家用热水器选型PPT课件.ppt

格力家用空气源热泵热水器产品及设计安装 2008年9月 1 主要内容 一 产品介绍二 基本性能参数三 产品特点四 水箱结构五 控制器六 电气安全七 可靠性验证八 与其他厂家相比优点九 产品设计选型十 产品安装 2 一 产品介绍 外观KFRS 6 KFRS 8 KFRS 3 5 KFRS 5 KFRS 7 1 主要功能运行模式 热水 除霜 收气 用于水箱制冷剂回收 控制器功能 加热温度调节 35 60 定时开关机 运行状态显示 加热 保温 除霜 故障自动检测与显示 3 二 基本性能参数 4 加热时间 KFRS 8 注 水温45度 7 需约120min 0 时耗时约90min 2 时耗时约80min 5 三 产品特点 整机由室外机和承压保温水箱组成 采用热带T3工况压缩机 系统经久耐用 采用电子膨胀阀控制吸气过热度自动调节蒸发器供液量具备制热水与自动除霜功能设有多重保护措施保证系统与用户的安全自动水温调节控制系统 用户自行设定水温 系统根据水温和用户用水情况自动启停 能效比高 相比传统的加热方式费用大大节约 见下表 6 三 产品特点 7 保护功能 8 四 水箱结构 主机水箱分体设计 降低了安装承重要求 并可采用大容量水箱 以满足中央热水需求 无需水泵与水流开关 系统更加可靠 安全 水箱采用高密度聚氨酯整体发泡 一体成形 发泡密度大且均匀 大大提升了热水的保温性能 采用优质不锈钢内胆 1 5mm304不锈钢板 盘管 10 x1 表面经镀镍防腐处理 更加卫生 耐用 全面提升设备的使用寿命 每台机组出厂前均通过严格的测试 从而保证了机组能长期稳定高效运行 全程故障自检 一旦出现故障 系统自动停止 确保系统可靠性与安全性 9 四 水箱结构 10 五 控制器 控制器包括控制主板和手操器两部分模式 制热水 强制除霜 收气模式 控制目标 电子膨胀阀 四通阀 输入参数 环境温度 外机换热器中间铜管温度 吸气管温度 排气温度 水温控制器功能 电子膨胀阀控制 定时开关 各种故障保护措施 自动化霜等 11 六 控制方法 主板通过感受环境温度 外机换热器中间铜管温度 吸气管温度 按照设定的方式控制电子膨胀阀开度从而控制蒸发器供液量进而控制吸气过热度 通过感受环境温度 外机换热器中间铜管温度控制四通阀通断电控制除霜动作 感受高压开关信号控制压缩机启停实现高压保护 感受排气温度高低 调节膨胀阀开度调节排气温度 当排气温度超过限定值时停机保护手操器上可自行设定水温 定时开 定时关 可强制四通阀上电换向实现系统收气 12 七 电气安全 热水器属于国家规定的 类电器 使用前提就要求必须可靠接地 接地电阻 0 1 压缩机 电器盒 水箱金属部件均连接地线 并保证接地电阻值达到国家标准要求 控制器主板置于绝缘盒之中 避免与金属电器盒材料接触 防水防尘 水箱水温感温包及内外胆均可靠接地 达到了完全可靠接地要求 随机配备1米长的PPR管 防止水箱带电后通过管道传递 保障用户用水的安全 13 七 电气安全 14 八 可靠性验证 非常规试验项目 升降电压实验 风冷换热器进风异常实验 水箱缺水试验 系统堵塞试验 频繁开停机实验 温升温降实验 低温启动实验 传感器失效实验 传感器断路实验 变工况运行试验 应力应变试验 全都合格 进行长期运行 定时放水 系统运行正常 可靠性运行 实行长时间一天24小时不停机运转 系统运行正常 未出现任何故障 额定最高出水温度下 压缩机与其他系统部件可靠性均在运行许可范围内 15 对比其他厂家水箱盘管式热泵热水器采用电子膨胀阀自适应调节 能够根据工况自动调整系统 是热水运行始终处于最佳状态 其他企业多数采用毛细管 