美的空气能热泵热水机产品设计学习教案

1、会计学1美的空气能热泵美的空气能热泵(r bn)热水机产品设计热水机产品设计第一页，共49页。中央(zhngyng)热水产品睿泉(整体式)热水(r shu)机地板采暖热水(r shu)机商用热水机家用热水机高温直热循环热水机中温循环热水机温斯蒂(单元式)热水机美的热水机产品分类第1页/共49页第二页，共49页。设计前准备(zhnbi)工作一、了解建筑(jinzh)用水类型，以便于选择合适的机组 1、酒店、宾馆、学校宿舍楼、医院、桑拿等场所，选择高温直热循环式热水机组。 2、游泳池、水上游乐园等场所，选择中温循环式热水机组。 3、住宅、别墅等场所，选择家用热水机组，需供热可考虑选择地板采暖热水机

2、组。二、熟悉设计依据及规范 1、建筑(jinzh)给水排水设计规范(GB50015-2003) 2、游泳池和水上游乐池给排水设计规程(CECS14:2002) 3、给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-98) 4、其它地方性法规、规定以及业主的需求第2页/共49页第三页，共49页。高温(gown)直热热水机系统设计高温(gown)直热循环热水机系统设计第3页/共49页第四页，共49页。高温(gown)直热系统的组成热水机含热水机组、保温水箱(shuxing)、水泵等组成第4页/共49页第五页，共49页。高温(gown)直热系统的组成热水(r shu)机+电辅热含热水(r shu)机组

3、、电辅热、保温水箱、水泵等组成第5页/共49页第六页，共49页。高温(gown)直热系统的组成热水机+太阳能+电辅热含太阳能板、热水机组、电辅热、保温水箱、水泵(shubng)等组成第6页/共49页第七页，共49页。高温直热循环热水(r shu)机系统设计一、高温直热热水机系统设计流程 1、确定日用水总量 2、确定机组型号及数量 3、校核是否满足需求 4、确定其它辅助设备(水箱、电辅热、太阳能等) 5、确定水管管路系统及水泵等二、以实际工程案例(四川广元凤台宾馆) 1、建筑概况：该宾馆共四层，设有双人标间56间，单人标间12间，商务大套房1间，其它辅助功能间11间，共150个床位(chungw

4、i)。 2、广元市年室外平均温度为16.1，冬季最冷月的室外平均温度为5.5，极端最低温度为-8.2，极端温度平均值为-5。第7页/共49页第八页，共49页。高温(gown)直热循环热水机系统设计3、确定热水出水温度及进水水温 应以当地最冷水平均水温为参考确定，无水温资料可查附表。经确定，出水温度设计为55，进水温度为7，水温温升48。4、确定宾馆日用水量： 根据建筑给水排水设计规范热水定额表，查得宾馆每床每日最大热水定额为120180L，此次(c c)选取140L。则每日最大热水用水定额为 Q=150140=21000L/d，即本项目所需最大热水量为每日21t。5、确定机组所需提供热量 根据

5、公式q=cmt确定 c水的比热(一般取4.2kJ/kg*) m水的质量(kg) t 水的温度变化()第8页/共49页第九页，共49页。高温直热循环热水(r shu)机系统设计 即该建筑每天需求最大的供热量为q=4.221100048=4233600kJ=4.2336106kJ6、选择机组(jz)型号及台数 机组(jz)每天的运行时间一般选择为1014h之间，设计一般选取12h 则每小时所需最大产水量为21/12=1.75t/h 每小时所需机组(jz)最大热量为4233600/12/3600=98kW型号RSJ-770/S-820-CRSJ-380/S-820-CRSJ-300/S-820-CR

6、SJ-200/S-540V-CRSJ-100/S-540V-C制热量kW7738.5282010产水量m/h1.660.830.550.430.25第9页/共49页第十页，共49页。高温(gown)直热循环热水机系统设计 根据上表，初选1台RSJ-770/S-820-C和1台RSJ-300/S-820-C6、设备选型校核 查产品能力曲线图，最冷月室外平均温度(wnd)5.5，进水温度(wnd)7情况下， RSJ-770/S-820-C的制热量和产水量分别为63kW和1.3t/h RSJ-300/S-820-C的制热量和产水量分别为21kW和0.45t/h备注：产品设计在平均标准工况下每天工作不

