用水计算单位数(人)；2、根据单位时间每个卫生器具用水定额计算Qm=mqt T （式3.2）式中： Qm设计日热水用水量（L）；qt热水用水定额(见表3-2，表3-3)；m设计使用的卫生器具数量；T各卫生器具每日的使用时间。由于用户在使用热水时对温度的要求不一样，在根据表3-1至表3-3确定了热水用量及使用温度后，如使用温度低于55C（或60C）应换算为55C（或60C）的热水用量。Qr=Qm(tm-tl)/(tr-tl) （式3.3）其中Qr、Qm、tm、tl、tr 分别表示55C（或

11、60C）的热水用量、使用温度下的热水用量、使用热水的温度、用户当地冬天地表水或地下水温度（见表3-4），配水点热水的温度（通常是55C或60C）。Qr即为设计设备每日的产水量第三节：热泵热水机组的产热能力计算及机组的选型1、确定热泵机组每天的运行时间 传统制热设备（锅炉设备）是有规范可依的，而热泵热水器作为一种新兴制热水产品，其与锅炉设备的制热方式是完全不同的，机组的产热量不能按照锅炉设备那样按小时产热量需满足每小时最大用水量的热量来确定，如果热泵也按照每小时最大用水量来确定机型，选择的机型太大，势必增加了初投资。就好比如今，市场上的电热水器，有蓄水式和快热式的，蓄水式的需要一个水箱，体积稍大

12、，快热式非常小巧，但它需要非常大的电功率，不仅加大了电网容量，也带来了一些不安全因素，而且设备也很昂贵。所以，热泵热水设备的选型需根据设计运行时长，用日用水量除上运行时长，就是热泵每小时要产生的热水量。 设计日产热水量QC=日热水用量Qt/热泵运行时间 （式3.4） 热泵每天最佳的运行时长为12小时，但不同的建筑物、不同的系统，热泵设计运行时长不同，如下表： 表3-4热泵机组每天的运行时间序号建筑物名称热泵机组每天的运行时间（h/天）备注1宾馆客房三星级以上8含三星级三星级以下10， 8不含三星级2一般旅馆12，83住宅104学校（工厂宿舍）125医院12，82、确定热泵机组产热量以产水量确定

13、热泵机组产热量。A. 管网存在的热损失管道的热损失与管径、管道长度、保温情况、环境与热水的的温差有关。Qg=（1-）QL （式3.5）Qg管网的热损失。保温系数，未保温时=0，简单保温=0.6，保温良好=0.8。Q未保温热水管段的热损失，W/m。L管道的长度表3-5 管道环境气温管道周边环境Tk采暖房间明管敷设18-20采暖房间暗管敷设30未采暖房间吊顶敷设当地室外平均气温未采暖房间地下室内敷设5-10室内地下管沟敷设35表3-6未保温钢管管段热损失（W/m）温差（mm）配水管径（mm）DN15DN20DN25DN32DN40DN50DN65DN80DN1003023.930.037.847.554.267.5