余姚市某宾馆空气源热泵热水工程
工程方案
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二O一一 年 十 月 二十九 日
一 、空气源热泵热水器工作原理
传统的热水器（电热水器，燃油、燃气热水器）具有能耗大、费用高、污染严重等缺点；太阳能热水器的运行又受到特殊气象条件的制约；而热泵热水器以空气、水、太阳能等为低温热源，以电能为动力从低温侧吸取热量来加热水，热水通过循环系统直接送入用户作为热水供应。它利用设备内的冷媒从自然环境空气中采集热能并通过热交换器使冷水升温，同时排放冷气。 其工作原理如图1所示：
图1 热泵热水器工作原理
二 、产品特点
    本公司空气源热泵热水器的核心部件：压缩机，全部选用copeland谷轮公司生产的高效涡旋压缩机，适用于热泵热水器上使用。空气源热泵热水器的关键配件，均选用ALCO商业制冷及空调系统配件。热泵热水器与传统热设备相比，有以下显著特点 ：
2.1 高效节能
      空气源热泵热水器能效比 COP 值在 5~6 之间（标准工况下），即使在冬季超低温情况下也达到1.8（-7℃），全年综合能效比 COP 值在 5~5.5 间。高于市面上一般的热泵热水器。
2.2 使用安全
    加热方式完全不同于普通电加热，从根本上杜绝了普通电加热漏电、干烧等安全隐患；电路只有控制线路而无强电线路连接，实现了完全水电分离。
2.3 健康环保
    无任何有害气体排放；无温室气体排放；无致酸雨气体排放；无废热污染。
2.4 技术先进
    采用先进的控制技术，整个系统处于自动控制的运行状态之中。
2.5 运行稳定、维护简单，维护费用极低
    空气源热泵热水器系统简单；无需专人管理、维护，因而可极大降低维护、维修费用。
  2.6 清洁无垢
小温差传热，不结垢，清洁方便。
 
三 、工程方案设计
3.1 工程概况
根据本工程现场了解的情况，目前宾馆房间65间，主要供应热水为日均12m³。
3.2 设计依据
    根据机组在余姚冬季时使用的最低环境温度5℃，以及机组在对应的环境温度下的制热量而对应选型，设计自来水进水最低温度10℃，设定热水出水温度为55℃。
3.3 方案设计
根据用户的实际情况以及需求，我司为该工程设计24小时全天候供水 。全天候24小时供水
方案十分适用于酒店、宾馆使用，保证全天候热水的供应。供水系统在第一次进行补水后，机组启动，智能进入循环制热水阶段。机组自动检测用水情况，及时自动补水，确保用水量的需要；自动检测水温，保证水箱出水温度恒定在50℃以上。
3.3.1 热水机组选型计算
根据本工程的实际情况，工程每小时所需总热水热量按如下公式进行测算：
Q=[（M×△T×C）]/H×1.163
Q：热泵热水器每小时所需产热量（Kw）
M：每天热水使用总用量（升）
△T：水的加热温度差（50℃）
H：热泵机组工作时间（1Kcal=1.163W）
C：水比热值（1Kcal/Kg·℃）
根据上述公式以及工程概况参数，按照机组最短运行时间（12小时）进行计算，结果如下：
Q=[（12000×45×1）] /12×1.163=52.35Kw
3.3.2 该工程热泵热水机组选型
本工程位于余姚市城区，根据本工程的实际地理位置以及气象资料，机组按冬季（环境温度5℃）进行设计。参考现有商用空气源热泵热水机组参数（如下表）进行选择如下：
      每小时所需产热量52.35Kw，根据我司现有空气源热泵热水机组在冬季环境温度下的产热量，选用KFX370-24IID（5HP）机组3台。
3.3.3 水箱的设计计算
使用开式不锈钢发泡保温水箱，水箱容积为12 m³（需根据实际位置确定集中一个或者分散成2个？）。
3.4 工程报价明细表
根据上述机组的选型后，我司对该工程做出报价，汇总如下：
序号
名称
规格型号
单位
数量
单价（元）
金额（元）
1
空气源热泵热水机组
5HP
台
1
9000
9000
2
不锈钢立式发泡水箱
3 m³
个
1
1000
3000
3
机组循环泵
3 m³/h
台
1
800
800
4
热水输出供应泵
6 m³/h
台
1
1500
1500
5
楼底至楼面主电源线
甲方提供
6
5HP机组电源线
4 mm2
米
100
4.5
450
7
机组信号线（含控制部件信号线）
项
1
500
500
8
水泵电源线
1.5 mm2
米
50
2
100
9
配电PVC（线槽或线管）
项
1
500
500
10
五金配件（角铁、机组底座等）
甲方提供
11
保温材料（保温棉、铝板）
项
1
800
800
12
管道控制件（球阀、电磁阀等）
项
1
1000
1000
13
中央热水机组控制柜（含配件）
个
1
1000
1000
14
PPR热水管
PPR32
项
1
550
550
15
PPR热水管
PPR50
项
1
400
400
16
PPR热水管配件
项
1
500
500
17
安装人工费
项
1
2000
2000
18
交通运费
项
1
500
500
19
吊装运费
甲方提供
20
其它（杂件、防雷材料等）
项
1
1000
1000
合计费用
四 、经济分析
逆卡诺循环在理想状态下能效比能达到7.94倍，在实际应用中由于工况变化，传热温差及不可逆损失，按热泵式热水器的使用工况能效比能达到3～6倍。热泵热水器的运行费用与燃气、燃油、电、太阳能热水器的对比，每吨水由热泵热水器从20℃加热到50℃的费用为4.9元人民币，远远低于其它热水器，具有明显的节能效果。安装热泵热水器后运行费用减少了60～80%。
下面，以日需供生活用热水1吨的要求，对配置的空气源热泵设备年运行费用作出如下的费用测算：
1）春秋二季共6个月按进水温度15℃测算，设定供给的热水温度为55℃，1吨冷水加热至55℃的热水平均每天需要的能量：
Q=CMΔt＝1（卡/千克℃）×1000（千克）×（55－15）℃＝40000卡
=46.51 kWh
（C为水的比热，M为每天供应热水的总质量，Δt为供应热水与自来水的温差, 燃值为860 kcal/ kwh）
通过试验, 环温15℃时COP值4.5,那么1吨热水耗电:46.51 kWh /4.5
=10.3 kWh(度)
每天制取1吨热水的费用:10.3度×0.8元/度=8.24元
春秋季180天制取热水总费用:8.24元×180=1483.2元
2)夏季按4个月算，进水温度按25℃测算，设定供给的热水温度为55℃，1吨冷水加热至50℃的热水，平均每天需要的能量：
Q=CMΔt＝1（卡/千克℃）×1000（千克）×（55－25）℃＝30000卡
=34.88 kWh
（C为水的比热，M为每天供应热水的总质量，Δt为供应热水与自来水的温差, 燃值为860 kcal/ kwh）
通过试验, 环温25℃时COP值5.0,那么1吨热水耗电:34.88 kWh /5.0
=7.0 kWh(度)
每天制取1吨热水的费用:7.0度×0.8元/度=5.60元
夏季120天制取热水总费用:5.60元×120=672元
3)冬季按2个月算，进水温度按5℃测算，设定供给的热水温度为55℃，1吨冷水加热至55℃的热水平均每天需要的能量：

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