空气源热泵热水器工程安装技规范.doc

扬子空气源热泵热水器工程安装技规范目 录第一章、常用运行系统第二章、循环泵的确定和控制方式第三章、水箱设计及安装要求第四章、热泵热水器在游泳池加热系统中应用第五章、机组安装注意事项第六章、热水用水定额及温度第七章 设备的选型第八章、除霜及辅助加热第九章、安装必备工具（不随机提供）第一章、常用运行系统第一节、加热蓄热一体-直接循环系统加热系统说明：机组通过水泵对水箱中的水进行循环换热，当水箱中的水温上升到55（温度可设定），机组停止。水温降低到50（温度可设定），机组启动加热。水箱水位通过水位电磁阀控制，当水箱水位降低到下限水位时，电磁阀开启补水，水位到达上限水位时，补水电磁阀关闭。上下限水位要求：上限水位在水箱溢流管以下，上、下限水位之间的水箱容积应为整个水箱容积的十分之一。 用水系统说明：用水点的用水靠水泵压出。此系统水泵扬程须克服系统的供水高度和最不利环路和管路阻力，一般可采用水流控制水泵或压力水泵。对于集中定时用水的场合可采用水流控制水泵（水箱位置处于低位采用压力水泵）则主管路在规定时间进行循环工作；对于分散用水的场合则可使压力水泵，通过管路水温控制回水口的电磁阀的开启，以保证主管路的水温。用若系统较大、管网复杂的情况下，一般采用变频水泵或闭式系统。 系统特点：系统复杂程度一般，初投资一般，控制复杂程度一般。 注意事项：1、水箱的主机进水口应在水箱的底部位置，确保水箱里低水温的水进入主机循环加热。2、水箱传感器的位置应在水箱主机进水口往上200mm为佳，确保到用水点的水温均达到或高于设定温度。水箱传感器要确保不能接触水可靠感温准确（一般采用不锈钢管和铜管制作盲管）。 常见的使用范围：楼面有位置放置设备，且能承重，则安装在楼面；如果楼面没有位置放置设备，且不能承重，则可安装在地面。全天供水的学校、工厂宿舍，旅馆、酒店、医院等。 第二节、加热蓄热一体-直接循环闭式系统 加热系统说明：水泵使水箱中的水经过机组中的换热器循环换热，水箱中的水温上升到55，机组停止。闭式水箱需安装安全阀、压力表、温度计，系统的最高点需安装排气阀。 用水系统说明：系统用热水靠自来水冷水压出，若自来水不够压力的情况下需设计外循环泵加压。扬程只须克服系统最不利环路的管路阻力。 系统特点：功耗大，水箱体积大，用水点水量不稳定。 常见的使用范围：楼面没有位置放置设备，且不能承重，全天供水的学校、工厂宿舍、旅馆、小酒店、小医院等。第三节、加热与蓄热分离系统 原理说明1、系统开始阶段：补水电磁阀打开，当加热箱的水位达到上限水位时，机组启动给加热箱冷水循环加热，水箱水位到上限水位时，补水电磁阀关闭，其中手动补水的阀门是常闭状态。2、系统加热放水阶段：当加热箱的水温加热到55时，放水电磁阀打开，把热水放到蓄水箱，当水位放到加热箱下限水位时，放水电磁阀关闭，同时补水电磁阀打开给加热箱补水，直到水位在加热箱上限水位时，补水电磁阀关闭，从而周而复始，直至蓄水箱的水位到达上限水位时，机组停止，当蓄水箱的水位降到下限水位，机组启动，加热箱继续给蓄水箱放热水。3、蓄水箱恒温阶段：当蓄水箱的水温降到45时，加热泵启动，加热箱水位升高，从溢流管到蓄水箱，使蓄水箱的45的水与加热箱的水对流，同时加热箱的水温降到50机组启动把水温加热到55，机组停止。 水位要求： 加热箱上限水位要求：平补水接管口位 加热箱下限水位要求：高于加热箱机组回水接管位置 加热箱下限水位需高于蓄水箱上限水位，所以须架高加热箱 蓄热箱上限水位要求：低于蓄热箱溢水管 蓄热箱下限水位要求：低于上限水位且与上限水位保持的体积大于加热水箱的体积 用水系统说明：用水点的用水靠水的自重压出，若管路复杂，水的自重不够压力到达最远用水点的情况下，在供水管上需设计外循环泵加压，同时取消回水泵，扬程只须克服系统最不利环路的管路阻力。 系统特点：解决了直接循环系统的蓄热水箱的综合水温度高而能效比相对降低的问题，节能效果相当明显，系统控制先进，科学，但初投资相对较高。常见的使用范围：楼面有位置放置设备，且能承重，用水要求高且全天供水的学校、工厂宿舍、大旅馆、大酒店、大医院等。 注意事项：1、主机进水的水泵应采用自压水泵。常见的使用范围：楼面有位置放置设备，且能承重，则安装在楼面；如果楼面没有位置放置设备，且不能承重，则可安装在地面。全天供水的学校、工厂宿舍，旅馆、酒店、医院等。 