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六盘水某矿区职工洗浴空气源热泵工程方案北京凯德鸿泰科技（北京）有限公司2013.06.20一、美琳达康特姆空气源热泵介绍1、美琳达康特姆公司简介美琳达康特姆空气源热泵于上世纪70年代在澳大利亚开始产品化以来，始终专注于节能环保领域的技术研发，在2000年悉尼奥运会上得到了广泛应用，并得到了联合国环境署的高度评价。山东康特姆新能源有限公司，第一个将澳大利亚空气源热泵技术引进到我国，是国内第一个专业生产、销售空气源热泵的企业。美琳达康特姆空气源热泵国产化以后，投巨资与国内外热泵研究机构和知名大学科研部门合作攻关，突破了制约热泵的多项技术瓶颈，得以使热泵技术在国内健康、迅速发展，以其优异的品质得到大量客户的信赖，市场迅速扩大。2004年经国家发改委能源研究所等专家严格审核、反复论证，根据美琳达康特姆热泵在新能源利用、节能、环保等领域取得的的科技成果，被列为国家重点发展项目，奠定了美琳达康特姆在国内空气源热泵行业的领先地位，在不同行业客户中得到了广泛的认可。美琳达康特姆空气源热泵产品，是目前唯一在北方寒冷气候条件下运行良好的机型。美琳达康特姆牌空气源热泵，以其优异的产品性能在2008北京奥运会建设项目激烈的竞争中脱颖而出，中标奥运会媒体村项目，为2008北京奥运会媒体村的泳池和热水提供热源，该项目得到了北京奥运工程指挥部等部门的充分认可，在2008北京奥运会中得到了很好的应用，是2008北京奥运会建设项目中唯一使用的空气源热泵产品。通过“北京奥运工程指挥部”评审，被收录至符合2008奥运“三大理念（绿色奥运、科技奥运、人文奥运）”工程项目文献中向全国推广，为绿色奥运作出了应有的贡献！美琳达康特姆在消化吸收国外先进技术的基础上，研究国内空气源热泵市场的特点，针对国内的特点和习惯，不断开发出具有自主知识产权的适合国内使用的空气源热泵产品，提高了企业的核心竞争力，巩固了市场强者的地位。美琳达康特姆在全国近20个省市拥有20000多个工程项目，项目涉及全国高等院校、医院、五星级宾馆、游泳池加热等诸多行业的热水供应与采暖和制冷。同时，公司不断强化内部管理，先后通过了ISO9001质量体系认证、ISO14001环境体系认证、国家强制性产品认证（3C认证）、全国工业产品生产许可证、国家级2004年火炬计划项目、热水器行业2004年度绿色产品奖、人民日报社市场报评选“2005中国消费者十大满意品牌”、2005年度国家级重点新产品（中华人民共和国科学技术部、中华人民共和国商务部、国家环境保护总局、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合批准）。2、美琳达康特姆空气源热泵热水器的产品优势1）、综合优势：1.1、获四项国际专利，十五项国内专利，七项科技大奖，被列为国家级火炬计划项目国内市场综合占有率达50%以上，长江以北市场占有率80%，有20000多个热水、采暖与制冷、泳池加热项目在运行，中国空气源热泵十大知名品牌。1.2、采用的冷媒是R417A-F2混合环保工质，比其他冷媒可节电15%，在同等蒸发温度下，压力更低，低温运行能效比更高。对臭氧层的破坏接近于“0”,对大气及环境无任何污染。1.3、节能、运行成本低：机组能从空气中获取大量免费热量，制热效率高达400%-580%，每消耗1度电就能产出3～5度电以上的热量，为您节省电费65～80％。运行费用是电热水器的1/4，燃气热水锅炉的1/3，燃油热水锅炉的1/3。1.4、机组在国内寒冷地区-15度时能够正常运行，不用开启电辅，主机五年零故障占80%以上。2）、美琳达康特姆产品的核心技术优势：2.1、压缩机采用的是美国古轮品牌高压比压缩机，它的优势为：低噪音震动、低排气脉100%的容积效率，超长的制热能力，耗能低，耐高压，超高能效，内部运动部件少，简化的系统设计。2.2、蒸发器采用的是拥有自主知识产权的四管双回路蒸发器，它的特点是：底部双过冷铜管，既可防止结冰，又可以增加制冷剂节流前的过冷度，增加制热量。