空气能热水机

1、 材料设备标准编号版号级别页码:第 21 页 共21 页发布时间： 空气源热泵热水器编制： 批准： 1. 定义1.1 空气能（热泵）-是通过自然能(空气蓄热)获取低温热源，经少量电能转换使系统高效集热整合后成为高温热源，用来取(供)暖或制取热水的一种设备。1.2 热泵定义-在自然界中，水总由高处流向低处，但可以用水泵把水从低处提升到高处，从而实现水由低处向高处流动的现象；热量也总是从高温传向低温。同样可以用一种装置将热量从低温传递到高温，这中设备就是热泵。热泵实质上是一种热量搬运与提升的设备或装置。1.3 空气能热水器的含义-是一种利用高位能从空气中吸收热量，从而将低位热源流向高位热源的设备或

2、装置。高位能：比如说电能。低位热源：自然的低品质的空气、水、土壤等高位热源：满足人类需要的高品质的水，空气等。1.4 承压式水箱：水箱里的水不与大气压相通而且能承受一定水压的水箱。2. 配置设计依据1、GB50015-2003建筑给水排水设计规范 2、GB50364-2005民用建筑太阳能热水系统应用技术规范3、GB4706.32-2004家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求4、GB50268-98给水排水管道工程施工及验收规范5、用户实际用水量及工程背景。6、当地相关规定（如防雷、城管、消防等）3. 发展历程及趋势热泵于50年代初引入中国，起初只是用于医疗及科研冷藏，200

3、0年问世第一台空气能热水器，因没有国准标可参考,所以，至今还处于自由发展期；目前由于得到国家的政策支持，空气能产业在自力更生与相互仿制的道路上发展至今。由于空气源热泵热水器是综合电热水器和太阳能热水器优点的安全节能环保型热水器，所以空气源热泵热水器是继燃气热水器、电热水器和太阳能热水器的新一代热水装置，是可替代锅炉的供暖水设备。可一年三百六十五天全天候运转，制造相同的热水量，使用成本只有电热水器的1/4，燃气热水器的1/3，太阳热水器的1/2。高热效率是空气源热泵热水器最大的特点和优势，在能源问题成为世界问题时，这是空气源热泵热水器成为“第四代热水器”的最重要的法宝之一。4. 工作原理

4、0;空气源热泵热水器内专置一种吸热介质冷媒，它在液化的状态下低于零下20，与外界温度存在着温差，因此，冷媒可吸收外界的热能，在蒸发器内部蒸发汽化，通过空气源热泵热水器中压缩机的工作提高冷媒的温度，再通过冷凝器使冷媒从汽化状态转化为液化状态，在转化过程中，释放出大量的热量，传递给水箱中的储备水，使水温升高，达到制热水的目的。5. 使用范围及运行费用5.1空气源热水机正常工作环境温度一般在-5度+40度之间，其出水温度通常可达到50至60摄氏度；基本适用于华东、华南等长江以南地区，广东、福建、浙江、湖南、江西、云南等省份空气能热泵热水器发展比较良好；而例如像结霜等一些技术上难以解决的问题，使得设备

5、在北方地区运行困难，导致在广大的则难以得到推广。5.2几种热水加热设备运行费用对比表 供热方式热泵热水器太阳能燃气热水器电热水器加热一吨水所需的热量：1000kgX(60-20)X1=40000kcal能源种类电电（辅助）液化气电能源热值860kcal/度860kcal/度12000kcal/kg860kcal/度热效率350%95%80%95%能源消耗量13.3度17度（按35%计算）42kg49度能源单价055元/度055元/度2.2元/立方055元/度能源费用73元9.4元132元26.9元使用年限1015年810年810年810年运行费用27%35%49%100%空气源热泵太阳能液化气