第二章、循环泵的确定和控制方式一、循环泵的确定 热水给水系统中外循环水泵的选择，是根据计算后所确定的水泵流量和相应于该流量下所需的压力二个参数确定。一般选用离心式管道热水泵。1、内循环水泵1.1、水量：查扬子热泵的样本资料上的水流量。1.2、扬程：查扬子热泵的样本资料上的机组换热器的阻力，再加上管道的阻力。设计时，内循环管道总长最好不超过6m,所以可以估算内循环水泵扬程，一般取8-12m。2、外循环水泵2.1、加压水泵2.1.1、计算秒流量（可查建筑给水排水设计手则得到）：Qg=0.2KNg 式4-5-1式中 Qg计算管段的热水设计秒流量（L/S）；Ng计算管段的热水给水配件的当量总数（查建筑给水排水设计手则）；、K根据建筑物用途而定的系数。2.1.2、确定扬程： 沿程阻力计算公式：hf= 式4-5-2 局部阻力计算公式： 式4-5-3式中：管长； d管径；v 断面平均流速； g重力加速度；沿程阻力系数(可查表得到)； 局部阻力系数(可查表得到)。 总水头损失（水泵只需克服最不利点的最不利环路阻力）：H=h1h2h3h4h1出水龙头的压出水头（一般按2m计）； h2沿程阻力（可按100m水管按5-8m扬程估算）；h3局部阻力（可按沿程阻力的25-30%估算）；h4水泵到最高用水点的几何高度（闭式系统和靠水重力供水的系统不计几何高度）；2.2、回水泵2.2.1、流量系统确定了回水管道的管径后，得到回水管的流速，再计算出系统管网内的可存水体积，然后可根据公式Q=VmQ流量；V流速；m管道的截面积。2.2.2、扬程计算回水管网的局部阻力和沿程阻力即可（计算公式见上节）二、外循环泵控制方法1、回水泵（设置在回水管，水泵很小）A、定时控制：根据管道内存水降温的时长及管道的存水水量，来设计回水循环泵的启动次数和启动时长；B、回水温度控制：当系统管网内的存水降低到洗浴水温度（40-5）时，回水泵启动，当水温达到设定温度（40）时，回水泵停止。2、加压供水泵（设置在供水管）A、全日循环或定时循环：是指需加压供水的系统，只要系统要用水，加压供水泵需启动，全日循环能耗大，一般采用温度控制，对于定时集中供水可采用定时循环；B、气压恒压控制： 水泵与气压水罐相连接，当水泵工作时，水送至给水管网的同时，多余的水进入气压水罐，水室扩大并将罐内的气体压缩，气室缩小罐内的压力也随之升高，压力升至最高工作压力P2时，水泵停转，并利用罐内被压缩气体的压力将罐内储存的水送入给水管网，水室缩小，气室扩大，罐内压力也随之下降，压力降至最低工作压力P1时，水泵从新启动，如此周而复始，不断运行。C、变频控制：变频调速给水的供水压力可调，可以方便地满足各种供水压力的需要，其原理是当系统用水流量由Q1减至Q2时，恒速泵的扬程将沿曲线N由Hs上升至H2；使用变频供水设备时，如恒定扬程为Hs，压力传感器检测出压力上升，将信号传输至PID控制器，自动对信号进行分析处理后发出指令，通过变频器降低频率控制水泵电机减速至N1，从而使系统扬程保持在Hs。同样，当流量由Q2减至Q3时，经过以上循环电机减速至N2曲线，继续保证扬程为Hs，从而节省了Hs至H2和Hs至H3段的扬程损失，从而保证供水平稳并减少能耗。实际运行中此调节过程非常迅速平稳，从而控制供水压力的波动在很小的范围内。三、水系统安装注意事项1、水管的管径应满足系统流量要求。2、冬季机组不使用时，应将机组系统管路内的水排空，以避免管路冻结造成损坏。3、确保系统内水量能满足机组规定的流量（选择合适的水泵），避免机组因水量不足造成机组高压保护，使机组产生故障。4、机组进水口应安装软接管、止回阀、水泵（两端接软接管）、过滤器，以防止换热器堵塞或换热效果降低。图5、水系统最低处应安装排污阀。6、系统易损部件如：水泵、电磁阀等两端应安装闸阀，以方便维修更换。7、水箱的自来水补水口的管路上应安装止回阀，防止停水时水箱水倒流。8、水泵应安装遮雨棚，以避免雨水淋湿造成损坏。9、系统安装完毕，应进行注水、检漏，然后进行保温。系统所有管路应有良好保温，避免热量损失。第三章、水箱设计及安装要求一、水箱的构成1、水箱的形状：常用水箱形状有圆形、方形、矩形、和球形，特殊情况下，也可根据具体条件设计成其它任意形状。1.1、圆形水箱结构合理，节省材料，造价比较低，但有时布置不方便，占地较大。1.2、方形和矩形水箱布置方便，占低小，但大型水箱结构较复杂，材料耗量较大，造价比较高，钢板水箱把加强肋放在水箱内部，则清洗困难，不利于防腐，而且加工也不方便。