翅片铝箔加厚型设计，铝片厚度0.18mm。翅片间距加大为3mm，减少水桥的形成，有效减缓结霜。换热器面积比同类厂家的产品加大50%，增强了换热效果，提高了制热量。2.3、换热器采用的是拥有自主知识产权的双螺旋满液盘管壳式换热器，铜管在换热器内部双螺旋盘绕，制冷剂在流动时出现强烈的扰动，大大增强了换热效果。水走铜管内部，双水路设计，氟走壳程，制冷剂通路间隙小，结构紧凑，利于润滑油的回油。能迅速将热量释放到水中，同时也降低了系统内的压力。铜管采用加厚翅片铜镍合金管，壁厚为1.8mm，换热器内部无焊接，100%耐压试验无泄露。外翅片高效换热铜镍合金管的特点是：耐腐蚀、抗老化，换热面积是普通光面铜管的3-4倍，换热效果好，能充分满足热泵热水机换热量变化大的需求。2.4、自动除霜技术：针对热泵热水系统，采取优化的化霜控制技术和独特的短管节流技术，迅速提高蒸发器化霜压力，强化化霜效果，有效的缩短化霜时间。3）、美琳达康特姆机组最优化的电控系统：3.1、根据热泵机组每天几十次闭合开关，为确保机组15年正常使用寿命，不惜成本，高配选用国外名牌接触器和元器件，使每一个电器配件都能保证机组安全运行15年，减少了机组的维修费用和最大限度的降低了机组的故障率。3.2、针对美琳达康特姆机组电脑控制系统进行优化设计，委托国内知名品牌芯片制造商生产，使机组的自动化、智能化等都大大提高。实现了微电脑中央控制机电一体化，4）、美琳达康特姆热泵机组防腐蚀措施：4．1、设备骨架采用加厚角钢，钣金件材料采用进口加厚钢板，经喷涂等工艺，从根本上解决了防锈和坚固问题；4.2、热交换器的翅片经过防腐处理，铜管采用加厚去氢磷的无缝内螺纹铜管，为不腐蚀材料；边板采用优质防腐加厚热镀锌板；4.3、螺钉等连接紧固件均采用不锈钢材料的螺丝和紧固件，4.4、室外机出风框经电泳防锈处理，表面喷涂浸塑涂层。3、空气源热泵技术简介空气源热泵热水系统是一种利用自然环境中的空气热资源供热的高效节能的热水系统。空气源热泵机组通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。热泵机组的能量流动是利用其所消耗的能量（如电能）将吸取的全部热能（即电能+吸收的热能）一起排输至高温热源。而其所耗能量的作用是使环保制冷剂R417a-F2压缩至高温高压状态，从而达到吸收低温热源中热能的作用。请参见能流图所示。空气源热泵热水系统是一种先进的高效节能、无任何污染的热水供应方式，是环保和节能的新技术应用项目。推广空气源热泵技术，将对保护环境、提高环境质量、进一步推动和落实“还人类碧水蓝天”起到更好的积极效果。消耗的电能2.91kW即2,500大卡(25%)热泵机组性能系数COP=4供热量10,000大卡(100%)吸收室外空气热量7,500大卡(75%)（免费的自然能源）二、工程设计1、工程概况本项目为矿区集中洗浴供热水项目，分为两套系统，分别为300人（以下简称A系统），50人（以下简称B系统），根据以往的经验与矿区实际情况每人每班按100L配置热水，则A系统每天最大用水量为30T，B系统为5T。其中A系统300人为3班倒，基本定时洗浴，每班100人；B系统为不定时洗浴。2、设计依据1.根据现场实际和甲方对该系统的指导性意见；2.GB50015-2003《建筑给排水设计规范》锅炉房设计规范GB50041-92生活饮用水卫生标准GB57493.美琳达康特姆空气源热泵机组技术手册、安装手册。3、方案设计系统采用美琳达康特姆高效空气源热泵热水机作为加热设备，采用微电脑控制系统自动控制系统的运行。系统稳定高效，已经在全国两万多个热泵热水项目中得到成功的应用。本项目设计的热泵热水项目如下图所示。热泵热水加热系统可建于洗澡堂房顶。设有空气源热泵机组，1台保温水箱和1台加热循环水泵和1台用户供水泵，冷水通过热泵循环加热，达到设定温度50℃时，通过水箱向用户供水。当水温过低或过高时，系统自动启停；水位过低或过高时，补水电磁阀自动开关。