精品资料（2021-2022年收藏）空气源热泵太阳能热水器一体化

1、空气源热泵热水器应用技术及太阳能热水器与建筑一体化应用技术指引一、空气源热泵热水器1、工作原理热泵技术的基本原理基于逆卡诺循环原理。通俗的说，如同在自然界中水总由高处流向低处一样，热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处，从而实现水的由低处向高处流动，热泵同样可以把热量从低温热源传递到高温热源。所以热泵实质上是一种热量提升装置。热泵的作用即是能从周围环境中吸取热量（这些被吸取的热量可以是地热、太阳能、空气的能量），并把它传递给被加热的对象（温度较高的媒质）。热泵热水装置，主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四大部分组成，通过让工质不断完成蒸发（吸取环境中的热量）压缩冷凝（

2、放出热量）节流再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。热泵热水器工作时，蒸发器吸收环境热能，压缩机吸入常温低压介质气体，经过压缩机整合成为高温高压气、液体状态，进入冷凝器，高温介质泄热制取热水，经膨胀阀变成低温低压气体进入蒸发器进行吸热后进入压缩机进行高温压缩，开始下一轮制热生产，如此循环，从而达到不断制热的目的。热泵原理示意图如下：热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量QA在蒸发器中加以吸收；热泵本身做功消耗的能量，部分转化为热能QB；通过工质循环系统在冷凝器中放热QC，QC=QA+QB，由此可以看出，热泵输出的能量为机组做功产生的热能QB和热泵从环境中吸收的热量QA；因此，采用热

3、泵技术可以节约大量的电能（热泵的节能原理如下图所示）。性能系数COP = 输出能量/输入能量，热泵热水器的COP约为4.6，即消耗1KW的电能得到4.6KW热能。2、机组特点· 机组具有宽广的环境温度适应性。其工作环境温度范围-1050。 · 户外安装，不占室内安装空间。 · 专门针对热水工况的换热器设计，水质适应性强。 · 专门针对热水工程的自动运行控制设计，方便、节能、省电。 · 智能化自动除霜，并且可实现除霜参数的区域化调整与设定。确保除霜可靠与节能。 · 没有污染物的排放，安全环保。 · 智能化的故障显示、分析与处理

4、系统。既方便用户使用，又利于维护保养。 · 可靠的系统设计，完善的保护功能，延长机组使用寿命。 常见应用领域：酒店热水系统、洗浴用水系统、单位集体宿舍用水系统、住宅热水系统、会所热水系统等。3、热泵热水器冬季使用空气源热泵热水器的经销商和用户最为担心的问题就是：在冬天气温寒冷、湿度较大的地区，热泵热水机组能否顺利过冬？空气源热泵热水器在冬天出现的问题，大多是因为系统匹配不合理的原因造成的。比如在冬天使用了夏天的工况设计选型，到了寒冷的冬天，空气源热泵热水机组就出现产水量不足，在机组制热效率下降长时间运行时，甚至受自动保护程序使机组停止运行，从而影响用户的正常用水和使用。空气源热泵热水

5、器目前的出水温度在55左右，是完全可以满足洗浴的需求，除了饮用开水，生活中大量使用热水的温度并不是要求很高。利用空气源热泵热水器做先期加热处理，再进入开水器甚至蒸汽设备也是一种行之有效的节能办法。空气源热泵热水器产品的好坏，关键在于压缩机的品质，压缩机是热泵机组核心部件，一定要选择进口专用热泵压缩机。空气源热泵热水机组的冷媒相当关键，冷媒选型、管道质量和填充数量直接影响热泵在低温环境的正常运行。热泵机组的化霜设计技术是体现制造商制造水平和设计能力的重要标志，一套可靠的优化方案可以有效的解决结霜和化霜的难题，大大提高热泵热水机组制热效果能力。空气源热泵热水机组的工程设计要能够根据不同的环境实际状

6、况，调节适应不同环境的需求，保证机组正常除霜、正常工作。气温过低、湿度高的地区，需要加强机组通风量或采取辅助电防结冰等方式，并根据地区特点优化化霜程序，进行科学合理的精心设计和安装调配。这样，空气源热泵热水机组即使在寒冷的冬天也可以满足用户使用。4、热泵热水器应用案例Ø 三房公寓 120-160设备选型以两个卫生间计算，每日用水量为 400L，主机选择RSJ-72/400XH。型号RSJ-72/400XH额定制热量7.2KW额定功率1.87KW产水量180L/H一次供水量400L最大功率3.0KW最大电流15.6A电源规格22050/60Hz出水温度(默认)56 4860范围内可调进

