①该系统适用于家庭、别墅等场合,可视实际情况参照上述安装示意图进行管路连接。
②在机组的进水口安装过滤器,防止杂质进入机组;
③水箱清洗,建议采用50-60℃、浓度为15%的热磷酸液清洗,并从排污口排放,最后用自来水反复冲洗2~3次。禁止用腐蚀性的清洗液清洗。
④主机循环出水口到水箱循环进水口的高度落差必须小于3米,机组循环水管单根最长不超过5m,安装处自来水压力不低于0.15MPa。
⑤将水箱上接地线接到主机电器盒接地位上。
家用盘管式空调热水器:
1)机组安装基础可以为混凝土结构,也可以用钢制托架、加防震胶垫,基础表面应水平。
2)机组底部用螺栓固定。
3)地面上应有排水沟或排水口。
4)水箱安装位置一般需设置混凝土底座。
商用循环型空气能热泵热水机组:
(1)机组进水管路系统上必须安装20目以上的水过滤器,以防止机组内的套管换热器阻塞,造成机组损坏,并要定期清洗过滤器。
(2)水管选择完后必须进行水力计算,若水侧管路阻力大于所选水泵扬程,则必须重新选择较大的水泵,或者将水管加大一个尺寸。
(3)在检漏合格后,系统进出水管及补水管都必须保温,防止热量损失及冬天冻裂管道。
系统简图1:
注:
1)承压水箱的大小有限,该系统适用于热水用量为500L左右的工程。
2)机组长期没有使用或者第一次开机前,应检查水箱,将水箱补满后,再开机运行。
3)进水一般为自来水,需要在机组的进水口安装过滤器,防止杂质进入机组;若水质较差,则需安装电子水处理仪进行处理,以保证水质。
4)补水控制:水箱中的热水被使用,水系统内压力下降到自动补水阀补水压力以下时,补水阀自动开启,对水箱进行补水,保证承压水箱在一个满水的状态。
系统简图2:
1)该安装方式适用于水箱位于用户用水点之上;
2)回水泵承受水温不得低于60℃;
3)机组长期没有使用或者第一次开机前,应检查水箱,将水箱补满后,再开机运行。
4)进水一般为自来水,需要在机组的进水口安装过滤器,防止杂质进入机组;若水质较差,则需安装电子水处理仪进行处理,以保证水质。
5)补水控制:当储热水箱中的水位达到低水位的时候,补水电磁阀开启,向系统补水;当水位达到高水位时,补水电磁阀关闭,停止补水;机组运行前首次补水可以直接补入水箱,运行时自动从机组进水口处补入。
回水泵建议选择自动增压水泵(自吸式增加水泵),将机组回水泵控制引出线接到循环电磁阀上,当满足循环保温条件时,电磁阀打开,自动增压水泵开启运行循环保护功能。
系统简图3:
1)该安装方式适用于水箱位于用户用水点之上。
2)最多可以16台机组并联在同一系统使用。各台机组的进水口必须安装球阀,调节机组进水流量。
3)热水循环泵、回水泵承受水温不得低于60℃;
4)机组长期没有使用或者第一次开机前,应检查水箱,将水箱补满后,再开机运行。
5)进水一般为自来水,需要在机组的进水口安装过滤器,防止杂质进入机组;若水质较差,则需安装电子水处理仪进行处理,以保证水质。
6)对于模块化机组定时供水系统,用户用水量不大且用水不频繁时,工程中无需设置加热水箱,只需设置一个储热水箱。
7)补水控制:当储热水箱中的水位达到低水位的时候,补水电磁阀开启,向系统补水;当水位达到高水位时,补水电磁阀关闭,停止补水;机组运行前首次补水可以直接补入水箱,运行时自动从机组进水口处补入。
10)回水泵建议选择自动增压水泵(自吸式增加水泵),将机组回水泵控制引出线接到循环电磁阀上,当满足循环保温条件时,电磁阀打开,增压水泵开启运行;
11)辅助
电加热的控制:
1、当部分机组出现故障,机组能力不足时,辅助电加热开启;恢复后关闭。
2、当环境温度低于一定值(可根据实际情况进行设定,比如-2℃)时开启,温度升高后关闭。
系统简图4:
3)热水循环泵、循环保温泵、回水泵承受水温不得低于60℃。
5)进水一般为自来水,需要在机组的进水口安装过滤器,防止杂质进入机组;若水质较差,需安装电子水处理仪进行处理。
6)对于模块化机组非定时供水系统,用户用水量大且用水频繁时,工程中需同时设置加热水箱和储热水箱。加热水箱一个即可,而储热水箱可根据实际情况,设置一个或多个,以满足用户随时用水的需求。
