1、空氣源熱泵熱水器應用技術及太陽能熱水器與建筑一體化應用技術指引一、空氣源熱泵熱水器1、工作原理熱泵技術的基本原理基于逆卡諾循環原理。通俗的說，如同在自然界中水總由高處流向低處一樣，熱量也總是從高溫傳向低溫。但人們可以用水泵把水從低處提升到高處，從而實現水的由低處向高處流動，熱泵同樣可以把熱量從低溫熱源傳遞到高溫熱源。所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置。熱泵的作用即是能從周圍環境中吸取熱量（這些被吸取的熱量可以是地熱、太陽能、空氣的能量），并把它傳遞給被加熱的對象（溫度較高的媒質）。熱泵熱水裝置，主要由蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥四大部分組成，通過讓工質不斷完成蒸發（吸取環境中的熱量）壓縮冷凝（

2、放出熱量）節流再蒸發的熱力循環過程，從而將環境里的熱量轉移到水中。熱泵熱水器工作時，蒸發器吸收環境熱能，壓縮機吸入常溫低壓介質氣體，經過壓縮機整合成為高溫高壓氣、液體狀態，進入冷凝器，高溫介質泄熱制取熱水，經膨脹閥變成低溫低壓氣體進入蒸發器進行吸熱后進入壓縮機進行高溫壓縮，開始下一輪制熱生產，如此循環，從而達到不斷制熱的目的。熱泵原理示意圖如下：熱泵在工作時，把環境介質中貯存的能量QA在蒸發器中加以吸收；熱泵本身做功消耗的能量，部分轉化為熱能QB；通過工質循環系統在冷凝器中放熱QC，QC=QA+QB，由此可以看出，熱泵輸出的能量為機組做功產生的熱能QB和熱泵從環境中吸收的熱量QA；因此，采用熱

3、泵技術可以節約大量的電能（熱泵的節能原理如下圖所示）。性能系數COP = 輸出能量/輸入能量，熱泵熱水器的COP約為4.6，即消耗1KW的電能得到4.6KW熱能。2、機組特點· 機組具有寬廣的環境溫度適應性。其工作環境溫度范圍-1050。 · 戶外安裝，不占室內安裝空間。 · 專門針對熱水工況的換熱器設計，水質適應性強。 · 專門針對熱水工程的自動運行控制設計，方便、節能、省電。 · 智能化自動除霜，并且可實現除霜參數的區域化調整與設定。確保除霜可靠與節能。 · 沒有污染物的排放，安全環保。 · 智能化的故障顯示、分析與處理

4、系統。既方便用戶使用，又利于維護保養。 · 可靠的系統設計，完善的保護功能，延長機組使用壽命。 常見應用領域：酒店熱水系統、洗浴用水系統、單位集體宿舍用水系統、住宅熱水系統、會所熱水系統等。3、熱泵熱水器冬季使用空氣源熱泵熱水器的經銷商和用戶最為擔心的問題就是：在冬天氣溫寒冷、濕度較大的地區，熱泵熱水機組能否順利過冬？空氣源熱泵熱水器在冬天出現的問題，大多是因為系統匹配不合理的原因造成的。比如在冬天使用了夏天的工況設計選型，到了寒冷的冬天，空氣源熱泵熱水機組就出現產水量不足，在機組制熱效率下降長時間運行時，甚至受自動保護程序使機組停止運行，從而影響用戶的正常用水和使用。空氣源熱泵熱水

5、器目前的出水溫度在55左右，是完全可以滿足洗浴的需求，除了飲用開水，生活中大量使用熱水的溫度并不是要求很高。利用空氣源熱泵熱水器做先期加熱處理，再進入開水器甚至蒸汽設備也是一種行之有效的節能辦法。空氣源熱泵熱水器產品的好壞，關鍵在于壓縮機的品質，壓縮機是熱泵機組核心部件，一定要選擇進口專用熱泵壓縮機。空氣源熱泵熱水機組的冷媒相當關鍵，冷媒選型、管道質量和填充數量直接影響熱泵在低溫環境的正常運行。熱泵機組的化霜設計技術是體現制造商制造水平和設計能力的重要標志，一套可靠的優化方案可以有效的解決結霜和化霜的難題，大大提高熱泵熱水機組制熱效果能力。空氣源熱泵熱水機組的工程設計要能夠根據不同的環境實際狀