7、水管管径DN20mm出水管管径DN20mm循环水管管径DN20mm热水增压泵扬程25m制冷剂种类/充注量R22/1000g室外风机出风方向侧出风 宽×高×深900×1440×530（mm）机组重量135Kg机组噪音52db(A)设备费用：12800.00元数据比较以三房公寓每天需要400L的60热水为例，以水温20为年平均进水温度，比较如下：供热方式燃气热水器电热水器空气能热泵热水机机组输入能源燃气电能电能+空气热能机组输出能源热能（水为载体）热能（水为载体）热能（水为载体）平均热效率60%95%320%3800kcal/m3860kcal/度860kc

8、al/度加热400升水需要提供的热量Q=CMT=1Kcal/kg*0.4T*1000Kg*(60-20)=16000Kcal=CMT=1Kcal/kg*0.4T*1000Kg*(60-20)=16000Kcal=CMT=1Kcal/kg*0.4T*1000Kg*(60-20)=16000Kcal每天耗电(气)量=16000Kcal/3800 kcal/m3 /60%=7.02 m3=16000Kcal/860 kcal/度 /98%=18.98度=16000Kcal/860 kcal/度 /320%=5.18度电（气）价1.5元/ m30.9元/度0.9度/度每天运行费用10.53元17.08

9、元5.23元全年运行费用10.53*365=3843.45元17.08*365=6234.2元5.23*365=1908.95元全年节约费用1934.54325.250Ø 别墅 180-250设备选型以别墅四个卫生间计算，每日用水量为600L，主机选择RSJ-72/400XH。型号RSJ-72/400XH额定制热量7.2KW额定功率1.87KW产水量180L/H一次供水量400L最大功率3.0KW最大电流15.6A电源规格22050/60Hz出水温度(默认)56 4860范围内可调进水管管径DN20mm出水管管径DN20mm循环水管管径DN20mm热水增压泵扬程25m制冷剂种类/充注

10、量R22/1000g室外风机出风方向侧出风 宽×高×深900×1440×530（mm）机组重量135Kg机组噪音52db(A)设备费用：12800.00数据比较以别墅每天需要600L的60热水为例，以水温20为年平均进水温度，比较如下：供热方式燃气热水器电热水器空气能热泵热水机机组输入能源燃气电能电能+空气热能机组输出能源热能（水为载体）热能（水为载体）热能（水为载体）平均热效率60%95%320%3800kcal/m3860kcal/度860kcal/度加热400升水需要提供的热量Q=CMT=1Kcal/kg*0.6T*1000Kg*(60-20)=2

11、4000Kcal=CMT=1Kcal/kg*0.6T*1000Kg*(60-20)=24000Kcal=CMT=1Kcal/kg*0.6T*1000Kg*(60-20)=24000Kcal每天耗电(气)量=16000Kcal/3800 kcal/m3 /60%=7.02 m3=16000Kcal/860 kcal/度 /98%=18.98度=16000Kcal/860 kcal/度 /320%=5.18度电（气）价1.5元/ m30.9元/度0.9度/度每天运行费用15.79元25.63元7.85元全年运行费用15.79*365=5763.16元25.63*365=9354.53元7.85*3

12、65=2865.25元全年节约费用2897.916489.280Ø 星级酒店设备选型按酒店每日最大热水量为50吨，冬季进水温度5加热到60计算（温升55），Q热= C×M×T=4.187×50×（60-5）= 11514 MJ转换成功率为：11514MJ÷3.6MJ/kwh = 3198 kwh冬季按每天最长运行时间18小时计算，则小时功率为178kw。按某产品样本选择5台 RSJ-380/S-820机器，可满足热负荷要求。热泵热水机组 、 配套设备及工程报价单一、热泵热水机组序号设备名称规格/型号产地/品牌数量单位单价（元）小计（元

13、）1热水机组 RSJ-380/S-820美的5台53000265000 总 计 A265000二、配套设备及材料序号 设备名称规格/型号产地/品牌数量单位 单价（元） 小计（元） 1保温水箱50米332001600002循环水泵原升/台湾2台275055003供 水 泵威乐/秦皇岛2台435087004补水系统原升/台湾2套275055005回水系统电磁阀+温控1台4804806电辅加热器50kw1台800080007电控装置 1套480048008管材、阀门、保温 1批880088009电线、电缆、线管 1批4800480010吊装、运输1批50005000总 计 B 211580三、安装、