7)补水控制:当加热水箱中的水位达到低水位的时候,补水电磁阀开启,向系统补水;当水位达到高水位时,补水电磁阀关闭,停止补水;机组运行前首次补水可以直接补入水箱,运行时自动从机组进水口处补入。
8)加热运行说明:加热水箱中的热水水温降低到设定温度以下某一个温度时,加热用机组开启,热水循环泵使加热水箱的水经过机组中的套管换热器循环加热;当加热水箱的水被加热上升到设定温度时(30-58℃可调),机组停止运行。
9)放水电磁阀的控制:当加热水箱里水温达到设定温度,且储热水箱不是在高水位的时候,放水电磁阀开启,热水从加热水箱流向储热水箱;当加热水箱里水温降低到设定值以下的某一温度或者储热水箱达到高水位的时候,放水电磁阀关闭。
12)回水泵建议选择自动增压水泵(自吸式增加水泵),将机组回水泵控制引出线接到循环电磁阀上,满足循环保温条件时,电磁阀打开,增压水泵开启运行;
13)辅助电加热的控制:
商用直热循环型热泵热水机组:
(1)单机系统安装
1、增压泵、循环泵、回水泵承受水温不得低于60℃。
2、若需要热水增压泵,由工程上自行配制。
3、进水一般为自来水,需要在机组的进水口安装过滤器,防止杂质进入机组;若水质较差,则需安装电子水处理仪进行处理,以保证水质。
4、直热运行:增压泵启动,补水阀打开,循环泵关闭。
5、循环保温:当水箱感温包温度低于设定温度时,循环保温功能启动,循环泵启动,补水阀关闭。
7、辅助电加热控制,当工程单台安装时,建议选配电加热组件以满足冬天因机组能力衰减时产水不足;辅助电加热的选型见后述,与主机并联安装,安装完毕后等主机运行稳定后(开机6分钟以后)手动调节截止阀来调节辅助电加热的出水温度;
(2)模块化系列安装
1.当机组安装低于水箱时,水箱与机组之间的高度差不应大于8m,超过8m时应安装中间过渡水箱;当机组安装高于水箱时,则要注意循环水泵的选型,在克服高落差的情况下务必保证单机循环流量不低于表3规定的值;
2.增压泵、循环泵、用户供水泵承受水温不得低于60℃;
3.当自来水压力低于0.3MPa时,为保证机组可靠运行,请务必增加增压水泵,并且保证水泵扬程在30-40m扬程范围内;
4.需要热水循环水泵,由工程上自行配制。选用时应保证单机机组的最低流量;单机最低流量具体见表3;
5.进水一般为自来水,需要在机组的进水口安装过滤器(20目以上),防止杂质进入机组;若水质较差,则需安装电子水处理仪进行处理,以保证水质;
6.循环保温:当水箱感温包温度低于设定温度时,循环保温功能启动,循环泵启动,补水电磁阀关闭;
8.当用户侧开始用水时,由电触点压力表或者水流开关(工程自配)来控制用户供水泵启动,同时给回水电磁阀下断电命令。
9.辅助电加热控制,工程安装时,建议选配电加热组件以满足冬天因机组能力衰减时产水不足;辅助电加热的选型见后述,与主机并联安装,安装完毕后等主机运行稳定后(开机6分钟以后)手动调节截止阀来调节辅助电加热的出水温度。
热回收模块式风冷冷(热)水机组:
选型计算:
生活热水负荷:
热水设计小时用水量计算
(1)全日供应热水的住宅、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:=/24—设计小时热水量(L/h)—热水小时变化系数(根据不同类型查附表2)QhmKhqr
Qh
m—用水计量单位数(人数或床位数等)
Kh
qr—热水用水定额应系统根据卫生器具的小时热水量计算:(在无客户要求的情况下,可根据不同建筑类型查附表1。)
(2)定时供应热水的住宅、宾馆、医院、公共浴室、学校等建筑集中热水供=—设计小时热水量(L/h)—卫生器具的小时热水量Qhqhnb
qh,(在无客户要求的情况下,可根据不同建筑类型查附表3,且应换算成同一热水温度下的热水用量。)
n—同类型卫生器具数
b—卫生器具同时使用百分数(70%—100%)
热水耗热量
(1)设计热水量计算
用水定额中设计温度为60℃,热泵热水机提供的热水为55℃:Q1=Q2(t2-)tl/(t1-)tl
Q1—设计热水量(L/h)/h)
Q2—用水定额热水量(L2—定额热水温度(60℃)—设计冷水温度(根据不同地区查附表4)
t1—设计热水温度(℃)