6、电加热器6. 设备分类热泵热水机整体式热水机家 用分体式热水机商 用直热热水机组循环热水机组6.1普通家用机  家用空气能热水器有整体式与分体式之分，整体式空气能热水器把冷气也来用起来了。行业当中，又称这种空气能热水器为冷气热水器。而分体式空气能热水器没将冷气回收利用，这就是整体式与分体式最大的区别。6.2普通商用机空气源热泵中央热水机组一般由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、过滤器、储液罐、单向阀、电磁阀、冷凝压力调节水阀、储水箱等几部分组成。7. 系统解析其内部结构主要由四个核心部件：压缩机，冷凝器，膨胀阀，蒸发器组成。 其工作流程是这样的：压缩机将回流的低压冷媒压缩后，变成高温

7、高压的气体排出，高温高压的冷媒气体流经缠绕在水箱外面的铜管，热量经铜管传导到水箱内，冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态，经膨胀阀后进入蒸发器，由于蒸发器的压力骤然降低，因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态，并吸收大量的热量。同时，在风扇的作用下，大量的空气流过蒸发器外表面，空气中的能量被蒸发器吸收，空气温度迅速降低，变成冷气释放。随后吸收了一定能量的冷媒回流到压缩机，进入下一个循环。 由以上的工作原理可以看出，空气源热泵热水器的工作原理与空调原理有一定相似，应用了逆卡诺原理，通过吸收空气中大量的低温热能，经过压缩机的压缩变为高温热能，传递给水箱中，把水加热起来。整个过程是一种能量转移的过程

8、（从空气中转移到水中），不是能量转换的过程，没有通过电加热元件加热热水，或者燃烧可燃气体加热热水。 简单来说：其工作原理就是把空气中的能量加以吸收，转变成热量，转移到水箱里面的水中，把水加热起来，同时把失去大量热量的空气排放到室外的环境中，这是就是一般分体空气能热水器（又称为空气能冷气热水器）的原理；而一体式空气能除了吸收空气中的热量加热热水，还能把失去大量热量的空气，即是冷气，排放到厨房里，实现厨房制冷功能。8. 产品特点介绍8.1 使用方便：空气源热泵热水器是蓄热式的，加热功能根据水箱内的温度自动启动，保证热水24小时充足供应，因此不会出现像燃气热水器那样无法同时满足多个水龙头用热水的问题

9、；水箱容量根据具体要求量身订做，水量充足，可满足不同客户不同时段需求。即开即用热水，出水量大，出水温度稳定，满足你所有对热水的期望。8.2 经济节省：从空气中获取大量的能源，能效比高达300%400%。根据使用规律设定热水器自动运行时间，费用自然节省。8.3 适用范围广：不受气候影响，在环境温度为-1043下均能正常工作，可广泛应用于家庭、宾馆、酒店、学校、医院、集体宿舍、住宅小区、桑拿等集中供热。 8.4 持久恒温：使用非常简单，整个热水器采用自动化智能控制系统，用户只需在初次使用时开一下电源，在以后的使用过程中完全实现自动化运行，到达用户指定水温时自动停机，低于用户指定水温时系统

10、自行开机运行，完全实现一天24小时随时有热水而不用等候。 8.5 安全环保：由于它不是采用电热元件直接加热，故相对电热水器而言，杜绝了漏电的安全隐患；相对燃气热水器来讲，没有燃气泄露，或一氧化碳中毒之类的安全隐患，因而具有更卓越的安全性能。使用过程中只是将周围空气中的热量转移到水中，无任何有害有毒气体排放或燃烧，完全做到零排放，对环境几乎不产生影响。8.6 防冻功能：具有智能化霜功能，确保热水器在低气温环境下稳定运行，它可根据室外环境温度、蒸发器翅片温度和机组运行时间等多个参数综合、智能判断自动进入和退出化霜。 8.7 安装方便：家用机由于体积小巧，可以安装在任何地方，安装在室内不占