14、调试、维修、税费 1安装 、调试C(A+B)*5238292税 收 D(B+C)*5%11770.45总 计 EC+D35599.45总造价为K=A+B+E 512179.45数据分析按每天生产50吨60热水，冬季进水温度5 加热到60计算，比较如下： 方案方案一方案二方案三方案四参数 热水生产设备燃油锅炉天燃气锅炉电锅炉热泵热水机安全性存在安全隐患存在安全隐患存在安全隐患安全（完全水电分离）节能耗能很大耗能较大耗能很大节能故障率高高高低环保性轻微污染轻微污染环保环保运行费用热水产量（吨）50505050每天耗电（油、气）量（度、kg、Nm3）4195453554888全年耗电（油、气）量15

15、30701989921297130324283全年电（油、气）费（元）（ 0.9元/度 、4.5元/kg、2.8元/Nm3）6888175571761167417291854热泵与其他设备对比全年节约费用3969632653228755630二、太阳能热水器1、工作原理太阳能集热器是太阳能热水器接收太阳能量并转换为热能的核心部件和技术关键，其造价约占太阳能热水器总造价的二分之一左右。玻璃管式太阳能热水器根据热介质的不同又可分为全玻璃真空管集热器和热管真空管（玻璃金属结合）集热器两种。它们的主要关键部件是真空集热管或热管真空集热管。目前，最普及的全玻璃真空集热管像一个拉长的暖水瓶，由两根管长为1

16、.2米或1.5米，内外径分别为 37毫米和 47毫米的同心圆玻璃管经抽真空而成的。全玻璃真空集热管材料、工艺和结构简单，可靠性好，具有极大的应用前景。其原理如右图，用真空管集热，促使管内水温高于水箱水温，因热水比冷水轻，形成对流，最终使水箱中的温度达到使用所需的温度。2、系统组成太阳能热水系统由太阳能集热系统和热水分配系统组成，集热系统的主要部件有太阳能集热器、辅助加热、储热水箱、循环管路、循环泵、控制部件和线路等；热水分配系统由配水循环管路、水泵、储热水箱、控制阀门和热水计量表组成，储热水箱是两个系统的共同部件和连接点；热水管系统由太阳能真空集热管和吸热瓦片组成的吸热器，在晴天阳光下产出40

17、85以上的水温，进入储热水箱，再由水箱进入热水管道至每户的分支管道供室内使用。目前太阳能热水器占整个热水器市场的11.2，而据预测，到2015年，我国太阳能热水器普及率将达到30。现在各地均用电非常紧张，能源非常紧缺，使用太阳能热水器可以节约很多能源，还可以防止污染。从个人角度来说，用太阳能热水器价格要比用电热水器便宜得多，比用电、用燃气至少节约三分之二以上。所以建议您选用太阳能热水器，一来可以节约用电，二来长远考虑使用费用也较低。3、太阳能热水器特点优点：安全、节能、环保、经济。尤其是带辅助电加热功能的太阳能热水器，它以太阳能为主，电能为辅的能源利用方式，使太阳能热水器能全年全天候使用。使用

18、寿命一般为15年。缺点：安装复杂，如安装不当，会影响住房的外观、质量及城市的市容市貌；维护较麻烦，因太阳能热水器安装在室外，因此相对于电热水器和燃气热水器比较难维护。4、太阳能热水器与建筑一体化太阳能热水器的施工安装应配合建筑的形式与内容（功能、材料、结构、工艺）。其中最主要的为集热器的安装，集热器的安装位置包括屋顶和南向的外墙和阳台。（1） 屋顶部位当太阳能热水器安装在屋顶时，由于其位置较高，可以形成自然压头，管路选择比较灵活，既可以选择顶水式，也可以选择落水式。相应集热器类型也有较大的自由度，自然循环式、强制循环式和直流式均可。但住宅屋顶形式有平屋顶和坡屋顶之分，所以需要重点解决太阳能设备与不同屋顶形式的有机结合和连接。1） 平屋顶的安装太阳能热水器在平屋顶安装时，要注意集热器的平面安装位置。应当尽量