t
tl
(2)设计小时耗热量计算=
WhQhCrr(tr-)/3600—设计小时热水量(L/h)tl
Wh—设计小时耗热量(KW)
C—水的比热,C=4.187(KJ/kg.℃)—热水密度(kg—设计冷水温度(℃)
rr/L)
tr—设计热水温度(℃)
(3)设计日耗热量计算根据热水用水量和被加热水的温升,按下式计算:——热水密度(kg—设计冷水温度(℃)
Wd—建筑每天的耗热量(KJ/d)
Qd每天热水用量(L/d),Qd=mq
C—水的比热(4.187KJ/kg.℃)
热水机组的设计加热量
(1)当机组不配储水箱(罐)直接供热水时,或配半即热式水加热器间接供应热水时,机组的加热量按设计秒流量计算。
W=4.187qg(tr-tl)—热水机组的加热量—热水设计秒流量(L/s)—设计热水温度(℃)—设计冷水温度(℃)—热水密度(kg/L)rr
W(KW)
qg
tr
rr
rr/m3)
W=1.163rr(Qh-hVr/t)(tr-)—热水机组的加热量—设计小时热水量(m3/h)—热水密度(kg——=2-4h—热水箱容积(m3)—设计热水温度(℃)—设计冷水温度(℃)tl
h有效贮热容积系数,容积式水加热器η=0.75,导流型容积式加热器η=0.85
Vr
(4)当热水系统配备较大热水箱(罐),机组加热量。根据热水用水量和被加热水的温升,按下式计算:W=360Wd/()—热水机组的加热量(KW)—建筑每天需要的耗热量(KJ)—0t
W
Wd
泳池热水负荷
1加热原则
池水温度与环境温度有关,如室内游泳池因有完善的采暖空调措施,池水温度25℃左右即可;如气温较低,池水温度以27℃以上为宜。
以温泉水或地热水为水源时,可不进行加热。露天游泳池的池水,一般不进行加热。如有特殊要求,冬季池水温度以不低于30℃为宜。
2耗热量简化计算:
(1)按池水每天自然温度降计算、QzQch、可按下式计算:Qdb、Qg,
)
式中:z—池水面蒸发损失的热量(ch—池水面传导损失的热量(QKW);
QkJ/h);
Qdb—池底和池壁池底损失的热量(kJ/hg—管道和设备热损失;
Q(W);
Dt—池水每天自然温降值(℃);
Dt=0.1~0.5℃;冬季
Dt=0.2~1.0℃;冬季
Dt=1.0~2.5℃;
D—水的比热容,t=1.5~3.5℃;
aa=4.1868kJ/(kg×°C)。2
(、、)QchQdbQg之和可按Qz(游泳池水面蒸发损失热量)的10%~20%计算。
(3)方案设计时,Qch++QdbQg+Qz之和,可按《游泳池每m2水面积平均热损失概略值(kJ/h)》。
游泳池每m2水面积平均热损失概略值(kJ/h)
2耗热量详细计算
(1)水面蒸发损失的热量
式中z—池水面蒸发损失的热量(K—与池水温度相等时—:QW);
g,水的蒸发汽化潜能(kcal/kg,1kcal/kg=4.1868kJ/kg),按《水的蒸发潜热和饱和蒸汽压表》采用;
vf池水面上的风速(m/s),按下列规定采用;
室内游泳池:=0.2~0.5m/s;vf
露天游泳池:—与池水温度相等时的vf=2~3m/s;
Pb饱和空气的水蒸气分压力(mmHg,1mmHg=133.322Pa),按《气温与相应的蒸汽分压表》采用;
Pq—空气的水蒸气分压(mmHg),按《气温与相应的蒸汽分压表》采用;
F—游泳池水面面积(2m);
B—当地的大气压力(mmHg)。
水的蒸发潜热和饱和蒸汽压
(2)水面传导损失的热量:
式中:Qch—池水面传导损失的热量(kJ/h);
a—水面传热系数,可近似采用8kcal/(m2×h×°C);
ts—池水温度(℃),按《气温与相应的蒸汽分压表》。
tq—游泳池处的空气温度(℃)。
气温与相应的蒸汽分压
(3)池底和池壁传导损失的热量
式中:Qdb—池底和池壁池底损失的热量(kJ/h);
K—池底和池壁的传热系数(kcal/(m2·h·℃)),按下列数据采用:
与土壤接触时:K=1kcal/(2·h·℃),m
与空气接触时:K=25kcal/(2·h·℃),池壁较厚时取较小值,反之取较大值;m
Fdb—池底或池壁的外表面积(m2);
