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1、第一章、熱泵熱水系統(tǒng)的相關(guān)概念第一章、熱泵熱水系統(tǒng)的相關(guān)概念 熱泵:熱泵:熱泵是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱,經(jīng)過電力做功,輸出能用的高品位熱能的設(shè)備。熱泵是把熱量從低溫端送向高溫端的節(jié)能的新裝置。它由蒸發(fā)器、空氣壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥等部分組成,利用少量的工作能源,以吸收和壓縮的方式,把一特定環(huán)境中低溫而分散的熱聚集起來,使之成為有用的熱能。 熱泵熱水器:熱泵熱水器:熱泵熱水器就是利用熱泵技術(shù)將低品位熱源的熱量轉(zhuǎn)移到被加熱的水中來制取熱水的一種節(jié)能設(shè)備。 空氣源熱泵熱水器:空氣源熱泵熱水器:空氣源熱泵是指以空氣為低溫?zé)嵩磥碇迫崴臒岜脽崴鳌?按熱水加熱方式可分為循環(huán)式熱泵
2、熱水器和直熱式熱泵熱水器按熱水加熱方式可分為循環(huán)式熱泵熱水器和直熱式熱泵熱水器 循環(huán)式熱泵熱水器:循環(huán)式熱泵熱水器:使用側(cè)冷水通過水泵多次循環(huán)不斷地泵入機(jī)組進(jìn)行加熱而逐漸使冷水最終加熱至需要溫度的熱泵熱水器。 直熱式熱泵熱水器:直熱式熱泵熱水器:使用側(cè)冷水進(jìn)入機(jī)組后直接加熱成所需要溫度的熱水的熱泵熱水器。 能效比和性能系數(shù):能效比和性能系數(shù):性能系數(shù)(COP)的定義為:在額定工況和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下,空氣能熱泵制熱時(shí),制熱量( Q2 )與有效輸入功率(P)之比,即COP Q2 P,其值用瓦瓦表示。而我們習(xí)慣把性能系數(shù)(COP)稱做能效比,其實(shí)能效比( EER )的定義為:在額定工況和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)
3、定條件下,空調(diào)器進(jìn)行制冷運(yùn)行時(shí),制冷量( Q1 )與有效輸入功率(P)之比即 EER Q1 P,其值用瓦瓦表示。 熱泵性能系數(shù)(熱泵性能系數(shù)(COP)的是衡量熱水機(jī)組的一個(gè)重要參數(shù),如果在同一工況下,相同的輸)的是衡量熱水機(jī)組的一個(gè)重要參數(shù),如果在同一工況下,相同的輸入功率,能效比越高,產(chǎn)熱量越高。在額定工況下,空氣能熱泵熱水機(jī)組的能效比一般能達(dá)到入功率,能效比越高,產(chǎn)熱量越高。在額定工況下,空氣能熱泵熱水機(jī)組的能效比一般能達(dá)到 4以上。以上。 工況:工況:由于空氣能熱泵在不同的環(huán)境溫度下以及不同的進(jìn)水溫度下相同的機(jī)組而產(chǎn)熱量和輸入功率不同,為了對(duì)空氣能熱泵性能有個(gè)比較的基準(zhǔn)而規(guī)定的一個(gè)共同環(huán)
4、境溫度和水溫。一般情況下,熱泵熱水機(jī)組的額定工況是指:環(huán)境干球溫度20、濕球溫度15,機(jī)器冷水進(jìn)水溫度15,溫升40。低溫工況是指:環(huán)境干球溫度7、濕球溫度6,機(jī)器冷水進(jìn)水溫度9,溫升46。 制熱量:制熱量:在規(guī)定試驗(yàn)工況下,熱泵機(jī)組在運(yùn)行時(shí)間內(nèi)提供給熱水的熱量與運(yùn)行時(shí)間的比值。單位為kW。 承壓式水箱:承壓式水箱:指箱體密閉,不與大氣相通,并能承受一定水壓力的水箱。 非承壓式水箱:非承壓式水箱:指水箱頂部與大氣相通,通過液位控制裝置控制其液面的水箱。 開式熱水供應(yīng)系統(tǒng):開式熱水供應(yīng)系統(tǒng):是指熱水管網(wǎng)與大氣直接相通的熱水供應(yīng)系統(tǒng)。 閉式熱水供應(yīng)系統(tǒng):閉式熱水供應(yīng)系統(tǒng):是指熱水管網(wǎng)不與大氣直接相
5、通的熱水供應(yīng)系統(tǒng)。 第二章、設(shè)備選型計(jì)算第二章、設(shè)備選型計(jì)算 第一節(jié)、生活熱水定額第一節(jié)、生活熱水定額 表表1 序號(hào)序號(hào)建筑物名稱建筑物名稱單位單位最高日用水定額最高日用水定額(L)5055601住宅住宅有自備熱水供應(yīng)和淋浴設(shè)備有自備熱水供應(yīng)和淋浴設(shè)備有集中熱水供應(yīng)和淋浴設(shè)備有集中熱水供應(yīng)和淋浴設(shè)備每人每日每人每日每人每日每人每日4998731224488661104080601002別墅別墅每人每日每人每日863477121701103單身職工宿舍、學(xué)生宿舍、招待所、培單身職工宿舍、學(xué)生宿舍、招待所、培訓(xùn)中心、普通旅館訓(xùn)中心、普通旅館 設(shè)公用盥洗室設(shè)公用盥洗室 設(shè)公用盥洗室、淋浴室設(shè)公用盥洗
6、室、淋浴室 設(shè)公用盥洗室、淋浴室、洗衣室設(shè)公用盥洗室、淋浴室、洗衣室 設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間、公用洗衣室設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間、公用洗衣室每人每日每人每日每人每日每人每日每人每日每人每日每人每日每人每日3194497361987312227444468558866110254040605080601004賓館客房賓館客房 旅客旅客 員工員工 每床位每日每床位每日 每人每日每人每日147196 4961132176 4455120160 40505醫(yī)院住院部醫(yī)院住院部 設(shè)公用盥洗室設(shè)公用盥洗室 設(shè)公用盥洗室、淋浴室設(shè)公用盥洗室、淋浴室 設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間醫(yī)務(wù)人員醫(yī)務(wù)人員門診部、診療所門診部、診療所療養(yǎng)院、休養(yǎng)
7、所住房部療養(yǎng)院、休養(yǎng)所住房部 每床位每日每床位每日 每床位每日每床位每日每床位每日每人每床位每日每人 每班每班 每病人每次每病人每次 每床位每日每床位每日7312185157134244851579161221966611077142121220 77142 814 1101766010070130110200701307131001606養(yǎng)老院養(yǎng)老院每床位每日每床位每日 6186 557750707幼兒園、托兒所幼兒園、托兒所 有住宿有住宿 無住宿無住宿每?jī)和咳彰績(jī)和咳彰績(jī)和咳彰績(jī)和咳?549121922441117204010158公共浴室公共浴室 淋浴淋浴 淋浴、浴盆淋浴、浴盆