1.3、球形水箱造形美观大方，目前已成功地生产1-100m容量的球形玻璃钢水箱。2、水箱材料：2.1、金属材料：小水箱均可使用，重量较轻，施工安装方便。但易锈蚀，维护工作量较大，造价较高。一般采用碳素钢板焊接而成。2.2、碳钢水箱内表示必须进行防腐处理，对于生活用水箱，防腐材料不得有碍卫生要求。在有条件时，采用不锈钢、铜、铝等材料或复合材料较为理想。2.3、钢筋混凝土材料：适用大型水箱，经久耐用，维护简单，造价低。但重量大，与管道连接处理不好，易漏水。2.4、其它材料：一些新兴材料，如塑料、玻璃钢等到均可用作水箱材料，具有很多优点，如耐腐蚀、重量轻、安装维护简单便等。但造价比较高。注：蓄热水箱是由内胆和外板二层钢板制作，中间夹50mm聚胺脂发泡保温材料，内胆为全不锈钢板制作，外板均可用不锈钢、彩钢板、铝板及镀锌板，但只有外板为不锈钢才能整体发泡（保温材料）。外板也可以用混凝土代替。水箱根据形状不同可分为圆形和方形，一般20m3以上为卧式，12m3以下为立式，在价格上立式比卧式便宜。二、水箱连接管要求1、补水管：一般设置电磁阀补水，大小根据热泵的加热水量来确定，高出水箱底150mm。2、出水管：出水管管径按设计秒流量计算。出水管宜单独设置，其管口下缘应高出水箱底150mm，以防污垢进入配水管网。3、溢流管：溢流管口高于设计最高水位50mm，管径宜比进水管大12号，但在水箱底1m以下管段可用大小头缩成等于进水管管径。溢流管上不得装设阀门。溢水管不得与排水系统连接，必须经过间接排水应有防止尘土、昆虫、蚊蝇等进入的措施，如设置水封等。4、排水管：为放空水箱和排出冲洗水箱而设置。管口由水箱底部接出与溢流管连接，管径4050mm,在排水管上应设置闸阀。5、水位信号管：安装在水箱壁溢流管口以下100mm处，管径为15mm，信号管另一端通到经常有值班干部人员房间的污水池上，以便随时发现水箱浮球阀失灵而能用时修理。如有声、光信号、此管则可不设。6、通气管：供生活饮水的水箱应有密封箱盖，箱盖上应设有检修人孔和通气管。通气管上不得装设阀门，管口应朝下设置且管口应装防尘滤网。通气管管径一般采用不小于50mm。 三、水箱安装距离水箱形式水箱至墙面距离（m）水箱之间净距（m）水箱顶至建筑结构最低点间距离有阀侧无阀侧圆 形08050706矩 形10070706四、水箱安装注意事项1、水箱安装应有足够的强度以承担水箱重量，并做水箱基础。2、水箱安装时应注意进、出水口位置，以便和机组连接方便。第四章、热泵热水器在游泳池加热系统中应用第一节、游泳池介绍一、分类1、按使用性质分有：比赛游泳池、训练游泳池、跳水游泳池、儿童游泳、幼儿嬉水池；2、经营方式分有：公用游泳池、商业游泳池；3、建造方法分有：人工游泳池、天然游泳场；4、按有无屋盖分有：室内游泳池、露天游泳池。二、游泳池水温设计1、比赛游泳池的池水温度，应符合游泳比赛规则和游泳池给水排水设计规范的要求。2、有关国家关于游泳池池水温度的规定，参见下表各国游泳池池水温度：国别美国日本前苏联国际泳联水温()2224比赛池240.5跳水池270.5幼儿池25冬季2224夏季1824263、计时应根据游泳池的使用性质的使用性质和有无屋盖等情况，可参照下表确定：游泳池的用途池水温度（）游泳池的用途池水温度（）比赛用2426露天游泳池训练用2527夏季用不低于22跳水用2628冬季用宜为30儿童、幼儿用2429准备池2427冬季使用的露天游泳池池水温度，我国无明确规定，国外资料建议采用30以上。第二节、设备选型计算 要保持游泳池温度和湿度，加热设备须加热到泳池的设定温度，初次加热后需补充泳池热量损失，还要提供一定温度的补水，还有室内的采暖，另外如有要求，还须提供淋浴热水。一、初加热热量计算Qd =VC（trtl）r式中：Qd热水日耗热量(kcal)； V游泳池的体积（L）；C水的比热(1.0kcal/kg)； tr热水的温度()；tl冷水的温度()； r热水的密度(1=Kg/L)。二、热量损失计算 游泳池的热量损失包括水面蒸发损失的热量、水面传导损失的热量、池底和池壁传导损失的热量、管道和设备损失的热量。