ts—池水温度(℃),按《气温与相应的蒸汽分压表》采用;
tt—土壤或空气的温度(℃)。
(4)管道和设备损失的热量
Qg=(1pDlK-h)(tm-)tk
式中Qg—管道和设备热损失(W);
D—管道计算外径(m);
l—计算管段长度(1.63~12.21m);
K—无保温管道的传热系数,约为1—保温系数;不保温W/(m2·℃);
h时=h0;
简单保温,=h0.6;
较好的保温,=h0.7~0.8;
tm—计算管段的平均水温(℃);
tk—计算管段周围的空气温度(℃),无资料时可按下表采用。
(5)补充水加热所需的热量
式中Qb—补充水加热需要的热量(kJ/h);
qb—每天补充水水量(m3);
tb—补充水水温(℃),按下列规定确认;,按冬季最不利水温计算;
v
a
(6)总热量
Q总=+QzQch+Qdb++QgQb
3设备选型
1热水箱选型:
(1)家庭用户式热水箱选型:V水箱=Qd
式中:—每天热水用量L。V水箱—储水箱容积L;
Qd
(2)集中式中央热水系统热水箱选型
V水箱=KaKhQdt1/t
式中:—安全系数,取1.1~1.3—热水小时变化系数;—每天热水用量L;V水箱—储水箱容积L;
Ka左右;
注:对于天气寒冷的北方地区,原则上水箱容积不能小于日设计用水量。
2电辅助加热器选型
为保证低温时机组能力下降保证热水水温的稳定,特别是在温度较低的区域配备电辅助加热器是非常必要的。
电辅助加热器的选型主要考虑:冬季室外环境温度、做备用系统用容量的大小。根据当地冬季平均最低温度、机组进水温度,通过机组的运行曲线的性能参数查出对应的能力值2:2=-1;一般电辅助加热器的大小:Q1,与机组修正后能力值Q相比,可以得出机组能力衰减值QQQQW=k*Q2=k*(Q-1)Q。(其中k为裕量系数,取值范围1.0~1.5,北方地区k值应该取大一些,如在陕西、河南、湖北等地区可以取1.5)。
3冷水增压泵选型
增压水泵的扬程应为主机中冷媒-水路换热器水压降(约、△P5KPa)、主机与水箱热水进水管高度差Z管路沿程阻力损失和局部阻力损失四项之和的1.1~1.2倍。沿程阻力损失和局部阻力损失应从水力计算求出,做估算时,局部阻力损失可取5m水柱,沿程损失可取每100m管长约5m水柱,若管路长为L,总结为经验公式为:
H=0.5m(5KPa)+Z+5m+0.05L-自来水进水压力水泵的扬程至少保证主机的进水压力为0.15MPa;水泵的流量约为主机进水流量的1.3倍。
4热水回水泵选型
1、计算出水管系统中的水容量Q;
3、计算出系统阻力值H1;
那么回水泵的参数Q回水=1.1~1.2Q/T,水泵扬程H=1.1~1.2H1。
热水配水管选型:
计算方法与空调水系统的计算方式相同,但对于流速的选择应注意以下两点:
1、在进行热水管道水力计算时,管道中的水流速不宜大于1.5m/s,当管道的管径小于25mm时,流速宜采用0.6~0.8m/s;
2、由于热水温度较高,其密度和运动粘滞系数比冷水小,且管道是容易结垢的,因此在进行水力计算时应考虑以上因素,参照设计手册上的管道水力计算表来确定管径和水头损失。
家用热水机推荐选型:
该推荐仅供参考,如需准确选型,必须参考选型案例计算相应的负荷,针对计算负荷选择相应的设备。
案例一(家用循环型空调热水器)
广州高档小区住户,四房两厅两卫,住宅面积110m2,家庭成员6人,6人中每天有一人使用浴缸。针对家庭生活用水及沐浴等,选择家用循环型空调节能热水器。
1.1热水量计算
本设计取最高日用水定额为50L,假设6人中每天有一人使用浴缸,则日用水量为50*5+150=400L。
家用循环型空调节能热水器的默认供水温度为50℃,夏季取当地自来水温度为15℃,根据下式计算实际所需日用水量。
CM1△T1=CM2△T2
C*ρ*400*(60-15)=C*ρ*L2*(50-15)
L2=514.29L≈515L
1.2设备选型
(1)热水箱选型
由计算热水量515L选择热水箱,而标配最大水箱为400L,若连续用水,则400L满足不了需求,故水箱需要订做520L。
(2)热水器选型
则热水器对照各厂商样本选。
1.3选型校核
(1)夏季校核