8、桑拿浴、桑拿浴、(淋浴、按摩池淋浴、按摩池)每顧客每次每顧客每次每顧客每次每顧客每次每顧客每次每顧客每次4973739885122446666887711040606080701009理發(fā)室、美容院理發(fā)室、美容院每顧客每次每顧客每次12191117101510洗衣房洗衣房每千克干衣每千克干衣19371722153011餐飲廳餐飲廳 營(yíng)業(yè)餐廳營(yíng)業(yè)餐廳 快餐店、職工及學(xué)生食堂快餐店、職工及學(xué)生食堂 酒吧、咖啡廳、茶座、卡拉酒吧、咖啡廳、茶座、卡拉OK房房每顧客每次每顧客每次每顧客每次每顧客每次每顧客每次每顧客每次1925 912 491722 811 491520 710 3812辦公樓辦公樓每人
9、每班每人每班61261151013健身中心健身中心每人每次每人每次 1931 1728 152514體育場(chǎng)體育場(chǎng)(館館) 運(yùn)動(dòng)員淋浴運(yùn)動(dòng)員淋浴每人每次每人每次21432829253515會(huì)議廳會(huì)議廳每座位每次每座位每次242423注:注: 1、冷水溫度按、冷水溫度按5計(jì)。計(jì)。 2、表內(nèi)數(shù)據(jù)引自、表內(nèi)數(shù)據(jù)引自GB50015(建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范)本表摘自本表摘自 CRAA311-2009熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及使用規(guī)范熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及使用規(guī)范 第二節(jié)、衛(wèi)生器具的熱水用水定額及使用水溫表第二節(jié)、衛(wèi)生器具的熱水用水定額及使用水溫表 表表2序號(hào)序號(hào)衛(wèi)生器具名稱衛(wèi)生器具名稱一
10、次用水量一次用水量/L 小時(shí)用水量小時(shí)用水量/(L/h) 使用水溫使用水溫/1住宅、旅館、別墅、賓館住宅、旅館、別墅、賓館 帶有淋浴器的浴盆帶有淋浴器的浴盆 無淋浴器的浴盆無淋浴器的浴盆 淋浴器淋浴器 洗臉盆、盥洗槽水嘴洗臉盆、盥洗槽水嘴 洗滌盆洗滌盆(池池) 150 12570100 3 300 250140200 30 180 40 403740 30 502集體宿舍、招待所、培訓(xùn)中心淋浴器集體宿舍、招待所、培訓(xùn)中心淋浴器 有淋浴小間有淋浴小間 無淋浴小間無淋浴小間 盥洗槽水嘴盥洗槽水嘴70100 35210300 450 508037403740 303餐飲業(yè)餐飲業(yè) 洗滌盆洗滌盆(池池)
11、 洗臉盆;工作人員用洗臉盆;工作人員用 顧客用顧客用 淋浴器淋浴器3402506012040050303037404醫(yī)院、療養(yǎng)院、休養(yǎng)所醫(yī)院、療養(yǎng)院、休養(yǎng)所 洗手盆洗手盆 洗滌盆洗滌盆(池池) 浴盆浴盆 125150 1525 3002503003550405幼兒園、托兒所幼兒園、托兒所 浴盆:幼兒園浴盆:幼兒園 托兒所托兒所 淋浴器:幼兒園淋浴器:幼兒園 托兒所托兒所 盥洗槽水嘴盥洗槽水嘴 洗滌盆洗滌盆(池池)100 30 30 15 15 400120180 90 251803535353530506公共浴室公共浴室 浴盆浴盆 淋浴器:有淋浴小間淋浴器:有淋浴小間 無淋浴小間無淋浴小間 洗
12、臉盆洗臉盆 125100150 5 250200300450540 5080 4037403740 357辦公樓、洗手盆辦公樓、洗手盆50100358理發(fā)室、美容院:洗臉盆理發(fā)室、美容院:洗臉盆35359 實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室 洗臉盆洗臉盆 洗手盆洗手盆 601525503010 劇場(chǎng)劇場(chǎng) 淋浴器淋浴器 演員用洗臉盆演員用洗臉盆 60 5200400 803740 3511體育場(chǎng)館體育場(chǎng)館 淋浴器淋浴器303003512工業(yè)企業(yè)生活間工業(yè)企業(yè)生活間 淋浴器:一般車間淋浴器:一般車間 臟車間臟車間 洗臉盆或盥洗槽水嘴洗臉盆或盥洗槽水嘴 一般車間一般車間 臟車間臟車間4060353605401804809
13、0120100150374040303513凈身器凈身器101512018030注:注:1. 一般車間指現(xiàn)行一般車間指現(xiàn)行工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的中規(guī)定的3和和4級(jí)衛(wèi)生特征的車間;級(jí)衛(wèi)生特征的車間; 臟車間指該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的臟車間指該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的1和和2級(jí)衛(wèi)生特征的車間。級(jí)衛(wèi)生特征的車間。 2. 表中的用水量均為對(duì)應(yīng)使用水溫時(shí)的水量。表中的用水量均為對(duì)應(yīng)使用水溫時(shí)的水量。 3. 一次用水量是指使用一次的用水量,并非衛(wèi)生器具開關(guān)一次的用水量,有些一次用水量是指使用一次的用水量,并非衛(wèi)生器具開關(guān)一次的用水量,有些 衛(wèi)生器具使用一次可能要開關(guān)數(shù)次。衛(wèi)生器具使用一次可能要開關(guān)數(shù)次
14、。 4. 數(shù)據(jù)引自數(shù)據(jù)引自 GB50015建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范本表摘自本表摘自CRRA 3112009熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及使用規(guī)范熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及使用規(guī)范 第三節(jié)、冷水計(jì)算溫度(冬季)第三節(jié)、冷水計(jì)算溫度(冬季) 表表3分分 區(qū)區(qū)地地 區(qū)區(qū)地面水溫度地面水溫度()地下水溫度地下水溫度()第一分區(qū)第一分區(qū)黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古的全部,遼寧的大部分,河黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古的全部,遼寧的大部分,河北、山西、陜西偏北部分,寧夏偏東部分北、山西、陜西偏北部分,寧夏偏東部分4610第二分區(qū)第二分區(qū)北京、天津、山東全部,河北、山西、陜西的大部北京、天津、山東全部,河北、山西、陜
