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热泵热水系统选用与安装主编单位负责人表(色主编单位技术负责人批准部门中华人民共和国设部批准文号质[2006]281号个?技术审定人主编单位中国筑科学研究院统一编号GJBT-959洲河设计负责人实行日期二00六年十二月一日图集号06SS127去移目录空气源直热式热泵机组型号说明及工作原理16空气源直热式热泵热水机组技术参数1门图例小0空气源直热式热泵热水机组安装尺寸…18空气源热泵热水系统空气源直热式热泵热水机组平面布置图(顶出风方式)…22空气源热泵独立热水系统原理图空气源直热式热泵热水机组平面布置图(侧出风方式)…23(循环式热泵热水机组与太阳能联合)11空气源热泵热水机组技术参数…24空气源热泵独立热水系统原理图空气源热泵热水机组安装尺寸…25(循环式热泵热水机组)12模块化空气源热泵机组型号说明及工作原理…26空气源热泵独立热水系统原理图模块化空气源热泵机组技术参数……27(带循环加热功能的一次加热式热泵热水机组)13模块化空气源热泵机组安装尺寸…28空气源热泵独立热水系统原理图FM(佃系列模块化热泵机组说明及工作原理…29(一次加热式热泵热水机组)……l4空气源热泵独立热水系统原理图(一次加热式热泵热水机组与太阳能联合)…15目录困集号06SS127興尚理览表网-ZZCE审楼袁东立经校对王永红永红设计张软税弘
FW()系列模块化热泵机组技术参数30R134a型水源热泵机组基础位置参考尺寸…49地源热泵热水系统水源热泵机组型号说明及工作原理…50热泵独立热水系统闭式循环(直接换热)31水源热泵机组技术参数…51热泵独立热水系统闭式循环(间接换热)32水源热泵机组外形尺寸…52热泵独立热水系统开式循环(间接换热)...................33典型机房平面布置图(生活热水罐)…54热泵组合热水系统闭式循环(间接换热)…34典型机房平面布置图(生活热水箱)…55热泵组合热水系统开式循环(间接换热)…35其他示意图热泵热回收组合热水系统闭式循环(直接换热)36抽水井井小室示意图·56热泵热回收组合热水系统闭式循环(地埋管、直接换热)37回灌井井小室示意图·57热泵热回收组合热水系统闭式循环(间接换热)38抽灌两用井井小室示意图…58热泵热回收组合热水系统开式循环(直接换热)?39旋流除砂器安装示意图……巧9热泵热回收组合热水系统开式循环(地理管、直接换热)40含并水分配器的井水室外管线示意图60冷却水二次利用热水系统闭式循环(直接换热)41井水室外管线示意图61冷却水二次利用热水系统开式循环(值接换热、板换预热).42定压补水装置示意图62冷却水二次利用热水系统开式循环(直接换热).43附录冷却水二次利用热水系统开式循环附录计算例题63(直接换热、板换预热、空气源热泵):44冷却水二次利用热水系统开式循环(直接换热、高位生活热水箱)…45R134a型水源热泵机组型号说明及工作原理图.46R134a型水源热泵机组技术参数.47R134a型水源热泵机组安装尺寸…48目录图集号06SS127興尚理表网-乙乙C审楼袁东立经校对王永红永红设计张软张弘
总说明1.编制依据及编制目的4.主要编制内容1.1本图集依据设部质[2006]71号文“关于印发《2006年4.1热系机组的选型与计算。国家筑标准设计编制工作计划》的通知”进行编制,4.2热泵热水系统原理图及控制要求。1.2为更好地贯彻节能方针、引导和规范热泵热水技术的推广和应4.3空气源热泵热水机组安装。用编制本图集。4.4水源热泵机组安装。2.设计依据4.5附属设备安装示意图.《筑给水排水设计规范》GB50015-20035.机组类型说明《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-20055.1热泵机组是以不能直接利用的低位热源(如空气、土壤、水、《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》太阳能、工业废热等)制取冷(热)风或冷(热)水的设备。按压GB50274-98缩机的形式分主要有:离心式热泵机组、螺杆式热泵机组以及活塞《筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》式热泵机组GB50242-20025.1.1离心式压缩机组:尺寸小,易损部件少,输出冷热量能从《水源热泵机组》GB/T19409-200330%调节到100%,转动平稳噪声低,单机制冷量大。