6、況，調節適應不同環境的需求，保證機組正常除霜、正常工作。氣溫過低、濕度高的地區，需要加強機組通風量或采取輔助電防結冰等方式，并根據地區特點優化化霜程序，進行科學合理的精心設計和安裝調配。這樣，空氣源熱泵熱水機組即使在寒冷的冬天也可以滿足用戶使用。4、熱泵熱水器應用案例Ø 三房公寓 120-160設備選型以兩個衛生間計算，每日用水量為 400L，主機選擇RSJ-72/400XH。型號RSJ-72/400XH額定制熱量7.2KW額定功率1.87KW產水量180L/H一次供水量400L最大功率3.0KW最大電流15.6A電源規格22050/60Hz出水溫度(默認)56 4860范圍內可調進

7、水管管徑DN20mm出水管管徑DN20mm循環水管管徑DN20mm熱水增壓泵揚程25m制冷劑種類/充注量R22/1000g室外風機出風方向側出風 寬×高×深900×1440×530（mm）機組重量135Kg機組噪音52db(A)設備費用：12800.00元數據比較以三房公寓每天需要400L的60熱水為例，以水溫20為年平均進水溫度，比較如下：供熱方式燃氣熱水器電熱水器空氣能熱泵熱水機機組輸入能源燃氣電能電能+空氣熱能機組輸出能源熱能（水為載體）熱能（水為載體）熱能（水為載體）平均熱效率60%95%320%3800kcal/m3860kcal/度860kc

8、al/度加熱400升水需要提供的熱量Q=CMT=1Kcal/kg*0.4T*1000Kg*(60-20)=16000Kcal=CMT=1Kcal/kg*0.4T*1000Kg*(60-20)=16000Kcal=CMT=1Kcal/kg*0.4T*1000Kg*(60-20)=16000Kcal每天耗電(氣)量=16000Kcal/3800 kcal/m3 /60%=7.02 m3=16000Kcal/860 kcal/度 /98%=18.98度=16000Kcal/860 kcal/度 /320%=5.18度電（氣）價1.5元/ m30.9元/度0.9度/度每天運行費用10.53元17.08

9、元5.23元全年運行費用10.53*365=3843.45元17.08*365=6234.2元5.23*365=1908.95元全年節約費用1934.54325.250Ø 別墅 180-250設備選型以別墅四個衛生間計算，每日用水量為600L，主機選擇RSJ-72/400XH。型號RSJ-72/400XH額定制熱量7.2KW額定功率1.87KW產水量180L/H一次供水量400L最大功率3.0KW最大電流15.6A電源規格22050/60Hz出水溫度(默認)56 4860范圍內可調進水管管徑DN20mm出水管管徑DN20mm循環水管管徑DN20mm熱水增壓泵揚程25m制冷劑種類/充注

10、量R22/1000g室外風機出風方向側出風 寬×高×深900×1440×530（mm）機組重量135Kg機組噪音52db(A)設備費用：12800.00數據比較以別墅每天需要600L的60熱水為例，以水溫20為年平均進水溫度，比較如下：供熱方式燃氣熱水器電熱水器空氣能熱泵熱水機機組輸入能源燃氣電能電能+空氣熱能機組輸出能源熱能（水為載體）熱能（水為載體）熱能（水為載體）平均熱效率60%95%320%3800kcal/m3860kcal/度860kcal/度加熱400升水需要提供的熱量Q=CMT=1Kcal/kg*0.6T*1000Kg*(60-20)=2

11、4000Kcal=CMT=1Kcal/kg*0.6T*1000Kg*(60-20)=24000Kcal=CMT=1Kcal/kg*0.6T*1000Kg*(60-20)=24000Kcal每天耗電(氣)量=16000Kcal/3800 kcal/m3 /60%=7.02 m3=16000Kcal/860 kcal/度 /98%=18.98度=16000Kcal/860 kcal/度 /320%=5.18度電（氣）價1.5元/ m30.9元/度0.9度/度每天運行費用15.79元25.63元7.85元全年運行費用15.79*365=5763.16元25.63*365=9354.53元7.85*3

12、65=2865.25元全年節約費用2897.916489.280Ø 星級酒店設備選型按酒店每日最大熱水量為50噸，冬季進水溫度5加熱到60計算（溫升55），Q熱= C×M×T=4.187×50×（60-5）= 11514 MJ轉換成功率為：11514MJ÷3.6MJ/kwh = 3198 kwh冬季按每天最長運行時間18小時計算，則小時功率為178kw。按某產品樣本選擇5臺 RSJ-380/S-820機器，可滿足熱負荷要求。熱泵熱水機組 、 配套設備及工程報價單一、熱泵熱水機組序號設備名稱規格/型號產地/品牌數量單位單價（元）小計（元