7、超过14h，在最不利工况下每 天工作不得超过18h。 最冷月机组每天工作时间为t=21/(1.3+0.45)=12h18h 满足产品设计要求。 当t18h时，必须重新选择设备再经校核，知道满足要求为止！第10页/共49页第十一页，共49页。高温直热循环热水(r shu)机系统设计三、保温水箱容积的选择确定(全日制水箱) 1、经验计算法： Q=Q高峰hQ机组 Q高峰hKhQ总24则Q=46.84423360024-4(63+21)3600 =3616704kJ换算(hun sun)成水量即为m=3616704/(4.248)=17.9t即所需水箱容量为18tQ高峰最高峰时每小时所需热量(rlin

8、g)Q机组机组实际每小时提供热量(rling) h最高峰用水时间，一般34h Kh热水高峰变化系数第11页/共49页第十二页，共49页。高温直热循环热水(r shu)机系统设计2、简易(jiny)估算法：类型供水方式用水高峰时段水箱容量配比集体宿舍全天19：00-23：0080%酒店客房全天19：00-23：0070%医院全天19：00-22：0070%备注：在对计算不作特殊要求时，可直接按照(nzho)系统每天所需最大水量的80% 来做估算。 以本案例为例：水箱容量估算为：210.8=16.8t 与计算所得误差为(17.9-16.8)/17.9=6%15%第12页/共49页第十三页，共49页

9、。高温(gown)直热循环热水机系统设计3、非全日制水箱计算方法法： Q=Q总hQ机组 Q总 系统每天所需供热量 Q机组机组实际每小时提供热量 h系统运行(ynxng)时间，根据实际情况确定 一般工厂(gngchng)员工宿舍、学校宿舍属于非全日制供水 用水时间集中，一般集中在18:0023:00,即h取5左右第13页/共49页第十四页，共49页。高温(gown)直热循环热水机系统设计四、电辅热的选择 根据当地气象参数中最冷月(ln yu)平均温度、最热月平均温度将全国划分为四个区域，如下表所示分区名称分区指标最冷月平均温度()最热月平均温度()温和地区0131825夏热冬暖地区102529夏

10、热冬冷地区0102530夏凉冬冷地区051023 由于夏热冬冷地区以及夏凉冬冷地区冬季气温较低，热水机在此温度下运行效率低下，可考虑一部分热量直接由电辅热供给。 电辅热运行的启动(qdng)由室外环境温度确定，一般设置在5第14页/共49页第十五页，共49页。高温直热循环热水(r shu)机系统设计 广元市最冷月平均温度为5.5，需考虑电辅热。 最低日平均温度为-2.8，查产品能力曲线表，RSJ-770/S-820-C的产水量为0.95t/h，RSJ-300/S-820-C的产水量为0.3t/h，系统每小时所需水量为1.75t/h，则电辅热每小时所需提供产水量为1.75-0.95-0.3=0.

11、5t/h 根据Q=cmt=4.2*0.5*1000*48=100800kJ 则电辅热的功率(gngl)P=100800/3600=28kW 同时考虑电辅热直接制备热水的功率(gngl)因素0.8，选择35kW的电辅热。 根据经验值,电辅热的选择长江(chn jin)以南冬冷地区，电辅热可选为主机额定制热量的30%，黄河以南、长江(chn jin)以北冬冷地区可选择主机制热量的50%70%，黄河以北寒冷地区基本按照100%主机制热量来选择。第15页/共49页第十六页，共49页。高温(gown)直热循环热水机系统设计五、水泵的选择 1、冷水增压泵的选择 由于市政管网自来水供水压力(yl)一般为0.

12、25MPa，满足主机所需进水压力(yl)(0.20.4MPa)的需求，当低于0.2MPa时，须增设冷水增压泵。 冷水增压泵的扬程及水量由下表计算确定：机型流量(m/h*台)扬程(m)RSJ-770/S-820-C4H=20+Z+0.05L-市政管网水压Z主机与水箱之间的落差L主机与水箱之间的总长RSJ-380/S-820-C2RSJ-300/S-820-C1.5RSJ-200/S-540V-C1RSJ-100/S-540V-C0.5该项目主机进水口处水压大于0.2MPa，未设冷水增压(zn y)水泵第16页/共49页第十七页，共49页。高温直热循环热水(r shu)机系统设计2、热泵循环水泵的