主要用于《蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组工商业用和类似用途的冷105428000kW之间.水(热泵)机组》GB/T18430.1-20015.1.2螺杆式热泵机组:容积效率高,负荷调节能力强(能从10%《复合热源热泵型螺杆式冷水机组》JB/T7227-1994调节到100%),主要用于116~1758kW之间.3.适用范围5.1.3活塞式压缩机组:运动部件较多,效率低,技术最成熟。适用于民用筑和一般工业筑热泵热水系统中热水加热部分的应用历史最久,一殷用于<700kw的范围.<>选用与安装。总说明图集号06SS127瑟览泰网ZZE审核袁东立经胶对张铁张议设计王永红永红3
5.2按照低温热源种类可分为空气源热泵和水源热泵。制冷剂成分沸点(℃)最高制热温度主要特点5.2.1空气源热泵:以空气为低温热源的热泵。易受室外空气温、湿度影响,一般用于长江流域以南地区的小型系统中。以提供热水制冷、制热能力大、为目的热泵分为:一次加热式热泵热水机组和循环加热式热泵热水R22热传导率大于R134o,CHCIF>-40.845055℃价格低,对奥氧层机组。有破坏。远期限用1)一次加热式热泵热水机组:使用侧进水流过热泵热水机一次就达到设定终止温度的热水机。制冷、制热能力小2)循环加热式热泵热水机组:使用侧进水通过水泵多次流过热于R22,吸水性强水机逐渐达到设定终止温度的热水机,R134aC2H24-26.26065℃对铜有腐蚀性,价格高,对奥氧层无5.2.2在最冷月平均气温>10℃的地区采用空气源热泵供生活热破坏,属于替代工水系统时,可不设辅助热源,在最冷月平均气温<10℃>0℃的17地区采用空气源热泵供生活热水时,应设辅助热源。辅助热源应经6.系统设计说明技术经济比较后确定。6.1系统分类5.2.3水源热泵:吸取地下水、污水、海水等的低温热能,或以6.1.1按低温热源类型分类:主要包括空气源热系热水系统和地源水作为煤介提取其他低温热源的热能,经过机组提升温度后输出高热泵热水系统。温热水的机组。可用于大中型的系统中,6.1.2按热水是否由热泵机组直接供给分类:分为直接供水系统和5.3热泵机组采用循环工质大部分为氟里昂R22和氟里昂R134a,间接供水系统不同工质的机组出水温度也不同,应根据不同要求进行选取,两者区6.1.3按热泵系统的用途分类:可分为独立式热水系统和热水与空别如下表:调联合系统。常用联合系统按空调放热的利用方式又可分为组合、热回收组合以及冷却水二次利用三种方式总说明图集号06SS127缆又CE审楼袁东立经校对张软张弘设计王永红水红
6.1.4按贮热水方式分类:可分为开式系统和闭式系统。业联合设计.6.1.5设计人员应根据工程实际情况经技术经济比较后选择系统7.1热水系统耗热量计算的组成和运行方式。系统的特点和适用范围可参照《全国民用筑7.1.1热水系统最高日热水量按公式(7.1.1)计算:工程设计技术措施节能专篇》(给水排水)。Qr =mgr /1000(7.1.1)6,2在确定热系热水系统方案前,应根据地质情况、水文资料、气式中:Qr-最高日热水量(m3/d);侯条件、经济性、可靠性等因素,选用合适的低温热源。m-用水计算单位数(人数或床位数);6了水源热泵机组进水水质达不到要求时,应采用相应的水处理措q-热水用水定额(L/人·d或L/床·d)·施,或采取间接换热的方式。7.1.2全日制供应热水的住宅、别壁、招待所、培训中心、旅馆、6.4当原水总硬度≤150mg/儿(以CaC03计)时,系统宜采用宾馆的容房(不含员工)、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所水源热泵与蓄热设备联合直接供热水的方式;当原水总硬度>150mg/L(有住宿)等筑的集中热水供应系统设计小时热水量,按公式(以CaC0计)时,系统宜采用间向接供热水的方式,(7.12)计算:6.5为防止水质污染,在开式系统水箱冷水进水管管顶处的补水(7.1.2)管道上打孔,孔径不宜小于管径的1/5,并在孔上装设同径的吸气式中:Qm-设计小时热水量(m3/h):阀或其他能破坏管内产生真空的装置。k一小时变化系数。66开式系统需加压供水时,回水管上要有限压限流措施:71.了定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业生活间、公6,7地源热泵系统低温热源部分宜采用变流量设计,并与水源热泵共浴室、学校、剧院、体育馆(场)等筑的集中热水供应系统的机组同步运行.