15、西的大部分,河南北部,甘肅、寧夏、遼寧的南部,青海偏分,河南北部,甘肅、寧夏、遼寧的南部,青海偏東和江蘇偏北的一小部分東和江蘇偏北的一小部分41015第三分區(qū)第三分區(qū)上海、浙江全部,江西、安徽、江蘇的大部分,福上海、浙江全部,江西、安徽、江蘇的大部分,福建北部,湖南、湖北東部,河南南部建北部,湖南、湖北東部,河南南部51520第四分區(qū)第四分區(qū)廣東、臺(tái)灣全部,廣西大部分,福建、云南的南部廣東、臺(tái)灣全部,廣西大部分,福建、云南的南部101520第五分區(qū)第五分區(qū)重慶、貴州全部,四川、云南的大部分,湖南、湖重慶、貴州全部,四川、云南的大部分,湖南、湖北的西部,陜西和甘肅秦嶺以南地區(qū),廣西偏北的北的西部
16、,陜西和甘肅秦嶺以南地區(qū),廣西偏北的一小部分一小部分71520 注:數(shù)據(jù)引自注:數(shù)據(jù)引自 GB50015 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范 第四節(jié)、熱水第四節(jié)、熱水用水量用水量計(jì)算計(jì)算1、根據(jù)人數(shù)及床位數(shù)和其熱水用水水量定額計(jì)算、根據(jù)人數(shù)及床位數(shù)和其熱水用水水量定額計(jì)算 Qt=mqr (式式2.4.1) 式中:Qt設(shè)計(jì)全天熱水用水量(L); qr熱水用水定額(見表); m用水計(jì)算單位數(shù);2、耗熱計(jì)算:熱水用水量乘溫度便得到耗熱量,但要注意單位換算,例(同種狀態(tài)、耗熱計(jì)算:熱水用水量乘溫度便得到耗熱量,但要注意單位換算,例(同種狀態(tài) 下):下):1L水水=1kg水,水,1T水水=1m3水
17、水=1000L水,公式如下:水,公式如下: Qd =QtC(trtl)r (式式2.4.2) 式中:Qd熱水日耗熱量(kcal); Qt設(shè)計(jì)全天熱水用水量(L); C水的比熱(1.0kcal/kg); tr熱水的溫度(); tl冷水的溫度(); r熱水的密度(r= 1Kg/L)。 將以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算,上式可簡(jiǎn)化為: Qd =Qt(trtl) (式式2.4.3)3、冷水量、熱水量和混合水量換算、冷水量、熱水量和混合水量換算 冷水量、熱水量和混合水量換算三者的關(guān)系如下式 Qr+Ql=Qm (式式2.4.4) (式式2.4.5) 式中:Qr、Ql、Qm分別為熱水量、冷水量、和混合水量(L) tr、t
18、l、tm分別為熱水溫度、冷水溫度、和混合水溫度() 第五節(jié)、設(shè)備的選型第五節(jié)、設(shè)備的選型一、空氣能熱泵主機(jī)選型一、空氣能熱泵主機(jī)選型 1、確定日用水量確定日用水量 根據(jù)公式(2.4.1)可確定每天最高用水量,在用戶無特別要求的情況下,單位人數(shù)或 床位數(shù)的額定用水量可按表1進(jìn)行選取,溫度一般按55計(jì)。表1為規(guī)范要求的數(shù)據(jù),一般用于要求較為嚴(yán)格的場(chǎng)合,通常我們按下表所列的熱水定額進(jìn)行選取計(jì)算。tltrtltmQmQr 常見用水量的確定常見用水量的確定 表表4 序號(hào)序號(hào) 建筑物名稱建筑物名稱單位單位55日用水日用水定額定額(L)常取值常取值(L)1賓館客房賓館客房(不帶浴缸)(不帶浴缸) 每床每日每
19、床每日70-120100(帶浴缸)(帶浴缸) 每床每日每床每日150-2001502一般旅館一般旅館 每床每日每床每日60-100803住宅住宅 每人每日每人每日50-80604學(xué)校(工廠學(xué)校(工廠宿舍)宿舍)單間淋浴單間淋浴 每人每日每人每日50-8060集體淋浴集體淋浴 每人每日每人每日40-7050提桶取水提桶取水 每人每日每人每日20-50305醫(yī)院(含病人陪附)醫(yī)院(含病人陪附) 每床每日每床每日80-1201002、確定熱泵機(jī)組每天的運(yùn)行時(shí)間、確定熱泵機(jī)組每天的運(yùn)行時(shí)間 熱泵熱水器作為一種新興制熱水產(chǎn)品,其與傳統(tǒng)制熱設(shè)備(鍋爐設(shè)備) 的制熱方式是完全不同的。因熱泵機(jī)組造價(jià)較高、各用
20、水場(chǎng)合熱水使用時(shí)段不均、用水量不均衡、不同的環(huán)境溫度機(jī)組制熱能力也將或高或低變化、不同季節(jié)進(jìn)出水溫差不同、不同工作方式的機(jī)器最高出水溫度也不同等等因素,使得熱泵熱水機(jī)組不能夠采取即熱式設(shè)計(jì)(即按小時(shí)最大熱水量設(shè)計(jì)), 這就好比如今,市場(chǎng)上的電熱水器,有蓄水式和快熱式的,蓄水式的需要一個(gè)水箱,體積稍大,需要一定的加熱時(shí)間,快 熱式非常小巧,可以即時(shí)出熱水,但它需要非常大的電功率,不僅加大了電網(wǎng)容量,也帶來了一些不安全因素,而且設(shè)備也很昂貴。 綜上所述,熱泵熱水設(shè)備的選型需根據(jù)設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng),用日熱水耗熱量除上運(yùn)行時(shí)長(zhǎng),再乘以一個(gè)安全系數(shù),就是熱泵每小時(shí)要提供的制熱量。其值可按下式計(jì)算: 設(shè)計(jì)小時(shí)制
21、熱量設(shè)計(jì)小時(shí)制熱量 Qh= F Qd / (860 T) (式(式2.5.1) 式中 Qh設(shè)計(jì)小時(shí)制熱量,也即機(jī)器熱負(fù)荷(kW) F安全系數(shù),取值范圍為1.051.1 Qd全天熱水耗熱量(kcal) T設(shè)計(jì)熱泵機(jī)組日運(yùn)行時(shí)間(h),其值應(yīng)根據(jù)用水規(guī)律、低溫?zé)嵩辞闆r和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性等因素綜合考慮確定。不定時(shí)供水時(shí),建議取值為816h,定時(shí)供水時(shí)由設(shè)計(jì)人員酌情確定。 3、確定熱泵機(jī)組型號(hào)及臺(tái)數(shù)、確定熱泵機(jī)組型號(hào)及臺(tái)數(shù) 在以上計(jì)算完成后,可進(jìn)行熱泵的選型,在選型時(shí)應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則: a、在全年使用的熱水系統(tǒng)中,熱水日耗熱量應(yīng)按冬季最不利工況進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算; b、應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚯闆r及機(jī)組熱負(fù)荷情況結(jié)合機(jī)組