简单的加入温控器控制系统启停 无法保证系统运行效率与可靠性 采用T3高温工况压缩机 其他企业均采用常规压缩机 无法保证可靠性 水箱内外胆均可靠接地 水温感温包采用接线柱安装 牢固可靠 水箱进出水管为1mPPR管 能够保证电绝缘 确保安全 十 与其他企业产品对比1 16 与其他企业产品对比2 对比采用水泵进行循环加热的热泵热水器采用大功率水泵 在承压水箱与主机换热器来回循环 系统性能大为降低 另外 由于热泵热水器大部分时间处于保温 加热 保温的运行状态 系统始终处于高温运行条件下 相对盘管水箱上下水温分层特性来说 其可靠性相对较差 由于增加了水泵 水流开关 水位开关 开式水箱 等 特别是美的宣称的无级水位调节器 过多的运行部件和控制开关使得可靠性难以保证 同时过高的成本转嫁到用户买单 美的宣称的500步电子膨胀水阀 能够精确控制出水温度 实际上该电子膨胀阀原理同电子膨胀阀 对水路介质要求极高 极容易堵塞或失灵 根据公司商用使用经验 其可靠性较差 很难保证实际的使用效果 17 与其他企业产品对比3 采用该电子膨胀水阀 采用极小流量做到直接出热水 在家用机上实现并不是可取的 1 家庭用户使用特点 本身就带储热水箱 2 由于功率有限 而又需要直出水 导致水流量极小 在大部分工况下是无法满足即热使用要求的 3 按家用机功率 在冬季难以保证直接达到出水温度 同时由于电子膨胀水阀调节有限 冬季出水温度是无法调节到宣称的最高温度的 M品牌家用型热泵热水器基本上采用美芝常规压缩机 可靠性存在问题 如3 5kW机型 由于为循环式 其压缩机最高水温达到55度时即已达到极限 故出水温度设定45 55度可调 默认52度 18 九 产品设计选型 设计选型一般步骤 1 确定热水用量 2 确定所需加热量 3 设备选型 4 配水管路选配 5 附属配件选型 热水箱 罐 水泵等的选用 19 1 确定热水用量 根据每个建筑使用的情况 根据附表1的用水定额可以得出按照每人每天的用水量 进而得出在该建筑物内的总的热水用量 在确定用水量时 应注意如下几点 确定多少用水量 必须要有相应的温度 比如同样的一个人洗澡 用65度热水的用量和用55度热水的用量是不一样的 确定热水用量的同时 还应确定用水时间和特点 比如酒店用水特点和洗浴中心的用水特点就有很大不同 酒店要求24小时无间断供水 而洗浴中心基本上集中在晚上 20 附表1用水定额及水温 单位热水用水定额 65 21 22 23 附表2用水定额及水温 24 25 26 热水量的计算注意事项 1 计算方法可分为两类 一类按照人来计算 另一类按照卫生器具的来计算 2 以人为目标来计算时 还要考虑到不同人的使用习惯 3 以卫生器具为计算目标时 应充分估计到家庭用户每个人的特点 用水时间 以便更准确的反映真实的用水量的问题 27 家庭用户推荐选型示例 28 2 确定所需的加热量 在确定总的热水用量后 不能简单根据机组的产水量或者循环水量来确定机组的型号 而要根据制出这么多的热水量 需要多大的加热量来确定机组的型号 在确定好热水的用量和热水的温度后 还需要确定初始的温度 一般初始温度为最冷月的平均温度 如当地无准确的相关参数时 可参照附表3 29 2 1 冷水的计算温度 附表三 30 2 2 热水耗热量 根据热水用水量和被加热水的温升 按下式计算 Q CM TKcal其中 Q 设计每天的耗热量 Kcal T 冷热水温差 M 每天用水量 kg c 水的比热 1Kcal kg 31 3 设备选型 根据每天总的热水用量得出热水热量后 然后设定一个合理的加热时间 即用多长时间加热这一天的热水量到设定的温度 才能得出机组的功率 