11、用空间，也可以安装在室外，如屋顶、地面等露天放置，可以实现远程监控，占地面积小、安装简单，无需另设机房。8.8 使用寿命长，维护费用低，设备性能稳定，使用寿命可达15年以上。9. 水箱选择9.1传统内盘结构这种结构是空气能水箱的第一代技术。用一根金属管（铜管或不锈钢）绕成弹簧状的盘管浸泡在水箱中，用于冷媒在管中循环传热。虽有易制造，成本低，加热快的特点。但容易出现以下问题：1、腐蚀穿孔：由于水中的氯离子对铜有严重的腐蚀性，使用35年，盘管就腐蚀报废。水质差的盐碱地区和沿海地区1年多就出现腐蚀穿孔。2、健康隐患：在腐蚀穿孔时，盘管中的冷媒（化学品）会全部渗漏到热水中，给用户带来损害身体健康的安全

12、隐患。因此在国外已经禁止使用这种结构。3、结水垢：使用时间久，铜管表面会一层厚厚的水垢，严重影响加热速度。9.2循环式结构（管式内盘）该结构把浸泡式的盘管绕在内水箱的内壁上，盘管腐蚀，泄露冷媒（化学品）的致命问题是解决了，但由于盘管是圆形的（椭圆、D型），与水箱的接触面很小且不紧密，使传热效果下降，导致热效应低，压缩机易卡缸报废等新的问题。9.3循环式结构（管式外盘）是由换热盘管绕置或嵌入在内胆外侧，冷媒与皮肤接触的热水隔两层金属，健康、安全。但因管式盘管与水箱的接触面积小，热交换效果极差，加热速度慢，能效低，无法满足消费者的用水需求，也无法实现节能的目的，为达到冷凝效果，不得以加长盘管长度为

13、代价，而带来的后果是；负载过大，系统回油困难而易使压缩机卡缸频发。9.4“加热墙”结构由金钢防腐层、纳米超导层、热量发射层、热量反射层、锁热层构成，利用“仿生学原理”制成的微细通道热量反射层（如同遍布全身的毛细血管），形成了整体加热，加热效率高，并且毛细管中的传热冷媒与热水之间有两层金属隔离，彻底杜绝了冷媒（化学品）渗漏到热水中，接触到人体的安全隐患，而且使用寿命比传统水箱提高了三倍。10. 压缩机品牌10.1 家用机压缩机品牌主要有：美芝（是美的与东芝合资生产，占空气能热水器50%或以上）松下（有万宝松下、杭州松下）海立（海信日立）10.2 商用压缩机品牌：一般都是美国谷轮。 采用美国谷轮公

14、司生产的热泵热水机组专用压缩机如下示意图：11. 家用机设备选型11.1家用分体式热水机选型机型/L/h水箱选择(L)使用人数(人）1HP/70L/h100 1 21.5HP/105L/h150 /200 2 32HP/140L/h300 3 43HP/200L/h 500 5812. 安装要求及步骤12.1室外机组安装场所的选择：12.1.1方便安装和维护的空间处。12.1.2进出风口无障碍和强风不可吹到处。12.1.3干燥通风处12.1.4支承面平坦，能承受室外机重量2倍以上，可以水平安装室外机，且不会增加噪音及振动处。12.1.5运行噪音及排出空气及冬季化霜排水不影响邻居或公共环境处12

15、.1.6无可燃气体泄漏或油烟处12.1.7便于安装连接管和电器连接处12.2水箱安装场所的选择12.2.1方便安装和维护的空间处12.2.2支承面平坦,能承受水箱工作重量,且可以在垂直方向固定水箱处12.2.3无腐蚀性气体泄漏处12.2.4方便安装连接水管和电器连接处12.2.5方便安全阀工作时排出的水能顺利排入下水道处12.2.6保证安全阀工作时排出的水不会溅到木质地板和家具处注意：进水端口必须加装止回阀，否则会引发水箱内胆吸瘪故障。12.3 液侧连接管安装流程及方法（七）,安装排空流程及方法1,拧下各角阀压盖，按下顶针阀.2.开启小角阀二分之一周，有气体从三通顶针阀处排出-710秒后，松开