13、）1熱水機組 RSJ-380/S-820美的5臺53000265000 總 計 A265000二、配套設備及材料序號 設備名稱規格/型號產地/品牌數量單位 單價（元） 小計（元） 1保溫水箱50米332001600002循環水泵原升/臺灣2臺275055003供 水 泵威樂/秦皇島2臺435087004補水系統原升/臺灣2套275055005回水系統電磁閥+溫控1臺4804806電輔加熱器50kw1臺800080007電控裝置 1套480048008管材、閥門、保溫 1批880088009電線、電纜、線管 1批4800480010吊裝、運輸1批50005000總 計 B 211580三、安裝、

14、調試、維修、稅費 1安裝 、調試C(A+B)*5238292稅 收 D(B+C)*5%11770.45總 計 EC+D35599.45總造價為K=A+B+E 512179.45數據分析按每天生產50噸60熱水，冬季進水溫度5 加熱到60計算，比較如下： 方案方案一方案二方案三方案四參數 熱水生產設備燃油鍋爐天燃氣鍋爐電鍋爐熱泵熱水機安全性存在安全隱患存在安全隱患存在安全隱患安全（完全水電分離）節能耗能很大耗能較大耗能很大節能故障率高高高低環保性輕微污染輕微污染環保環保運行費用熱水產量（噸）50505050每天耗電（油、氣）量（度、kg、Nm3）4195453554888全年耗電（油、氣）量15

15、30701989921297130324283全年電（油、氣）費（元）（ 0.9元/度 、4.5元/kg、2.8元/Nm3）6888175571761167417291854熱泵與其他設備對比全年節約費用3969632653228755630二、太陽能熱水器1、工作原理太陽能集熱器是太陽能熱水器接收太陽能量并轉換為熱能的核心部件和技術關鍵，其造價約占太陽能熱水器總造價的二分之一左右。玻璃管式太陽能熱水器根據熱介質的不同又可分為全玻璃真空管集熱器和熱管真空管（玻璃金屬結合）集熱器兩種。它們的主要關鍵部件是真空集熱管或熱管真空集熱管。目前，最普及的全玻璃真空集熱管像一個拉長的暖水瓶，由兩根管長為1

16、.2米或1.5米，內外徑分別為 37毫米和 47毫米的同心圓玻璃管經抽真空而成的。全玻璃真空集熱管材料、工藝和結構簡單，可靠性好，具有極大的應用前景。其原理如右圖，用真空管集熱，促使管內水溫高于水箱水溫，因熱水比冷水輕，形成對流，最終使水箱中的溫度達到使用所需的溫度。2、系統組成太陽能熱水系統由太陽能集熱系統和熱水分配系統組成，集熱系統的主要部件有太陽能集熱器、輔助加熱、儲熱水箱、循環管路、循環泵、控制部件和線路等；熱水分配系統由配水循環管路、水泵、儲熱水箱、控制閥門和熱水計量表組成，儲熱水箱是兩個系統的共同部件和連接點；熱水管系統由太陽能真空集熱管和吸熱瓦片組成的吸熱器，在晴天陽光下產出40

17、85以上的水溫，進入儲熱水箱，再由水箱進入熱水管道至每戶的分支管道供室內使用。目前太陽能熱水器占整個熱水器市場的11.2，而據預測，到2015年，我國太陽能熱水器普及率將達到30。現在各地均用電非常緊張，能源非常緊缺，使用太陽能熱水器可以節約很多能源，還可以防止污染。從個人角度來說，用太陽能熱水器價格要比用電熱水器便宜得多，比用電、用燃氣至少節約三分之二以上。所以建議您選用太陽能熱水器，一來可以節約用電，二來長遠考慮使用費用也較低。3、太陽能熱水器特點優點：安全、節能、環保、經濟。尤其是帶輔助電加熱功能的太陽能熱水器，它以太陽能為主，電能為輔的能源利用方式，使太陽能熱水器能全年全天候使用。使用

18、壽命一般為15年。缺點：安裝復雜，如安裝不當，會影響住房的外觀、質量及城市的市容市貌；維護較麻煩，因太陽能熱水器安裝在室外，因此相對于電熱水器和燃氣熱水器比較難維護。4、太陽能熱水器與建筑一體化太陽能熱水器的施工安裝應配合建筑的形式與內容（功能、材料、結構、工藝）。其中最主要的為集熱器的安裝，集熱器的安裝位置包括屋頂和南向的外墻和陽臺。（1） 屋頂部位當太陽能熱水器安裝在屋頂時，由于其位置較高，可以形成自然壓頭，管路選擇比較靈活，既可以選擇頂水式，也可以選擇落水式。相應集熱器類型也有較大的自由度，自然循環式、強制循環式和直流式均可。但住宅屋頂形式有平屋頂和坡屋頂之分，所以需要重點解決太陽能設備與不同屋頂形式的有機結合和連接。1） 平屋頂的安裝太陽能熱水器在平屋頂安裝時，要注意集熱器