在设定加热时间应注意以下几点 加热时间一般推荐为10 12小时 但要根据具体的情况灵活掌握 加热时间设置应考虑用户的使用习惯 如在度假别墅中 用户偶尔去住 加热时间一定要短 建议在1 2小时 按以上时间设定时 对用户第一次使用等待时间会偏久 选用设备功率大小时 一定要考虑用户的要求 32 3 1 热泵热水机组选型 将按照以上方式计算出的热水耗热量单位换算成KW 即可参照产品手册进行选型 W Q 860 t Q 每天热水热负荷Kcal 860 热量与功率的换算值 1kw 860Kcal h t 机组工作的时间小时 一般按照每天工作10 12小时计算 W 机组总功率KW 33 3 2 储热水箱 罐 选型 V水箱 K V t 24V水箱 储水箱容积M3 K 热水小时变化系数 V 每天热水用量M3 t 高峰段的用水时间 24 一天的小时数 n 机组台数 建议 家庭用户的水箱大小可按照一天用水量的60 来选用水箱的大小 34 3 3 冷水增压泵的选型 在自来水的补水压力低于0 15MPa时 应增加冷水增压泵 具体可见附图一 在选用冷水增压泵时 应满足系统的压力和流量的要求 扬程的确定 增压水泵的扬程应为主机中冷媒 水路换热器水压降 P 约5KPa 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 5m Z 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 流量的确定 水泵的流量约为主机进水流量的1 3倍 35 附图一 冷水增压泵 36 4 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 对于家庭用户 如果有同时使用的情况时 推荐管径如下 注 淋浴头 水龙头管径一般均为DN15 37 5 家庭中的供水方式 38 说明 该系统靠自来水压力补水 重力供水 适用于水箱容量小于500L的工程 特别是家庭用户的工程 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 补水控制 水箱中的热水被使用 靠自来水压力 对水箱进行补水 保持承压水箱在一个满水的状态 加热运行说明 承压水箱中的热水由于自来水的补水或者长时间不用 水温降低到某一设定值 机组开启 水泵使承压水箱的水经过机组中的套管换热器循环加热 当进水温度达到设定温度时 机组停止运行 39 6 家庭用户案例6 1 工程概况 该工程位于广东省珠海市 高档小区的复式楼 建筑面积200多平方 家里常住3个人 要求一年四季24小时供应热水淋浴 家里两个喷淋头 四个热水龙头 6 2 热水用量的确定 根据别墅中的用水定额可以得知 每人每天的最高用水定额为110升 按照别墅的结构 别墅中常住3个人 那么每天的总用水量V 3 110 330L 65 6 3 主机设备的选型 根据热水用水量和被加热水的温升 按下式计算 Q CM TKcal 40 其中 Q 设计每天的耗热量 Kcal T 冷热水温差 M 每天用水量 kg c 水的比热 1Kcal kg Q 1 330 65 10 18150KcalW Q 860 t Q 每天热水热负荷Kcal 860 热量与功率的换算值 1kw 860Kcal h t 机组工作的时间小时W 机组总功率KWW 18150 860 3 7KW 41 根据格力产品的技术参数 可选用KFRS 8机组一台 6 4 水箱的选用V水箱 K V t 24V水箱 储水箱容积M3 K 热水小时变化系数 Q 每天热水用量M3 t 高峰用水时间段 如果按照以上公式计算 K值没有资料可以确定 