16、顶针阀，其实自动关闭，1,拧下各角阀压盖，将阀口涂抹冷冻机油1-3滴2,将管口相应对接，先用手将各钠子拧紧，.3,用相应活动板手和叉口板手.拧紧各钠子12.4 连接管安装要领12.4.1 将阀体斜面端口抹13滴冷冻机油；12.4.2将连接管的喇叭口对应，先用手将铜钠子拧紧；12.4.3用1214型的插口扳手卡住阀体的上的安装槽（处静止状态）12.4.4 用1012寸活动扳手卡住该铜钠子帽，顺时方向拧紧，力矩与插口扳手逆向3035公斤。12.5真空流程及方法12.5.1把压力表和真空泵连接好12.5.2低压表打开，把高压表关闭。12.5.3抽直空30分钟后关闭低压阀，进行保压10分钟以上。当压力

17、表指针始终指在“-1”位置上则表示真空度正常。 12.6排空方法：12.6.1拧开大、小角阀内六角压盖；12.6.2拧下大角阀（三通阀）顶针阀压盖；12.6.3用十字起或略小一号的内六角扳手按下顶针阀；12.6.4用对应的内六角扳手打开小角阀二分之一周；12.6.5 听到有气体从顶针阀处排除810秒(200L以下,300L以上1012秒)后松开顶 针阀，使其自动关闭；12.6.5 30秒后关闭小角阀；12.6.7 用海棉块涂洗洁精溶液对各铜钠子接口进行检漏40秒以上；12.6.8 确认无漏点后再安装水系统部分,间隔时间大于24小时后再用(第3项) 同方法按一下顶针阀0.51秒钟；12.6.9

18、听到有强劲的气体排除后即可（无强劲气体排除时则说明异常有漏点,必须排 查处理后重复排空检漏程序,否则不能安装）；12.6.10 正常后打开大、小角阀至100%（略带力）；12.6.11 将各压盖口涂抹冷冻机油13滴后依次拧紧(不得有松动现象)；12.6.12 30分钟后对大小角阀检漏，确认无漏点后该操作程序结束；12.7 液侧各钠子端检漏流程及方法；1,关闭小角阀，用海棉块涂抹洗洁精溶液对各检漏点进行检漏，每个检漏点应大于30-60秒，.2,确认无漏点后，再用小一号的内六角板手按下顶针阀，有强劲气体时则说明正常。无气体时则说明有漏点3,有漏点时，则重复检漏，正常后重和排空流程。12.8 重要安

19、装提示12.8.1插口扳手与活动扳手逆向带力时，插口扳手不得偏离角度，否则会引发阀体损坏；12.8.2得用活动扳手取代插口扳手；12.8.3喇叭口必须涂抹冷冻机油，否则会引发冷媒渗漏现象；12.8.4违背上述操作规程统属不规范操作,均会引发阀体损坏.冷媒渗漏及排汽过温等故障；12.8.5机组调试安装完毕后，应该对以下几点进行检查：先总体检查下整个热水系统和电控系统是否安装好，接线是否牢固，电源插座是否左''N''右''L'',主机大小阀门是否打启，角阀压盖是否拧紧，冷媒连接管是否无泄漏，正常后再送电，用万用表检查电源正常后方可开机

20、；12.9开机后需要检查的几个要点：12.9.1压缩机是否有延迟3分钟保护；12.9.2机组运行时的高压压力是否正常，风机吹出的风是否感觉到凉爽，用钳形表检测机组运行电流，观察是否正常，机组无异常噪音；12.9.3检查机组的供水系统能否提供足够的压力给用户；12.9.4正常运行一段时间后，水温能够加热到设定温度停机，且水温低于设定温度5度后能够正常启动；12.9.5打开热水出水龙头进行水路空气排空，直至热水匀速出水；12.9.6以上几点如果都正常，运行至水温达到55度后，则该机组可以交付给客户使用；12.9.7水温升至54.9度时,按上键查看排汽温度是否低于100度以内；12.9.8正常时，排