不做详细计算时，按以下数据估算：游泳池每m2水面积平均热损失概略值（kJ/h）气温（）5101520252627282930露天游泳池4522418738523433293128472721259624702302室内游泳池2345217720101842150714651382134012561172三、补水热量及热量计算游泳池每天补水量占池容积的百分数游泳池类别比赛池训练池跳水池室内公共池露天公共池儿童池幼儿池水球池游泳、跳水合建池补充水量（%）353535510101510151555得到补水量，就可以根据公式计算出补水所需的热量。四、采暖热量计算Qn=aqvn.V (tn-tw)式中 Qn 建筑物的供暖热负荷（W）；qvn 建筑物供暖的体积热指标 W/（m3）；a 温度修正系数（取值为2.4）； tn 室内计算温度（）；tw室外供暖计算温度（）；V 建筑物的外轮廓体积，游泳馆尺寸。五、淋浴热量计算根据第六章介绍的方法计算六、设备配置及系统方案 游泳池的初加热一般把所有加热设备全部投入，初加热之后再运行部分机组给游泳池补水加热和恒温。设计产热量QC=热泵的运行时长按实际要求定，如无要求，一般取24小时，最好不超过24小时。然后再根据补水加热、恒温、淋浴、采暖热量来确定台数。第五章、机组安装注意事项1、电器接线应符合有关条例和规定。2、供电线路的电压波动应在额定电压的10%以内。3、机组应良好接地，以防绝缘失效。4、水管系统的安装应符合国家相关规定和规范。5、机组应有独立的电源，并安装空气开关。6、机组安装的位置应保证足够的通风，不应有阻碍物挡住机组的排风和吸风。7、机组安装应留有足够的维修和保养机组的空间。8、机组可安装在露天、屋顶、阳台等任何方便的地方。9、安装位置应有足够的强度以承担机组的重量和运行时的震动。10、机组安装应高出安装地面5cm。11、应确保机组四脚固定平稳，以减少震动。12、如多台机组安装，应考虑机组安装时排列整齐、美观。第六章、热水用水定额及温度一、生活热水用水定额（表2.2.1）序号建筑物名称单位各温度时最高日用水定额(L)55601住宅(每户设沐浴设备)每人每日96144401002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洗衣房每千克每干衣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）每人每次3027二、冷水计算温度（表2.2.2）分 区地 区地面水温度（）地下水温度（）第一分区黑龙江、吉林、内蒙古的全部，辽宁的大部分，河北山西、陕西偏北部分，宁夏偏东部分4610第二分区北京、天津、山东全部，河北、山西、陕西的大部分，河南北部，甘肃、宁夏、辽宁的南部，青海偏东和江苏偏北的一小部分41015第三分区上海、浙江全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部，湖南、湖北东部，河南南部51520第四分区广东、台湾全部，广西大部分，福建、云南的南部101520第五分区贵州全部，四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陕西和甘肃秦岭以南地区，广西偏北的一小部分71520三、热水用水量计算1、根据人数及床位数和其热水用水水量定额计算Qt=mqr （式2.2.1）式中：Qt设计全天热水用水量（L/h）；qr热水用水定额(见表)；m用水计算单位数(人)；2、耗热计算：热水用水量乘温度便得到耗热量，但要注意单位换算，例（同种状态下）：1L水=1kg水，1T水=1m3水=1000L水，公式如下：Qd =QtC（trtl）r （式2.2.2）式中：Qd热水日耗热量(kcal)； Qt设计全天热水用水量（L/h）；C水的比热(1.0kcal/kg)；tr热水的温度()；tl冷水的温度()；r热水的密度(1=Kg/L)。3、冷水量、热水量和混合水量换算冷水量、热水量和混合水量换算三者的关系如下式Qr+Q1=Qm （式2.2.3）式中：Qr、Q1、Qm分别为热水量、冷水量、和混合水量（L）tr、t1、tm分别为热水温度、冷水温度、和混合水温度（L）第七章 设备的选型一、空气源热泵主机选型1、确定日用水量 根据公式（2.2.1）确定每天最高用水量，在用户无特别要求的情况下，单位人数或床位数的额定用水量按表（2.2.2），温度一般按55。 