13、选择 热泵循环水泵安装在主机与保温水箱(shuxing)之间，其扬程与水量按下表计算：机型流量(m/h*台)扬程(m)RSJ-770/S-820-C12H=P+Z+0.05LP 主机水侧换热器阻力Z循环水管高落差L主机与水箱之间的总长当主机与水箱同层时，H约为1020mRSJ-380/S-820-C6RSJ-300/S-820-C5.5RSJ-200/S-540V-C4RSJ-100/S-540V-C2.5该项目中，主机与水箱均安装(nzhung)在屋顶，循环水泵流量12+5.5=17.5选择扬程为15m，流量为20m/h的水泵2台，一备一用第17页/共49页第十八页，共49页。高温(gown

14、)直热循环热水机系统设计3、热水循环(xnhun)水泵的选择 热水循环(xnhun)水泵主要用来客服系统管路最不利环路的沿程阻力和局部阻力 详细计算方法在此不做赘述。 每100m水管管路的沿程阻力约为5mH2O，即0.05MPa 局部阻力在热水管网中均为末端阀门阻力，管网中阀门数量不太多的中小型系统，可按照5mH2O估算，阀门较多时可按照10mH2O估算。 H=(1.11.2) (5+0.05L+Z) Z管网最高点与最低点之间的落差 L最不利管网环路长度 流量Q=1.3Q高峰第18页/共49页第十九页，共49页。高温(gown)直热循环热水机系统设计 本方案中水箱位于(wiy)最高端，供水依靠

15、水自身的重力提供，热水循环水泵设于系统回水管上，称为回水循环水泵。当水箱位于(wiy)系统低点时，热水循环水泵则设置在供水管上，依靠水的重力自然回水。 水泵流量Q=1.3Q高峰=1.324=31.2m/h 水泵扬程H=1.2(5+0.05300+10)=36mH2O 选择流量为32m/h，扬程为40m的回水循环水泵2台，一备一用第19页/共49页第二十页，共49页。高温(gown)直热循环热水机系统设计六、水管管径的设计(shj) 参考建筑(jinzh)给水排水设计规范，水管管径的流速范围如下： 水管干管流速:1.22.5m/s 水管支管流速：0.81.2m/s 由于管路中输送的是热水，流速越

16、大，其扰动越大，与管道之间的换热面积越大，热量损失也就越大，同时考虑减少管路的阻力损失，所以建议流速不宜过大，一般干管取2.0m/s即可，但为考虑节约管材，在主管管径较大时(DN200以上)，可适当放大流速限制。第20页/共49页第二十一页，共49页。中温循环(xnhun)热水机系统设计中温循环热水(r shu)机系统设计第21页/共49页第二十二页，共49页。中温循环热水(r shu)系统的组成钛合金换热器热水机组第22页/共49页第二十三页，共49页。中温循环热水系统(xtng)的组成板式(bnsh)及管壳式换热器热水机组回水毛发过滤器主循环泵砂缸过滤器反冲洗泵热水循环泵保温热水箱板式换热

17、器（水-水）水处理加药处消毒加药处补水口加药泵 加药泵直接补热水空气源热泵热水机空气源热泵热水机F水流开关桑拿泡池水处理系统简图主机0#从机15#主控制器线控器Tp第23页/共49页第二十四页，共49页。中温循环热水(r shu)系统设计一、中温循环热水系统设计流程 1、确定池水日常热损失量Qa和池水初次加热所需的热量Qb 2、根据Qa和Qb的大者，确定机组型号及数量 3、确定其它辅助设备(水箱、电辅热等) 4、确定水管管路系统及水泵等二、以实际工程案例(东莞某室外(sh wi)游泳池) 1、泳池容积：长宽深=3012.51.4=525m 2、确定泳池设计水温(根据游泳池和水上游乐池给水排水设

18、计规程) 本方案选择设计池水温度为28。 3、确定气候条件及室外(sh wi)自然水温 经查：最冷月平均温度为13.7，室外(sh wi)自然水温为10第24页/共49页第二十五页，共49页。中温循环热水(r shu)系统的组成4、确定池水日常热损耗量Qs 池水日常热损耗量由池面水蒸发损失热量Q1、池壁、池底传导热量损失Q2、管道和水处理设备传导热量损失Q3、补充(bchng)水量加热量Q4组成。Q1=（1/）A(Pb-Pq)(0.0174vf+0.0229)(760/B)Q1泳池水表面蒸发损失的热量，kJ /h 压力换算系数，取133.32 Pa与水池水温相等的饱和蒸汽的蒸发汽化潜热（kJ/