22、自身的運(yùn)行特點(diǎn)合理選擇機(jī)組。最不利工 況點(diǎn)既不能選過高也不能選過低,過高將導(dǎo)致冬季能力不足,過低將導(dǎo)致一般季節(jié)能力過 剩,投資加大。一般而言,在冬季最冷月平均氣溫大于0以上的地區(qū),可按環(huán)境溫度為7 的工況來選擇機(jī)器,小于0的地區(qū)可根據(jù)具體情況按05之間選取工況。 c、在確定機(jī)器型號(hào)時(shí)應(yīng)按照產(chǎn)品特性曲線上對(duì)應(yīng)的工況來選取制熱量。 d、對(duì)于機(jī)器數(shù)量的選擇,原則上當(dāng)用戶的小時(shí)耗熱量需求小于20kW時(shí)可選用1臺(tái)機(jī)組,當(dāng) 小時(shí)耗熱量需求大于20kW時(shí),應(yīng)不少于2臺(tái)機(jī)組。 e、以下為普利斯特機(jī)組在各溫度點(diǎn)的制熱量的大致衰減量,可用來做為設(shè)計(jì)參考: 氣溫() -70571520 修正系數(shù) 45%65%72%
23、75%92%100%二、水箱容積的確定二、水箱容積的確定 由于單位時(shí)間的用水水量的不確定特性,確定水箱容積是沒有精確的計(jì)算公式的,但水 箱容積的確定是非常重要的環(huán)節(jié),是熱水系統(tǒng)是否節(jié)能、初投資是否合理的決定因素之 一,須結(jié)合主機(jī)選型、系統(tǒng)形式、用水方式來綜合確定。 1、直接蓄熱循環(huán)系統(tǒng)(不定時(shí)供水)、直接蓄熱循環(huán)系統(tǒng)(不定時(shí)供水) 水箱容積=日總用水量-惡劣工況機(jī)組產(chǎn)水量3h 2、直接蓄熱循環(huán)系統(tǒng)(定時(shí)供水)、直接蓄熱循環(huán)系統(tǒng)(定時(shí)供水) A、定時(shí)時(shí)間在4小時(shí)以上(用水時(shí)間段內(nèi)機(jī)組運(yùn)行) 水箱容積=日總用水量-惡劣工況機(jī)組產(chǎn)水量定時(shí)時(shí)長(zhǎng) B、定時(shí)時(shí)間在4小時(shí)以下(用水時(shí)間段內(nèi)機(jī)組不運(yùn)行) 水箱
24、容積=日總用水量 注:4小時(shí)是連續(xù)用水時(shí)間 3、加熱與蓄熱分離系統(tǒng)、加熱與蓄熱分離系統(tǒng) A、加熱箱的容積:大于等于機(jī)組小時(shí)產(chǎn)熱水量,可靈活選擇 B、蓄熱箱的容積=日總用水量-惡劣工況機(jī)組產(chǎn)水量4h-加熱箱容積 4、直熱式系統(tǒng)、直熱式系統(tǒng) 水箱容積=日總用水量-惡劣工況機(jī)組產(chǎn)水量4h 儲(chǔ)熱水箱的選擇原則上講在用水要求比較嚴(yán)格的場(chǎng)合(熱水供應(yīng)不足會(huì)造成較大的影響),應(yīng)該是日用水總量即為水箱容量,其他場(chǎng)合可按上述方法選擇水箱。三、三、電加熱的選擇電加熱的選擇 在最冷月平均氣溫10的區(qū)域可不考慮加輔助加熱設(shè)備,但前提是機(jī)器配置需滿足設(shè)計(jì)要求,不能有較大缺額。 在最冷月平均氣溫10的區(qū)域,如果其最低溫度
25、低于0以下,應(yīng)考慮加裝輔助加熱設(shè)備,通常是加裝電加熱。其功率大小應(yīng)為設(shè)計(jì)小時(shí)制熱量Qh與最惡劣工況下機(jī)組制熱量總和的差值,可以考慮乘以一個(gè)修正系數(shù)(考慮到電加熱的熱效率等因素)1.051.2(管道式加熱器熱效率較高,值可選小,直插式熱效率稍低,值較大)。 第三章、熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三章、熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 熱泵熱水是否節(jié)能不只是產(chǎn)品所決定的,還需要根據(jù)不同項(xiàng)目、不同地域設(shè)計(jì)一個(gè)合理的、科學(xué)的系統(tǒng),系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅要選擇合適的水泵,恰當(dāng)配置水箱與機(jī)組,還要結(jié)合供水要求,設(shè)計(jì)適合不同用戶的熱水供給系統(tǒng)。熱泵熱水的加熱形式主要有三種,直接蓄熱循環(huán)系統(tǒng)和加熱與蓄熱分離系統(tǒng)以及直熱機(jī)組蓄熱系統(tǒng)。其它不同的系統(tǒng)
26、都是這幾種系統(tǒng)根據(jù)不同的控制方式和不同的用水系統(tǒng)所變化而來的。下面就介紹這幾種常見的熱泵熱水系統(tǒng)。其它未有的用水系統(tǒng)請(qǐng)參照建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)。第一節(jié)、加熱蓄熱一體第一節(jié)、加熱蓄熱一體-直接循環(huán)系統(tǒng)直接循環(huán)系統(tǒng)加熱系統(tǒng)說明:加熱系統(tǒng)說明: 水箱中的冷水通過水泵循環(huán)不斷地泵入機(jī)組中進(jìn)行加熱,水箱中的冷水溫度在此過程中不斷地上升,最終升到設(shè)定溫度(55),機(jī)組停止工作。當(dāng)水箱中的熱水溫度下降,低于設(shè)定溫度5時(shí),機(jī)組重新啟動(dòng)制熱,以維持水箱中的溫度保持在一定的范圍內(nèi)。 由于系統(tǒng)為直接蓄熱式循環(huán)系統(tǒng),加熱水箱與蓄熱水箱共用1個(gè)水箱,故補(bǔ)水采取溫控補(bǔ)水的方式,以保證水箱內(nèi)的水溫不低于可以洗浴的溫度,以防
27、止出現(xiàn)補(bǔ)水過程中水溫過低用戶無法用水的問題。 水箱初次補(bǔ)水可以手動(dòng)補(bǔ)至滿水位,當(dāng)水箱水位由于用水降低到下限水位后,同時(shí)水箱中的水溫高于設(shè)定溫度(此溫度一般可設(shè)為45),電磁閥開啟補(bǔ)水。當(dāng)水位到達(dá)上限水位或水箱溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí),補(bǔ)水電磁閥關(guān)閉。 當(dāng)補(bǔ)水條件滿足時(shí),電磁閥將再次開啟,達(dá)到關(guān)閉條件時(shí)關(guān)閉。 上下限水位要求:上限水位在水箱溢流管以下,下限水位與上限水位所保持的小于水箱容積的十分之一。 對(duì)于此類加熱系統(tǒng),建議冷水補(bǔ)水口自水箱上部補(bǔ)入,目的是防止冷水從底部補(bǔ)入會(huì)使用水口處的水溫很快達(dá)到設(shè)計(jì)溫度,從而會(huì)使補(bǔ)水電磁閥啟閉過于頻繁。用水系統(tǒng)說明:用水系統(tǒng)說明: 用水點(diǎn)的熱水靠水泵壓出。此系統(tǒng)水