设计小时热水量,按公式(7.1.3)计算:7.热泵热水系统的计算及选型Qm=∑q.nb/1000(7.1.3)热泵系统因为热泵机组造价、进出水温差、最高出水温度等因式中:Qh-设计小时热水量(m3/h)素的影响,系统设计一般采用蓄热式,以提高系统的可靠性。系统q-卫生器具的小时用水定额(L/h);的贮热量和热泵的产热量之和必须满足高峰用水时的需要。还应注n。-同类型卫生器具数(人数或床位数);意机组与贮热装置的匹配问题。热系系统非常复杂,本节只介绍独立式热泵热水系统的计算,联合式与热回收式热泵机组需与空调专总说明图集号06SS127翼又-E审楼衷东立平彩校对张软税致设王水红1水红5
b一卫生器具的同时使用系数,住宅、旅馆院、疗养院病房、7.2热泵机组与贮热设备的计算,采用热泵直接供热水和间接供卫生间内浴盆或淋浴器可按70%~100%计,其他器具热水均应配贮热设备。热泵在热水负荷较小时,向热水罐或者热水不计但定时连续供水时间不应小于2h,工业企业生活间、箱内贮热,在设计小时负荷状态下,热系与贮热罐(箱)同时向外公共浴室、学校、副院、体育馆(场)等的浴室内的淋供水。根据不同情况,可以相应调整贮热装置的大小和制热机组的浴器和洗脸盆均按100%计。住宅一户带多个卫生间时,制热量。只按一个卫生间计算。7.2.1热泵机组的制热量按公式(7.2.1)计算:7.1.4最高日平均秒耗热量可按公式(7.1.4)计算:Qg=24×kQa/T(7.2.1)Q=QCpr(t-t)/(24×3600)(7.1.4)式中:Q。-热泵机组设计小时平均秒供热量(kW);式中:Q。-最高日平均秒耗热量(kW);T,-热泵机组设计工作时间(h)。T1应根据用水规律、低Q,-最高日热水量(m3/d);温热源情况和系统经济性等因素综合考虑确定。全日供8筑时,议取12~20(时;定时供水时,T,由设计人,∠⊙U.N仁,-热水设计温度(℃),按水加热器出水温度或贮水温度K1-安全系数,可取K1=1.05八1.10.计算:7.2.2热泵热水系统贮热总容积Vr按公式(7.2.2-1)计算:t-冷水设计温度(℃).(Q-Qg)TVr≥(7.2.2-1)7.1.5设计小时平均秒耗热量可按公式(7.1.5-1)计算:1.163.m(t-t)prQ=QmCp t-tL)/3600(7.1.5-1)式中:V,-贮热总容积(m3);式中:Q-设计小时平均秒耗热量(kW)。刀-有效热容积系数;容积式水加热器1=0.75,导流取p=1kg/儿,代入C值并换算单位后,公式(7.1.5-1)型容积式水加热器1=0.85,卧式贮水罐和上出热水成为公式:箱n=0.8,立式贮水罐和定时供水的下出水热水箱Qw=1.163Qm(t-t)=1.163Qm△t(7.1.5-2)式中:△t-冷热水温度差(℃)·总说明图集号06SS127理翼泰本网乙2$C审核袁东立经校对张软张X设计王永红水红6
m=0.9;T-设计小时耗热量持续时间(h),一般T=2~4h。设计小时平均秒耗热量。1)V,初步计算后议按Q,核算蓄热时间T2,根据用水规律判7.2.4空气源热泵的名义制热量,应根据室外计算温度修正系数断时间过长(过短)时可增加(减少)Q,蓄热时间计算公式转换和融霜修正系数,按公式(7.2.4)进行修正:如下:Qs=qK2K3(7.2.4)T2>[1.163.V,(t-t)p]/Qg(7.2.2-2)式中:q一产品样本中的名义制热量(kW);2)贮热总容积V,较大,会出现热泵机组的供热量会很小:贮Q。一机组设计小时平均秒供热量(kW);热总容积V较小,造成热泵机组容量较大,增加投资。K2一使用地区室外计算温度的修正系数,按产品样本选取:3)也可按最大小时用水量计算贮热容积;K机组融霜修正系数,每小时融霜一次取0.9,两次取0.8.设V=ToQm(7.2.2-3)7.3板式换热器的选型式中:T。-贮热时间(h)·由心Z击,7.3.1板式换热器的面积按公式(7.3-1)计算:初步计算后应按公式2.2户2技算董热时间硬议JZ,C(7.3-1)取0.5~2h(当计算结果<0.5h时取0.5h).<>式中:F板式换热器的换热总面积(m2);7.2.3空气源热系Q,一板式换热器的设计换热量(W);1)对于(无辅助热源的)独立热水系统,应按全年最低冷水£一由于水垢和热煤分布不均匀影响效率的系数,可取ε=0.8:温度计算耗热量Q和Q。K-板式换热器传热系数(W/m·℃);初步计算可取2)对于有辅助热源的独立热水系统,宜再按春分、秋分所月K=20003000,实际选取时参考厂家样本或由厂家的冷水温度计算耗热量Q和Q.直接选取;3)对于以地表水作为供水水源的独立热水系统,议再按夏△t一对数平均温差(℃)·对数平均温差计算公式为:季最高冷水温度计算耗热量。At;=△tmax-△tm(7.3-2)4)对于联合系统,应根据全年(或运行季)冷热负荷分析需ln(△tmax/△tmin)要计算不同季节的耗热量.5)需设置辅助热源时,应根据其最不利工况计算辅助热源的总说明图集号06SS127览表ZE审楼袁东立彩胶对张软猴致设计王永红水红