若取制热水小时为5H,加热功率为4.25KW,某厂商热水器的制热能力为5.0KW,大于实际所需。
4.2*520*(50-15)/(3600*5)=4.25H。
(2)冬季校核
若取制热水小时为5H,冬季取自来水温度10℃,则热水器制热水的加热功率为4.2*520*(50-10)/(3600*5)=4.85KW。
考虑冬季能力衰减,查表取冬季衰减系数0.8,则热水器制热能力为5.0*0.8=4.0KW,小于实际所需,此时需要加电辅热。考虑安全系数1.1,则电辅热功率为:1.1*(4.85-4.0)=0.935≈1KW。
案例二(家用高温型空调热水器)
长沙某高档小区住户,两房两厅两卫,住宅面积90m2,家庭成员3人,3人中每天有一人使用浴缸。针对家庭生活用水及沐浴等,选择家用高温型空调节能热水器。
2.1热水量计算
本设计取最高日用水定额为50L,假设3人中每天有一人使用浴缸,则日用水量为50*2+100=200L。
家用高温型空调节能热水器的默认供水温度为50℃,夏季取当地自来水温度为7℃,根据下式计算实际所需日用水量。
C*ρ*200*(60-7)=C*ρ*L2*(50-7)
L2≈246.51L
2.2设备选型
由计算热水量246.51L选择热水箱,根据标配水箱可以选择。
2.3选型校核
若取制热水小时为5H,加热功率为2.51KW,某品牌热水器的制热能力为3.8KW,大于实际所需。
4.2*250*(50-7)/(3600*3.8)≈3.3H。
考虑冬季能力衰减,查表取冬季衰减系数0.5,则热水器制热能力为3.8*0.5=1.9KW,小于实际所需,此时需要加电辅热。考虑安全系数1.1,则电辅热功率为:1.1*(2.51-1.9)=0.671≈0.7KW。
4.2*250*(50-7)/[3600*(1.9+0.7)]=4.82H。
案例三(家用盘管式空调热水器)
重庆某高档小区住户,三房两厅两卫,住宅面积100m2,家庭成员4人,浴室中无浴缸。针对家庭生活用水及沐浴等,选择家用盘管式热水器。
3.1热水量计算
本设计取最高日用水定额为50L,则日用水量为50*4=200L。家用盘管式空调节能热水器的默认供水温度为50℃,夏季取当地自来水温
度为7℃,根据下式计算实际所需日用水量。
3.2设备选型
3.3选型校核
若取制热水小时为5H,加热功率为2.51KW,某品牌热水器的制热能力为3.3KW,大于实际所需。
4.2*250*(50-7)/(3600*3.3)≈3.8H。
考虑冬季能力衰减,查表取冬季衰减系数0.56,则热水器制热能力为3.3*0.56=1.85KW,小于实际所需,此时需要加电辅热。考虑安全系数1.1,则电辅热功率为:1.1*(2.51-1.85)=0.726,选择0.8KW的电辅热。
4.2*250*(50-7)/[3600*(1.85+0.8)]=4.73H。
案例四(学校—商用循环型空气能热泵热水机组)
工程为珠海女子学校学生宿舍,建筑共十四层,二—十三层为学生宿舍,十四层只有两个套房,可容纳1200人,需要定时集中供热水。设计内容:2~14层中央热水。
4.1热水负荷计算
(1)日用水量
L=n*q=1200*60=72000L=72m3
(2)热水加热量
每天需要的加热量Q=CM△T=4.2*72000*(55-15)=12096000KJ
4.2机组选型
本设计采用循环型空气源热泵热水器,设计每天运行10小时,其主机能力不小于12096000÷10÷3600=336KW,对照样本选用设备。
4.3设备选型
(1)水箱
日用水量L=n*q=1200*60=72000Kg=72m3选择两台开式保温水箱,容量均为38m3
(2)热水循环水泵(按一套系统选泵)
总水量G=3*11.2*1.2=40.32m3/h,扬程H=20m选择两台水泵,一用一备,流量40m3/h,扬程20m。
(3)冷水增压泵
因冷水水量30m3/h,扬程30m选择两台水泵,一用一备,流量30m3/h,扬程30m
(4)热水供水增压泵选择(按一套系统选泵):热水供水量G=30.94m3/h,扬程H=50m选择两台水泵,一用一备,流量30m3/h,扬程50m。