28、泵揚(yáng)程須克服系統(tǒng)的供水高度和最不利環(huán)路的管路阻力,一般可采用循環(huán)水泵或自動(dòng)增壓水泵。對(duì)于集中定時(shí)用水的場(chǎng)合可采用循環(huán)水泵,則主管路在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行循環(huán)工作;對(duì)于分散用水的場(chǎng)合則應(yīng)使用自動(dòng)增壓水泵,通過管路水溫控制回水口的電磁閥的開啟,以保證主管路的水溫。用若系統(tǒng)較大、管網(wǎng)復(fù)雜的情況下,一般采用變頻水泵或增壓泵組。系統(tǒng)特點(diǎn):系統(tǒng)特點(diǎn):系統(tǒng)復(fù)雜程度一般,初投資較少,控制復(fù)雜程度一般。注意事項(xiàng):注意事項(xiàng): 1、水箱的主機(jī)進(jìn)水口應(yīng)在水箱的底部位置,確保水箱里低水溫的水進(jìn)入主機(jī)循環(huán)加熱。、水箱的主機(jī)進(jìn)水口應(yīng)在水箱的底部位置,確保水箱里低水溫的水進(jìn)入主機(jī)循環(huán)加熱。主機(jī)出水口應(yīng)距進(jìn)水口有主機(jī)出水口應(yīng)距進(jìn)水口
29、有1米以上的高度,防止水短路。一般是在水箱的上部開主機(jī)出水米以上的高度,防止水短路。一般是在水箱的上部開主機(jī)出水孔。孔。 2、水箱傳感器的位置應(yīng)在水箱中下部用水點(diǎn)出水口的水平位置偏下一點(diǎn)、水箱傳感器的位置應(yīng)在水箱中下部用水點(diǎn)出水口的水平位置偏下一點(diǎn)(確保水箱溫度確保水箱溫度傳感器與水接觸可靠,感溫準(zhǔn)確傳感器與水接觸可靠,感溫準(zhǔn)確),確保到用水點(diǎn)的水溫均達(dá)到或高于設(shè)定溫度。,確保到用水點(diǎn)的水溫均達(dá)到或高于設(shè)定溫度。 3、 系統(tǒng)補(bǔ)水溫控傳感器應(yīng)置于和水箱溫度傳感器同一水平位置或再偏下一點(diǎn)。系統(tǒng)補(bǔ)水溫控傳感器應(yīng)置于和水箱溫度傳感器同一水平位置或再偏下一點(diǎn)。第二節(jié)、加熱與蓄熱分離系統(tǒng)第二節(jié)、加熱與蓄熱
30、分離系統(tǒng)原理說明:原理說明: 1、系統(tǒng)開始階段:、系統(tǒng)開始階段: 補(bǔ)水電磁閥打開,當(dāng)加熱水箱的水位達(dá)到上限水位時(shí),啟動(dòng)機(jī)組給加熱水箱中的冷水進(jìn)行循環(huán)加熱,電磁閥的啟閉受控于加熱水箱中的液位控制器,當(dāng)液位低于下限水位時(shí),啟動(dòng)電磁閥對(duì)加熱水箱進(jìn)行補(bǔ)水,當(dāng)液位達(dá)到上限水位時(shí),關(guān)閉電磁閥,停止補(bǔ)水。其中手動(dòng)補(bǔ)水的閥門是常閉狀態(tài),當(dāng)電磁閥故障時(shí)打開此閥進(jìn)行手動(dòng)補(bǔ)水。 2、系統(tǒng)加熱放水階段:、系統(tǒng)加熱放水階段: 當(dāng)加熱箱的水溫加熱到設(shè)定溫度(55)時(shí),放水電磁閥打開,把熱水放到蓄熱水箱,當(dāng)水位放到加熱箱最低水位時(shí),放水電磁閥關(guān)閉,同時(shí)補(bǔ)水電磁閥打開給加熱箱補(bǔ)水,直到水位在加熱箱上限水位時(shí),補(bǔ)水電磁閥關(guān)閉,
31、同時(shí)機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行加熱當(dāng)加熱水箱溫度達(dá)到設(shè)定溫度(55)時(shí),放水電磁閥再次打開,如此周而復(fù)始,直至蓄水箱的水位到達(dá)上限水位時(shí),放水電磁閥關(guān)閉。當(dāng)加熱水箱水溫達(dá)到設(shè)定溫度(55)時(shí),機(jī)組自動(dòng)停止加熱。當(dāng)蓄水箱的水位降到下限水位時(shí),放水電磁閥開啟,加熱箱繼續(xù)給蓄水箱放熱水。達(dá)到高水位時(shí),關(guān)閉放水電磁閥。這里要說明的是,當(dāng)放水電磁閥開啟時(shí),補(bǔ)水電磁閥將禁止開啟。 3、蓄水箱恒溫階段:、蓄水箱恒溫階段: 當(dāng)蓄水箱的熱水由于管路回水或長(zhǎng)時(shí)間未用,溫度下降到45時(shí),保溫循環(huán)泵啟動(dòng),同時(shí)放水電磁閥打開使蓄熱水箱中的45的熱水與加熱水箱中的熱水循環(huán)對(duì)流,同時(shí)加熱箱的水溫降到50機(jī)組自啟動(dòng)把水溫加熱到55,最
32、終使加熱、蓄熱水箱水溫均達(dá)到55時(shí),保溫循環(huán)泵停止,放水電磁閥關(guān)閉,機(jī)組停止。水位要求:水位要求: 加熱水箱上限水位要求:低于加熱水箱溢流口; 加熱水箱下限水位要求:與上限水位相距不要太大,一般為2030cm; 加熱水箱最低水位要求:稍稍高于放水電磁閥出水口; 加熱水箱最低水位需高于蓄水池上限水位,所以須架高加熱箱。 蓄熱水箱上限水位要求:低于蓄熱水箱溢流口; 蓄熱水箱下限水位要求:低于上限水位且與上限水位保持的容積不小于加熱水箱的容積。用水系統(tǒng)說明:用水系統(tǒng)說明: 用水點(diǎn)的用水靠水的自重壓出,若管路復(fù)雜,熱水出口與下面用水點(diǎn)高差較小,水的自重不夠,最不利用水點(diǎn)不能得到滿足洗浴要求的壓力,則需
33、要在供水管上設(shè)計(jì)外循環(huán)泵加壓,同時(shí)取消回水泵,揚(yáng)程只須克服系統(tǒng)最不利環(huán)路的管路阻力。系統(tǒng)特點(diǎn):系統(tǒng)特點(diǎn): 解決了直接循環(huán)系統(tǒng)的蓄熱水箱的綜合水溫度高而機(jī)器能效比相對(duì)降低的問題,節(jié)能效果相當(dāng)明顯,系統(tǒng)控制先進(jìn),科學(xué),稍但初投資相對(duì)較高,系統(tǒng)控制稍顯復(fù)雜。第三節(jié)、直熱機(jī)組加熱系統(tǒng)第三節(jié)、直熱機(jī)組加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)說明:加熱系統(tǒng)說明: 機(jī)組進(jìn)水為自來水(當(dāng)自來水壓力足夠時(shí)可以不用水泵,系統(tǒng)備用一個(gè)自動(dòng)增壓水泵當(dāng)自來水壓力不足時(shí),可投入使用),通過自來水自身壓力或水泵進(jìn)入機(jī)組加熱,機(jī)組出水為設(shè)定的溫度為55的熱水,當(dāng)儲(chǔ)熱水箱水位低于高位,進(jìn)水電磁閥始終打開,55熱水源源不斷地進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱。進(jìn)入水箱里的水