21、汽温度是水温的20至40度±5度为宜。11 商用机技术知识11.1工作原理11.1.1直热式加热方式    简单理解就是来自外界的冷水进入热泵机组后出来就是60的热水，而且设备内部没有小水箱。由于保温水箱与设备之间没有循环水泵，设备的开启与停止完全按照水箱的高低水位控制器来控制。直热式的优势体现在以下几个方面： 1）不需要循环水泵，减少能耗与故障几率。 2）开机后就获得源源不断的60左右热水，不需要等待，补水速度比循环式快，遇到客户 用量大的情况，安全系数更高。 3）不加任何辅助加热设备情况下，出水温度可达到60。 4）设备内部冷凝系统在20公

22、斤压力以下运行，降低了系统高压压力，使压缩机处于轻负荷 运转状态，延长压缩机寿命。5）直热式设备是直接补热水到热水水箱，即使遇到峰值最大用水量，客户用水温度不受任何影响。保温水箱体积减少30%。由于直接补热水，即使用户把保温水箱的水全部用完，水箱里面的水温都维持在60左右，因此可以100%利用。循环式加热由于补冷水，当遇到大量用水时，水箱温度大幅度下降，水箱温度已经低于40。为了保证用户要求，往往解决方法是增大水箱容积。 11.1.2循环加热方式在热泵机组中装配一个小型保温水箱和一个大型水箱，热泵机组先把小水箱灌满水，把小水箱的水加热至55后再通过循环水泵把热水传递至大型水箱。循环式的劣势体现

23、在以下几个方面：1）由于增加了小水箱、循环水泵，设备的成本和故障几率也等于增加。 2）在过去对循环式热泵的研究中得出，大部分时间，水箱里面的水温都维持在50，当冷水补进水箱后，水箱温度降低幅度在5左右。这个时候热泵的温度感应器驱使热泵与循环水泵启动，当温度达到55后，设备停止运转。这样一来，设备每天启动与停止次数都是维持在一个相当高的频率，众所周知，压缩机的启动瞬间电流大，同样压缩机的高频率启动与停止就意味着寿命减少与能耗的大幅度增加。 3） 循环式加热系统是直接补冷水到热水水箱，导致了水箱温度不稳定，客户经常投诉。13. 商用机（组）设备选型13.1确定日用水量全日供应热水的住宅、

24、别墅、宾馆、医院、幼儿院、培训中心等建筑集中热水供应系统的设计小时热水量：Q=m*Kh*qrQ: 设计小时热水量（L/d）m: 用水计量单位数（人数或床位数等）Kh: 热水小时变化系数qr:热水用水定额（按GB 50015-2003选用）热水定额表建筑给水排水设计规范 GB 50015-2003 热水小时变化系数Kh 住宅、别墅的热水小时变化系数：居住人数50100150200250300500100030006000Kh6.585.124.494.133.383.703.282.862.482.34酒店的热水小时变化系数：居住人数1503004506009001200Kh6.845.614.

25、974.584.193.9013.2确定水箱容积考虑到冬天机组产水量的衰减，在设备选定的情况下可再稍微选大水箱以保证供水量，一般取1020余量；Q容量=1.2* QQ容量水箱的容量Q 全天用水总量13.3设备安装示意13.4安装调试13.4.1安装位置选择1）安装处足以承受机组的重量，并能隔离噪音及振动；2）避免日光直射，如果有必要最好支一个遮阳棚；3）安装处必须能排除雨水和除霜形成的水；4）安装处必须保证机器不会被埋在雪中；5）安装处必须保证出风口不会正对着强风；6）保证机组出风和运行噪音不影响邻居；7）安装位置必须不受垃圾和油雾的影响。13.4.2安装空间13.4.3水系统安装1）主机进、出水管的连接处，通常须加避振软接、阀门；2)补水管上必须安装Y型过滤器（40目/平方英寸）并安装相应规格的电子除垢器；3)机组进、出水直管处应安装温度计和压力表；4)机组进、出水各管道最低处应安装放水阀（清洗阀门）；5)在水平管道上，阀杆应垂直向上或斜向上安装以便开启，不允许阀杆向下安装6)靶式流量开关，应安装于前后一米范围内均无弯头等管件的水平主管处13.4.4电气接线1)电气接线必