19、h）vf池水面上的风速；室内泳池取0.20.5m/s，露天(ltin)取23m/sA泳池表面面积 经计算Q1=352kJ/h第25页/共49页第二十六页，共49页。中温循环热水(r shu)系统的组成 池壁、池底传导(chundo)热量损失Q2、管道和水处理设备传导(chundo)热量损失Q3应按照池水日常热损耗量由池面水蒸发损失热量Q1的20%来计算，即Q2+Q3=0.2Q1=0.2352=70.4kJ/hQ4=cM(ts-tb)/Tts池水温度，即设计水温tb池水补水温度，即室外自然水温M补水质量，根据每日补水容积来确定T每天加热时间(利用补水水箱(shuxing)或平衡水池，取24h，其

20、它根据具体情况 来确定)经计算Q4=45.8kJ/h则Qs=352+70.4+45.8=468.2kJ/h第26页/共49页第二十七页，共49页。中温循环热水(r shu)系统的组成5、确定池水初次加热所需的热量Qb Qb=cM (ta-tf)/Th M游泳池总水量(kg) (ta-tf)/Th 表示池水加热温升速度(sd)(T/h)，温升时间24h以内取0.5，温升时间48h以内取0.25，温升时间72h以内，取0.2。根据规范，一般泳池及游乐池初次加热时间宜采用2448h，固取0.25。经计算(j sun)Qb=551.3kWQs 在实际工程中，初次加热量大于日常热损耗量，所以一般只需计算

21、初次加热量来确定热水机型号和数量。RSJ-2400/MS-820-B制热能力为195kW，故选择3台。第27页/共49页第二十八页，共49页。中温循环热水(r shu)系统的组成6、确定循环水泵(shubng)、补水水箱循环水泵的水流量Qc=V/Tp管道及过滤净化设备的水容积附加系数，取1.051.1V泳池的容积(m)Tp循环周期(zhuq) 本案例中选择6h经计算Qc=1.1525/6=96.25 m/h,取100m/h 循环水泵主要克服循环水管路最不利环路水阻力、机组水侧换热器阻力以及机组与游泳回水口之间的路差阻力等本案例中主机与游泳在同一高度，水泵扬程经计算为20mH2O故选择两台流量为

22、100m/h，扬程为20mH2O的循环水泵。(一备一用)第28页/共49页第二十九页，共49页。中温循环(xnhun)热水系统的组成补水水箱的容量当游泳设计有自平衡水池时，则不需要另行设计补水水泵，当未设计平衡水池时，则需设计补水水箱。每日补水量Q=V (m)表示每日补水容积，本案例取10%15%即补水水箱的容积V=15%525/24=1.9m/h，取2m/h。备注(bizh)：补水水箱最小容积不得小于2m/h。一般情况下，泳池位于地表面，市政管网水压供给补水水箱已足够，不需要另行设计补水水泵。第29页/共49页第三十页，共49页。地板采暖热水(r shu)机系统设计地板采暖热水(r shu)

23、机系统设计第30页/共49页第三十一页，共49页。地板采暖热水(r shu)机系统示意图第31页/共49页第三十二页，共49页。地板采暖热水系统(xtng)设计一、地板采暖热水系统设计流程 1、供暖系统热负荷计算(忽略不讲) 2、管长、间距确定 3、选主机、水箱(shuxing)、分水器、集水器等 4、管路水力计算确定水泵二、 以某建筑为例(水管布置图如下)该建筑共3间卧室、1间起居室、餐厅以及厨房需要供暖。设计供回水温差(wnch)为10，选择DN20管径的聚乙烯管(PE-X)。房间卧室起居室餐厅面积()122417热量(kW)1.442.882.04第32页/共49页第三十三页，共49页。

24、地板采暖热水(r shu)机系统设计第33页/共49页第三十四页，共49页。地板采暖热水(r shu)机系统设计热水机管网布管原则：加热管网间距宜为100300mm，其中沿围护结构外墙间距为120150mm，中间(zhngjin)地带为300mm。管间距(mm)每平方米面积管长(m/)5020100101506.7200525043003.4所有房间水管布置(bzh)均采用回字形。第34页/共49页第三十五页，共49页。地板采暖热水(r shu)机系统设计 由于建筑外围围护结构散热会引起室内温度不均匀，故靠近外围围护结构的区域或不采暖的地方管道(gundo)应比中心地带加密。(一般指内侧1m左

25、右范围)150mm300mm1m所有本案例中卧室西方(xfng)及北方靠建筑外围处水管管间距设计为150mm，中心地带设计为300mm。第35页/共49页第三十六页，共49页。地板采暖热水(r shu)机系统设计加热管道地表(dbio)温度校核(地面温度)Tep=tn+9.82(q/100)0.969例如：卧室室内采暖设计温度(wnd)为18，单位面积热负荷为120W/ Tep=18+9.82(120/100)0.969=29.6，满足要求。Tep()最高()经常有人停留区域居室、办公走廊浴室26323228292632不经常有人停留区域283535无人停留区域354042第36页/共49页第