我们选用水箱实际上只要满足一定时间最高峰的用水量即可 总用水量V 330M3 按照规范要求 水箱的容量应满足最高峰时热水45分钟的使用 对于家庭用户 我们通常可以用总用水量的60 来设置水箱的大小 按照本案例 水箱的大小可以设置为330 60 198L 大约可以用200L的水箱即可以 42 6 5 系统示意图 43 十 产品安装 1 室外机的安装1 1 安装步骤 选定安装位置安装室外机接管路和电气线路1 2 安装注意事项 a 选择合适的安装位置 保证其有充足的热交换 维修空间 b 选择合适的安装位置 注意机组的运行不会对周围环境造成不良影响 c 选择合适的安装位置 四周环境不会对机组产生不良影响 d 室外机安装基础一定要稳固 并有一定减震措施 e 安装在楼顶等高处的室外机 还要有可靠接地措施 44 1 3 外机安装空间侧处风外机安装空间 单台侧出风外机安装空间 45 多台侧出风外机安装空间 46 十 产品安装 2 水箱的安装闭式水箱的安装先选好水箱安装位置 要求能便于靠墙固定 与主机连接管尽可能短 水箱污水靠近排污地漏 按照示意图见下 主机与水箱的距离最好不要超过配备的5米铜管的长度 47 先安装排污管 加生料带拧紧 确保不漏水 排污管加长另一头接阀门 接好排污管和阀门后 如有专用排水地漏 应接到地漏 48 安装水箱底三个支脚和中间支脚 使得四个支脚在同一平面上 四个支脚都起到作用 保证水箱平稳 装好周边三个地脚和水箱中间的地脚 49 将水箱水平靠墙放置后固定在墙壁上 50 热水出口接安全阀 再接进出水管 过滤器 止回阀 单向阀 按照水箱上的示意图接好安全阀 安全阀箭头应朝上 51 主机装好 接好水箱接地线 再将水箱与主机间冷媒连接管接好打紧 冷水进水管应接好止回阀 过滤器 阀门 接好制冷剂管道 冷水进水管应接好止回阀 过滤器 阀门 接好制冷剂管道 52 水路连接好后 打开冷水进口给水箱灌水 检查各接头 阀门是否有漏的 有漏重新施工补漏 同时打开用户冷 热水龙头进行排气 插好温度感测线 感温探测线的另一头则插入室外机的主板 将随机配备的感温探测头插入水箱上的温度探测孔 53 3 管路的安装 冷热水管路的连接一般采用PPR管 管道之间采用热熔连接 管件与管路采用热熔连接 管件与金属管件或卫生洁具五金配件采用丝扣连接 3 1 热熔连的步骤 热熔工具接通电源 到达工作温度指示灯亮后方能开始操作 切割管材 必须使端面垂直于管轴线 管材切割一般使用管子剪或管道切割机 必要时可使用锋利的钢锯 但切割后管材端面应去除毛边和毛刺 管材与管件连接端面必须平整 清洁 干燥 无油 用卡尺和合适的笔在管端测量并标绘出热熔深度 热熔深度应符合下表 54 55 熔接弯头和三通时 按照设计图纸的要求 应注意其方向 在管件和管材的直线方向上 用辅助标志标出其位置 连接时 无旋转地把管端导入加热套上 插入到所标志的深度 同时 无旋转地把管件推到加热头上 达到规定标志处 加热时间必须满足上表的规定 达到加热时间后 立即把管材与管件从加热套于加热头上同时取下 迅速无旋转地直线均匀插入到所标的深度 使接头处形成均匀凸缘 在表中规定的时间内 刚熔接好的接头还可进行校正 但严禁旋转 5 3 2 支吊架的安装管道安装时必须按照不同管径和要求设置管卡和吊架 56 位置应准确 埋设应平整 管卡与管道接触应紧密 但不得损伤管道表面 采用金属管卡或吊架时 金属管卡与管道之间采用塑料带或橡胶等软物隔垫 在金属管配件与PPR管连接部位 管卡应设置在金属配件一端 管道吊支架的管卡的最小尺寸应按管径确定 当公称外径小于等于De63时 最小管卡宽度为16mm 工程外径为De75和De90