34、均為55熱水,不需要循環(huán)加熱。在此過程中儲(chǔ)熱水箱中的水位不斷上升,當(dāng)達(dá)到上限水位時(shí),進(jìn)水電磁閥關(guān)閉,機(jī)組停止工作。當(dāng)水箱水位由于用水降低到下限水位,進(jìn)水電磁閥打開,機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)工作,直至達(dá)到上限水位。當(dāng)水箱水溫由于長(zhǎng)時(shí)間未用或管道回水等原因降低到50 時(shí),機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)入循環(huán)保溫模式,此時(shí)工作方式和循環(huán)式相同,當(dāng)水箱水溫達(dá)到55 時(shí),機(jī)組自動(dòng)停止工作。用水系統(tǒng)說明:用水系統(tǒng)說明: 用水點(diǎn)的用水靠水泵壓出。此系統(tǒng)水泵揚(yáng)程須克服系統(tǒng)的供水高度和最不利環(huán)路的管路阻力,一般可采用循環(huán)水泵或自動(dòng)增壓水泵。對(duì)于集中定時(shí)用水的場(chǎng)合可采用循環(huán)水泵則主管路在設(shè)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行循環(huán)工作;對(duì)于分散用水的場(chǎng)合則可使自動(dòng)增
35、壓水泵對(duì)用戶供應(yīng)熱水。管路水溫通過控制回水口的電磁閥的開啟與儲(chǔ)熱水箱熱水混合來保持在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。用若系統(tǒng)較大、管網(wǎng)復(fù)雜的情況下,一般采用變頻水泵或增壓泵組。系統(tǒng)特點(diǎn):系統(tǒng)特點(diǎn): 解決了循環(huán)系統(tǒng)機(jī)組進(jìn)水溫度不斷變化,造成機(jī)組系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定工作壓力高的問題。水箱補(bǔ)水不需要采用復(fù)雜的控制方式,直接補(bǔ)冷水進(jìn)入機(jī)器,因此能效高。系統(tǒng)復(fù)雜程度一般,初投資一般,控制復(fù)雜程度一般。注意事項(xiàng):注意事項(xiàng): 如果自來水進(jìn)入主機(jī)進(jìn)水口時(shí)沒有足夠的壓力,則進(jìn)水口前應(yīng)增加自動(dòng)增壓水泵。如果自來水進(jìn)入主機(jī)進(jìn)水口時(shí)沒有足夠的壓力,則進(jìn)水口前應(yīng)增加自動(dòng)增壓水泵。直熱式優(yōu)勢(shì):直熱式優(yōu)勢(shì): 1、與循環(huán)式系統(tǒng)相比直熱式機(jī)組,其
36、冷凝工況相對(duì)穩(wěn)定,工作壓力相對(duì)穩(wěn)定。機(jī)組直接進(jìn)冷水,因此可以吸收更多的熱量得到較高的cop值,也就是熱泵運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量較高,熱泵因?yàn)榈玫匠浞值睦鋮s就不會(huì)造成核心部件壓縮機(jī)的運(yùn)行工況惡劣而影響運(yùn)行效率和使用壽命,壓縮機(jī)克服系統(tǒng)壓力所消耗的電能也就比較少,這就是直熱式機(jī)組所特有的高能效的奧秘所在。 2 、與循環(huán)式系統(tǒng)相比,直熱式系統(tǒng)控制更為簡(jiǎn)單。 3、由于出水溫度即為可以直接洗浴的熱水,因此,水箱水溫較為穩(wěn)定,用水舒適度高,而且可以滿足一些計(jì)劃外的瞬時(shí)超額用水需求。 4、水箱可以相對(duì)配置小一點(diǎn)。第四章、第四章、循環(huán)泵的確定和控制方式循環(huán)泵的確定和控制方式 一、循環(huán)泵的確定循環(huán)泵的確定 1、內(nèi)循環(huán)
37、水泵、內(nèi)循環(huán)水泵1.1、水流量:、水流量:查“普利斯特”熱泵的樣本資料上的水流量,多機(jī)組則為流量之和,然后乘以 一個(gè)安全系數(shù)1.1;1.2、揚(yáng)程:、揚(yáng)程:查“普利斯特”熱泵的樣本資料上的機(jī)組套管換熱器的阻力,再加上管道的阻力 其值可按下式估算: H=(H+L+X)1.1+hs 式式(4.1.1) 式中 H水泵的揚(yáng)程(m) H主機(jī)進(jìn)出水口的最大落差(m) L循環(huán)管道的長(zhǎng)度(m) X彎頭的個(gè)數(shù) 常數(shù),值為0.05,指每米管道沿程損失為0.05mH20 常數(shù),值為0.1m/個(gè) 常數(shù),值為0.1m/Kpa hs機(jī)組的進(jìn)出水壓差,一般在8Kpa左右 1.1安全系數(shù)設(shè)計(jì)時(shí),內(nèi)循環(huán)管道總長(zhǎng)最好不超過6m,所
38、以可以估算內(nèi)循環(huán)水泵揚(yáng)程,一般取12-15m。2、外循環(huán)水泵、外循環(huán)水泵2.1、加壓水泵、加壓水泵2.1.1、計(jì)算秒流量(可查、計(jì)算秒流量(可查建筑給水排水設(shè)計(jì)手則建筑給水排水設(shè)計(jì)手則得到):得到): (式式4.2.1)式中 q計(jì)算管段的熱水設(shè)計(jì)秒流量(L/S); Ng計(jì)算管段的熱水給水配件的當(dāng)量總數(shù)(可查建筑給水排水設(shè)計(jì)手則); 根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)(可查建筑給水排水設(shè)計(jì)手則) 。2.1.2、確定揚(yáng)程:、確定揚(yáng)程: 總水頭損失(水泵只需克服最不利點(diǎn)的最不利環(huán)路阻力):總水頭損失(水泵只需克服最不利點(diǎn)的最不利環(huán)路阻力): H=h1h2h3h4 (式式4.2.2) h1最不利用水點(diǎn)出水龍頭的
39、壓出水頭(一般按5m計(jì)); h2沿程阻力(可按100m水管按5-8m揚(yáng)程估算); h3局部阻力(可按沿程阻力的25-30%估算); h4水泵到最高用水點(diǎn)的幾何高度(閉式系統(tǒng)和靠水重力供水的系統(tǒng)不計(jì)幾何高 度);0.2gqN2.2、回水循環(huán)泵、回水循環(huán)泵2.2.1、流量、流量 系統(tǒng)管網(wǎng)的熱水循環(huán)流量可按下式計(jì)算: qx=Khmqr(tr-tl) Y/(24t) 式式(4.2.3) 式中qx全日供應(yīng)熱水的循環(huán)流量(L/h) Kh小時(shí)變化系數(shù)(可查建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范) m 用水計(jì)算單位數(shù)(人數(shù)) qr熱水用水定額(L/人.d或L/床.d) tr熱水溫度,tr=55 tl冷水溫度 Y配水管道系統(tǒng)的熱