常见用水量的确定 （表2.2.2）序号建筑物名称单位55日用水定额(L)常取值（L）配成40洗用热水冷水15冷水51宾馆客房（不带浴缸）每床每日80-100100160142.9（带浴缸）每床每日150-200150240214.32一般旅馆每床每日50-80609685.73住宅每人每日50-80508071.44学校（工厂宿舍）单间淋浴每人每日50-80609685.7集体淋浴每人每日50-80508071.4提桶取水每人每日20-50304842.95医院（含病人陪附）每床每日80-120100160142.9注：按以上额定水量计算日用水量时，无需乘任何系数。2、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，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。 设计产热水量QC= （式2.2.4）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2.2.3）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12，83、确定热泵机组台数及产热量A、以产热量确定机型和台数：根据（式2.2.4）得到设计产热水量QC，用公式（式2.2.2）换算成热量，把热量单位换算成KW，然后查产品样本资料上的制热能力选择合适的机型，产热量大于20KW的一般选2台或2台以上。B、以产水量确定机型和台数：热泵额定工况1KW产热量，可以把15的21.5L冷水加热到55，根据（式2.2.4）得到设计产热水量QC，再除上热泵1KW的产热量，就得到了总产热量，然后确定台数。热泵1KW产热量在不同冷水温度的产水量如下表： （表2.2.4）冷水温度（）2015105产水量（55）24.5721.519.117.2C、热泵热水产热量的修正 根据热泵产热原理及特性，它的小时产热量是随工况变化而变化的，室外湿球温度越低，产热量越低，而地域不同，室外湿球温度不同，所以在选型时要对产热量进行修正，以最恶劣工况下的产热量选择机型。各湿球温度的修正值如下表： （表2.2.5）序号室外湿球温度制热量修正系数主机输入功率修正系数1-70.4650.5922-60.4950.63-50.520.614-40.5450.625-30.570.636-20.5950.647-10.620.65800.6480.669910.6730.71020.6980.7331130.7230.7651240.7480.79761350.7730.831460.7990.8621570.8220.8781680.8450.89551790.8680.91218100.8910.92919110.9120.94320120.9340.95721130.9560.97122140.9780.9852315.5112418.51.0591.059常见地区产热量修正值序号城市室外湿球温度制热量修正系数1广州、南宁1.30.692海口5.60.793湛江3.10.7254香港、深圳4.60.775福州2.40.76厦门3.90.7477南昌-20.5958合肥-5.50.59长沙-5.40.5二、水箱容积的确定 由于单位时间的用水水量的不确定特性，确定水箱容积是没有精确的计算公式的，但水箱容积的确定是非常重要的环节，是热水系统是否节能、初投资是否合理的决定因素之一，须结合主机选型、系统形式、用水方式来综合确定。在下一章详细介绍了系统形式。1、蓄热直接循环系统（不定时供水）水箱容积=日总用水量-恶劣工况机组产水量4h2、蓄热直接循环系统（定时供水） A、定时时间在4小时以上（用水时间段内机组运行）水箱容积=日总用水量-恶劣工况机组产水量定时时长B、定时时间在4小时以下（用水时间段内机组不运行）水箱容积=日总用水量注：4小时是连续用水时间3、加热与蓄热分离系统A、加热箱的容积：小于机组小时产热水量，大于机组30分钟产热水量B、蓄热箱的容积=日总用水量-恶劣工况机组产水量4h-加热箱容积第八章、除霜及辅助加热第一节、热泵热水器除霜 热泵热水器的除霜一直是热水系统研究和设计的重要课题，也是热水系统是否节能的重要指标之一。据日本学者的实验结果，气温t，空气相对湿度在以下范围：-12.8t5.8, 67%就结霜，-5.0t5.0，67%就会严重结霜。结霜严重时，换热器散热