回水补冷水加热循环泵保温水箱空气源热泵供水泵热泵系统示意图4、设备选择系统设备的配置应按照最不利的情况下依然能够满足正常的热水需求为目的，本方案按照环境温度10℃作为计算条件。4.1A系统环境温度为10℃时自来水温度为10℃，每班将10吨自来水从100C加热到500C，热泵运行6个小时，需要的加热功率为：10×（50-10）÷0.86÷6=77.5KW环境温度为10℃时，QH-110EC-20的制热量为34.24KW，输入功率为10.13KW，QH-50EC-8的制热量为14.24KW，输入功率为4.23KW,需要选取QH-110EC-20热泵2台和QH-50EC-8热泵1台，可满足需求。产品参数如下：型号额定功率电源额定制热量额定产水量QH-110EC-2010.3kW380v-50Hz42.8kW1150L/h最大输入功率额定电流最大电流电辅助输入功率电辅助加热电流14.3kW17.8A27.1A20.0KW30.4A最高出水温度工作环境温度充注量噪音制冷剂类型60℃-20℃-45℃6200g72dBaR417A设备重量545kg设备尺寸(mm)1700*1000*1590型号额定功率电源额定制热量额定产水量QH-50EC-84.3kW380v-50Hz17.8kW437L/h最大输入功率额定电流最大电流电辅助输入功率电辅助加热电流6kW8.7A12.2A8.0KW12.16A最高出水温度工作环境温度充注量噪音制冷剂类型60℃-20℃-45℃4000g58dBaR417A设备重量248kg设备尺寸(mm)880*880*14354.1.1环境温度为0℃时自来水温度为3℃，每班将10吨自来水从30C加热到500C，需要的加热能量为：10×（50-3）÷0.86=546.5KWH。环境温度为0℃时，QH-110EC-20的制热量为,29.96KW，输入功率为9.59KW，QH-50EC-8的制热量为12.46W，输入功率为4KW，此时加热10吨水需要的时间为：546.5KWH÷（29.96×2+12.46）=7.56h≤8h4.1.2年平均环境温度为15℃时自来水温度为13℃，每天将30吨自来水从130C加热到500C，需要的加热能量为：10×（50-13）÷0.86=430.2KWH环境温度为15℃时，QH-110EC-20的制热量为38.52KW，输入功率为10.23KW，QH-50EC-8的制热量为16.02KW，输入功率为4.27KW，每天制取30吨50℃的热水需要运行时间为：430.2KWH÷（38.52×2+16.02）=4.62h每天耗电为：(10.23×2+4.27)×13.9h=343.7KWH按照每度电0.8元计算，每天的电费为275元，平均加热每吨水的费用为9.2元。4.2B系统环境温度为10℃时自来水温度为10℃，每天将5吨自来水从100C加热到500C，热泵运行18个小时，需要的加热功率为：5×（50-10）÷0.86÷18=12.92KW环境温度为10℃时，QH-50EC-8的制热量为14.24KW，输入功率为4.23KW,需要选取QH-50EC-8热泵1台，可满足需求。产品参数如下：型号额定功率电源额定制热量额定产水量QH-50EC-84.3kW380v-50Hz17.8kW437L/h最大输入功率额定电流最大电流电辅助输入功率电辅助加热电流6kW8.7A12.2A8.0KW12.16A最高出水温度工作环境温度充注量噪音制冷剂类型60℃-20℃-45℃4000g58dBaR417A设备重量248kg设备尺寸(mm)880*880*14354.2.1环境温度为0℃时自来水温度为3℃，每天将5吨自来水从30C加热到500C，需要的加热能量为：5×（50-3）÷0.86=273.3KWH。环境温度为0℃时，QH-50EC-8的制热量为12.46W，输入功率为4KW，此时加热5吨水需要的时间为：273.3KWH÷12.46=21.9h≤24h4.2.2年平均环境温度为15℃时自来水温度为13℃，每天将5吨自来水从130C加热