40、損失率,取值為3%5% t配水管道熱水溫差,按系統(tǒng)大小確定,一般取5%10%。2.2.2、揚(yáng)程、揚(yáng)程 計(jì)算回水管網(wǎng)的局部阻力和沿程阻力即可。二、外循環(huán)泵控制方法二、外循環(huán)泵控制方法 1、回水循環(huán)泵(設(shè)置在回水管,水泵很?。⒒厮h(huán)泵(設(shè)置在回水管,水泵很?。?A、定時(shí)控制:、定時(shí)控制:根據(jù)管道內(nèi)存水降溫的時(shí)長(zhǎng)及管道的存水水量,來設(shè)計(jì)回水循環(huán)泵的啟動(dòng)次 數(shù)和啟動(dòng)時(shí)長(zhǎng); B、回水溫度控制:、回水溫度控制:當(dāng)系統(tǒng)管網(wǎng)內(nèi)的存水降低到洗浴水溫度(45)時(shí),回水泵啟動(dòng),當(dāng)水 溫達(dá)到設(shè)定溫度(50)時(shí),回水泵停止。 2、加壓供水泵(設(shè)置在供水管)、加壓供水泵(設(shè)置在供水管) A、全日循環(huán)或定時(shí)循環(huán):、全日
41、循環(huán)或定時(shí)循環(huán):是指需加壓供水的系統(tǒng),只要系統(tǒng)要用水,加壓供水泵需啟動(dòng), 全日循環(huán)能耗大,一般不采用,對(duì)于定時(shí)集中供水可采用定時(shí)循環(huán);B、氣壓恒壓控制:、氣壓恒壓控制: 水泵與氣壓水罐相連接,當(dāng)水泵工作時(shí),水送至給水管網(wǎng)的同時(shí),多余的水進(jìn)入氣壓 水罐,水室擴(kuò)大并將罐內(nèi)的氣體壓縮,氣室縮小,罐內(nèi)的壓力也隨之升高,壓力升至 最高工作壓力P2時(shí),水泵停轉(zhuǎn),并利用罐內(nèi)被壓縮氣體的壓力將罐內(nèi)儲(chǔ)存的水送入給 水管網(wǎng),水室縮小,氣室擴(kuò)大,罐內(nèi)壓力也隨之下降,壓力降至最低工作壓力P1時(shí), 水泵從新啟動(dòng),如此周而復(fù)始,不斷運(yùn)行。C、變頻控制:、變頻控制: 變頻調(diào)速給水的供水壓力可調(diào),可以方便地滿足各種供水壓力的
42、需要,其原理是當(dāng)系 統(tǒng)用水流量由Q1減至Q2時(shí),恒速泵的揚(yáng)程將沿曲線N由Hs上升至H2;使用變頻供水設(shè) 備時(shí),如恒定揚(yáng)程為Hs,壓力傳感器檢測(cè)出壓力上升,將信號(hào)傳輸至PID控制器,自動(dòng) 對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理后發(fā)出指令,通過變頻器降低頻率控制水泵電機(jī)減速至N1,從而 使系統(tǒng)揚(yáng)程保持在Hs。同樣,當(dāng)流量由Q2減至Q3時(shí),經(jīng)過以上循環(huán)電機(jī)減速至N2曲 線,繼續(xù)保證揚(yáng)程為Hs,從而節(jié)省了Hs至H2和Hs至H3段的揚(yáng)程損失,從而保證供水 平穩(wěn)并減少能耗。實(shí)際運(yùn)行中此調(diào)節(jié)過程非常迅速平穩(wěn),從而控制供水壓力的波動(dòng)在 很小的范圍內(nèi)。第五章、水箱設(shè)計(jì)及安裝要求第五章、水箱設(shè)計(jì)及安裝要求一、水箱的構(gòu)成一、水箱的構(gòu)成
43、 1、水箱的形狀:、水箱的形狀:常用水箱形狀有圓形、方形、矩形、和球形,特殊情況下,也可根據(jù)具 體條件設(shè)計(jì)成其它任意形狀。1.1、圓形水箱結(jié)構(gòu)合理,節(jié)省材料,造價(jià)比較低,但有時(shí)布置不方便,占地較大。1.2、方形和矩形水箱布置方便,占低小,但大型水箱結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,材料耗量較大,造價(jià)比 較高,鋼板水箱把加強(qiáng)肋放在水箱內(nèi)部,則清洗困難,不利于防腐,且加工也不方便2、水箱材料:、水箱材料:2.1、金屬材料:、金屬材料:大小水箱均可使用,重量較輕,施工安裝方便。但易銹蝕,維護(hù)工人量較 大,造價(jià)較高。一般采用碳素鋼板焊接而成。2.2、碳鋼水箱內(nèi)表示必須進(jìn)行防腐處理,對(duì)于生活用水箱,防腐材料不得有礙衛(wèi)生要求。
44、 在有條件時(shí),采用不銹鋼、銅、鋁等材料或復(fù)合材料較為理想。2.3、鋼筋混凝土材料:、鋼筋混凝土材料:適用大型水箱,經(jīng)久耐用,維護(hù)簡(jiǎn)單,造價(jià)低。但重量大,與管道 連接處理不好,易漏水。2.4、其它材料:、其它材料:一些新興材料,如塑料、玻璃飲等到均可用作水箱材料,具有很多優(yōu)點(diǎn), 如耐腐蝕、重量輕、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單便等。但造價(jià)比較高。注:蓄熱水箱是由內(nèi)膽和外板二層鋼板制作,中間夾注:蓄熱水箱是由內(nèi)膽和外板二層鋼板制作,中間夾50mm聚胺脂發(fā)泡保溫材料,內(nèi)膽為聚胺脂發(fā)泡保溫材料,內(nèi)膽為全不銹鋼板制作,外板均可用不銹鋼、彩鋼板、鋁板及鍍鋅板,但只有外板為不銹鋼全不銹鋼板制作,外板均可用不銹鋼、彩鋼板、鋁板
45、及鍍鋅板,但只有外板為不銹鋼才能整體發(fā)泡(保溫材料)。外板也可以用混凝土代替。水箱根據(jù)形狀不同可分為圓才能整體發(fā)泡(保溫材料)。外板也可以用混凝土代替。水箱根據(jù)形狀不同可分為圓形和方形,一般圓形水箱要比方形水箱便宜些。形和方形,一般圓形水箱要比方形水箱便宜些。二、水箱連接管要求二、水箱連接管要求 1、補(bǔ)水管:、補(bǔ)水管:一般設(shè)置電磁閥補(bǔ)水,大小根據(jù)熱泵的加熱水量來確定,低于溢流口50mm或 高出水箱底150mm。 2、出水管:、出水管:熱水出水管管徑按設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算。出水管宜單獨(dú)設(shè)置,其管口下緣應(yīng)高出水 箱底300mm,以防污物進(jìn)入配水管網(wǎng)。 3、溢流管:、溢流管:溢流管口高于設(shè)計(jì)最高水位50m
46、m,管徑宜比進(jìn)水管大12號(hào),但在水箱底1m 以下管段可用大小頭縮成等于進(jìn)水管管徑。溢流管上不得裝設(shè)閥門。溢水管不 得與排水系統(tǒng)連接,必須經(jīng)過間接排水應(yīng)有防止塵土、昆蟲、蚊蠅等進(jìn)入的措 施,如設(shè)置水封等。 4、排水管:、排水管:為放空水箱和排出沖洗水箱而設(shè)置。管口由水箱底部接出與溢流管連接,管徑 4050mm,在排水管上應(yīng)設(shè)置閘閥。 5、水位信號(hào)管:、水位信號(hào)管:安裝在水箱壁溢流管口以下30mm處,管徑為15mm,信號(hào)管另一端通到 經(jīng)常有值班干部人員房間的污水池上,以便隨時(shí)發(fā)現(xiàn)水箱浮球閥失靈而能及時(shí) 修理。如有聲、光信號(hào),此管則可不設(shè)。 6、通氣管:、通氣管:供生活飲水的水箱應(yīng)有密封箱蓋,箱蓋上