式中:△tma一热煤与被加热水在换热器一端的最大温差(℃);7.5.2在有结霜可能的地区应选用带自动除霜装置的空气源热泵△tm-热煤与被加热水在换热器另一端的最小温差(℃),机组,机组在除霜运行期间制热量降低约10%~20%(最多允许可取△tnm=2℃.每小时除霜两次)。7.3,2板式换热器的水头损失应根据厂家的技术资料确定,无资料7.5.3根据气温和负荷变化情况确定机组数量,医院筑不得少于时可取0.040.08MPa.2台,小型筑可设1台,其他筑不宜少于2台,机组宜为同型号7.4热泵机组循环泵的选择:且可不设备用.7.4.1热泵机组设计循环流量qx按下式计算:7.5.4宜按拟选厂家产品的特性曲线和实际工况选择热系机组容量。Qoqn=K1.163△P:(7.4.1)7.5.5产品应满足国家相关产品标准的要求.8.热泵机组的布置、安装与调试式中:qx热泵机组设计循环流量(m3/h);8.1空气源热系机组布置应符合下列要求:Q,热系机组的设计本对装秒供整啊8.1.1应考虑机组运行汽流和集音对环境的影响,不得将其布置在△t一热泵机组的进出温差(℃),一般取5℃人流较密集处。K,-安全系数,可取K=1.10.8.1.2机组进风面距墙宜大于1.5m,机组控制柜面距墙宜大于7.4.2热泵机组闭式循环水泵的扬程:1.2m,顶部出风机组其上部净空宜大于4.5m.H=∑h+∑h(7.4.2)8.1.3两台机组进风面相对布置时间距宜大于3.0m,式中:H-热泵机组循环水系的扬程(m);8.1.4对于小型机组,总说明8.12和8.1.3中的尺寸要求可适当∑h屠一热泵机组循环管路的局部阻力(m);减小.∑h暑-热泵机组循环管路的沿程阻力(m)·8.1.5机组周围只允许一侧墙面高度高于机组高度.7.5热泵机组的选择需符合下列要求:8.1.6机组基础高度应不小于300mm,且大于当地积雪厚度.7.5.1应根据低温热源和耗热量的最不利情况选择水源热系机组,8.2水源热泵机组布置应符合下列要求:并按夏季工况校核,议在最不利设计工况下水源热泵机组的COP值不小于3.0;空气源热系机组的C0P值不小于2.0.总说明图集号06SS127理翼表布网乙乙C审核袁东立经校对张软张致设旺永红水红8
8.2水源热泵机组布置应符合下列要求:9.其他8.2.1热泵机房应考虑设备的安装位置和运输通道及预留安装孔、9.1使用本图集时,还应符合现行其他有关标准规范、规程的要求。洞.9.2图集中未注明的尺寸标注均以mm计.8.2.2热泵机组的布置和管道连接,应符合工艺流程,并应便于安10.本图集参加编制单位装操作与维修,广东美的商用空调设备有限公司8.2.3机组与墙之问的净间距不小于1m,机组与机组或与其他设山东宏力空调设备有阀公司备之间的净距不小于1.2m,与配电柜的距离不小于1.5m.清华同方人工环境有限公司8.2.4机组与其上方管道、烟道或电缆桥架的净距不小于1m。8.2.5留有不小于蒸发器、冷凝器长度的维修距离,8.2.6机组和水系安装时均设基础,并采取减振措施,热泵机组基础高度为50~100mm,水系高度为100150mm系不衫8.2.7热泵机组及贮热设备等接管进出的合适位置应装压力表和温度计,以便监测各加热设备和贮热设备的热水温度和压力。8.2.8机房应设置给水与排水设施,满足水系统冲洗、排污要求.机房内设备易漏水的地方,应设地漏或排水明沟。82.9地埋管要采用相应的定压补水设备,同时防止由于停泵后塑料管系统收缩所带来的压力增大问题。8.2.10不同的管路上应做相应的标识,用于工况切换的阀门应做相应的编号,并在醒目位置说明切换方法。8.2.11调试前,要确定所有关闭和开启的阀门正确,系统设备和管路都确保冲洗干净,除污器不存在杂物。总说明图集号06SS127缆ZE审核袁东立经校对张软弘设计旺永红永水纪9
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