47、應(yīng)設(shè)有檢修人孔和通氣管。通氣管上 不得裝設(shè)閥門,管口應(yīng)朝下設(shè)置且管口應(yīng)裝防塵濾網(wǎng)。通氣管管徑一般采用不 小于50mm。 第六章、熱泵熱水器在游泳池加熱系統(tǒng)中應(yīng)用第六章、熱泵熱水器在游泳池加熱系統(tǒng)中應(yīng)用 第一節(jié)、游泳池介紹第一節(jié)、游泳池介紹一、分類一、分類 1、按使用性質(zhì)分有:、按使用性質(zhì)分有:比賽游泳池、訓(xùn)練游泳池、跳水游泳池、兒童游泳、幼兒嬉水池; 2、經(jīng)營(yíng)方式分有:、經(jīng)營(yíng)方式分有:公用游泳池、商業(yè)游泳池; 3、建造方法分有:、建造方法分有:人工游泳池、天然游泳場(chǎng); 4、按有無屋蓋分有:、按有無屋蓋分有:室內(nèi)游泳池、露天游泳池。二、游泳池水溫設(shè)計(jì)二、游泳池水溫設(shè)計(jì) 1、比賽游泳池的池水溫度,
48、應(yīng)符合游泳比賽規(guī)則和游泳池給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范的要 求。 2、計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)游泳池的使用性質(zhì)的使用性質(zhì)和有無屋蓋等情況,可參照下表確 定:游泳池的用途游泳池的用途池水溫度(池水溫度()游泳池的用途游泳池的用途池水溫度(池水溫度()比賽用比賽用2426露天游泳池露天游泳池訓(xùn)練用訓(xùn)練用2527夏季用夏季用不低于不低于22跳水用跳水用2628冬季用冬季用宜為宜為30兒童、幼兒用兒童、幼兒用2429準(zhǔn)備池準(zhǔn)備池2427冬季使用的露天游泳池池水溫度,我國(guó)無明確規(guī)定,國(guó)外資料建議采用冬季使用的露天游泳池池水溫度,我國(guó)無明確規(guī)定,國(guó)外資料建議采用30以上。以上。第二節(jié)、設(shè)備選型計(jì)算第二節(jié)、設(shè)備選型計(jì)算 要保持游泳池
49、溫度和濕度,加熱設(shè)備須加熱到泳池的設(shè)定溫度,初次加熱后需補(bǔ)充泳池?zé)崃繐p失,還要提供一定溫度的補(bǔ)水。 一、初加熱熱量計(jì)算一、初加熱熱量計(jì)算 按照換水量以及水溫升來計(jì)算其總用熱量和小時(shí)用熱功率(機(jī)器所需的制熱功率),應(yīng)以最冷工況計(jì)算,總用熱量按下式計(jì)算: Qzh=(1.15V(t2-t1)/0.86 (式式6.2.1) 小時(shí)熱功率:Pzh= Qzh/T (式式6.2.2) 式中: Qzh-總用熱量(kW.h); V-游泳池的總?cè)莘e (m3); t2-池水所需的溫度(); t1-冷水溫度(); Pzh-小時(shí)用熱功率(kW); T-換水周期,h;(視情況取T=24h或48h) 1.15-考慮在換水周期
50、內(nèi)的熱損失附加值。二、熱量損失計(jì)算二、熱量損失計(jì)算 游泳池的熱量損失包括水面蒸發(fā)損失的熱量、水面?zhèn)鲗?dǎo)損失的熱量、池底和池壁傳導(dǎo)損失的熱量、管道和設(shè)備損失的熱量。不做詳細(xì)計(jì)算時(shí),按以下數(shù)據(jù)估算:游泳池每游泳池每m2水面積平均熱損失概略值(水面積平均熱損失概略值(kJ/h)氣溫(氣溫()5101520252627282930露天游泳池露天游泳池4522418738523433293128472721259624702302室內(nèi)游泳池室內(nèi)游泳池2345217720101842150714651382134012561172三、補(bǔ)水熱量及熱量計(jì)算三、補(bǔ)水熱量及熱量計(jì)算游泳池每天補(bǔ)水量占池容積的百分?jǐn)?shù)游
51、泳池每天補(bǔ)水量占池容積的百分?jǐn)?shù)游泳池類別游泳池類別比賽池比賽池訓(xùn)練訓(xùn)練池池跳水池跳水池室內(nèi)公室內(nèi)公共池共池露天公露天公共池共池兒童池兒童池幼兒池幼兒池水球水球池池游泳、跳水游泳、跳水合建池合建池補(bǔ)充水量補(bǔ)充水量(%)353535510101510151555得到補(bǔ)水量,就可以根據(jù)公式計(jì)算出補(bǔ)水所需的熱量。得到補(bǔ)水量,就可以根據(jù)公式計(jì)算出補(bǔ)水所需的熱量。泳池補(bǔ)水需補(bǔ)熱的小時(shí)功率(以最冷工況計(jì)算)按下式計(jì)算:泳池補(bǔ)水需補(bǔ)熱的小時(shí)功率(以最冷工況計(jì)算)按下式計(jì)算: Ph=(VB/24)()(t2-t1)/0.86 (式式6.2.3)日補(bǔ)水補(bǔ)熱量為:日補(bǔ)水補(bǔ)熱量為: Qh= Ph224 (式式6.2.
52、4) 式中:Ph-補(bǔ)水的補(bǔ)熱功率(kW); Qh-日補(bǔ)水補(bǔ)熱量(kWh); V-游泳池容積(m3); B-補(bǔ)水量的百分?jǐn)?shù)(%); t1-補(bǔ)水初溫(); t2-池水溫度()。六、設(shè)備配置及系統(tǒng)方案六、設(shè)備配置及系統(tǒng)方案 游泳池的初加熱一般耗熱較大,如果對(duì)換水周期要求較嚴(yán)格,則一般機(jī)器配置較大,制熱時(shí)把所有加熱設(shè)備全部投入,初加熱之后再運(yùn)行部分機(jī)組給游泳池補(bǔ)水加熱和恒溫。設(shè)計(jì)產(chǎn)熱量QC=Pzh,根據(jù)Pzh的值,按照設(shè)計(jì)工況對(duì)產(chǎn)品制熱量進(jìn)行修正后,即可確定機(jī)組數(shù)量。對(duì)于以恒溫為主的系統(tǒng),應(yīng)根據(jù)泳池每天的散熱量來確定機(jī)組數(shù)量,機(jī)組總產(chǎn)熱量QC=泳池日散熱量/熱泵的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)T。T可按實(shí)際要求定,如無要求,一般取16小時(shí),最好不超過20小時(shí)。第七章、熱泵熱水中心與其它熱水形式比較第七章、熱泵熱水中心與其它熱水形式比較第一節(jié)、比較一覽表第一節(jié)、比較一覽表1、空氣能熱泵熱水中心與鍋爐比較、空氣能熱泵熱水中心與鍋爐比較項(xiàng)目項(xiàng)目 名稱名稱空氣能熱泵空氣能熱泵燃油或燃?xì)忮仩t熱水系統(tǒng)燃油或燃?xì)忮仩t熱水系統(tǒng)運(yùn)行及維護(hù)運(yùn)行及維護(hù)簡(jiǎn)單且不需專人維護(hù)簡(jiǎn)單且不需專人維護(hù)故障率高需專人維護(hù)、看管故障率高需專人維護(hù)、看管控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)全自動(dòng)控制且系統(tǒng)簡(jiǎn)單全自動(dòng)控制且系統(tǒng)簡(jiǎn)單復(fù)雜、全自
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