26、三十七页，共49页。地板采暖热水(r shu)机系统设计 主机的选择： 根据房间所需提供热量，确定热水机的型号。 Q总=1.443+2.88+2.04=9.24kW 考虑同时使用系数(90%95%)及安全系数(15%)，则机组所需提供的热量Q=9.240.951.15=10.1kW 选择RSJ-120/G热水机1台，其额定制热量为12kW(需校正设备在当地气温下的制热量),调整设备出水温度为50，回水(hu shu)温度控制在40。 地板采暖设计要求供水温度宜为3550(民用)，最大供水温度不得超过60，供回水(hu shu)温差不超过10。第37页/共49页第三十八页，共49页。地板采暖热水

27、(r shu)机系统设计 系统水流量的确定： 单管水流量：q= D2/4 (加热管内热媒流速，不小于0.25m/s，推荐值一般为0.51m/s，其中民用建筑最大值设定为1.2m/s，工业建筑设定为2m/s) 假定水管流速为0.8m/s，则q=0.00025m/s=0.9m/h 分3个卧室、1个起居室、1个餐厅共5个环路。 故系统总流量Q=5q=50.9=4.5m/h 循环水泵的流量Q=1.15Q=5.175m/h 扬程H=1.15(系统最不利环路水阻力+设备阻力+系统管路最大高落差) H=1.15(7.46+2+2)=13.2mH2O 所以(suy)选择流量为5.5m/h，扬程为15mH2O的

28、水泵1台。第38页/共49页第三十九页，共49页。地板采暖热水(r shu)机系统设计 分水器、集水器的选择： 根据系统可知，分水器、集水器的出水口共5个，进水口1个。 出水口管径为DN20，进水管流速假定为1m/s， 管径d=sqrt(44.5/3600/3.14/1)=0.04m 则进水口管径选择为DN50(留有一定的余量(y lin) (分水器、集水器断面流速不宜超过0.8m/s，一般取0.10.2m/s) 分水器、集水器断面直径D=1.53d=340=120mm 即分水器、集水器选择截面直径DN120，5个DN25出水口，1个DN50进水口分别1个。第39页/共49页第四十页，共49页

29、。地板采暖热水(r shu)机系统设计 膨胀水箱(shuxing)或定压罐的选择： Vp=(1/-1)V=V 水箱(shuxing)容积系数 V系统水容量(m)水温()4045505560密度 (kg/m)992.24990.16988.07985.73983.2水箱系数0.0080.010.0120.0140.017设计出水温度为50，则=0.012则容积(rngj)Vp=0.0124.5=0.054m选择0.1m的定压罐一个。备注：定压设备容积0.5m以上选择膨胀水箱，0.5m以下选择定压罐。 并且在系统最高点，安装放气阀。第40页/共49页第四十一页，共49页。42 谢谢(xi xie)

30、！The End第41页/共49页第四十二页，共49页。43最冷水(lngshu)平均水温表地区地面水温度 （） 地下水温度 （）黑龙江、吉林、内蒙古的全部、辽宁的大部份，河北、山西、陕西编北部分，宁夏偏东部分4610北京、天津、山东全部、河北、山西、陕西的大部分，河北北部，甘肃、宁夏、辽宁的南部，青海偏东和江苏偏北的一小部分41015上海、浙江全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部，湖南、湖北东部、河南南部51520广东、台湾全部、广西大部分、福建、云南南部101520重庆、贵州全部，四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陕西和甘肃秦岭以南地区，广西偏北的一小部分71520第42页/共49

31、页第四十三页，共49页。44序号建筑名称单位各温度时最高日用水定额(L)5055606570751住宅(每户设淋浴设备)每人每日10716096144871318012074111691032集体宿舍有盥洗室每人每日334730422738253523322130有盥洗室和集中浴室每人每日4767426038553550324630433普通旅馆、招待所有盥洗室每床每日336730602755255024462143有盥洗室和集中浴室每床每日6713360120551095010046924386设有浴盆的客房每床每日13320012018010916410015092138861294宾馆客房每床每日2002671802401642181502001381851291715医院、疗养室、休养所有盥洗室每床每日408036723365306028552651有盥洗室和集中浴室每床每日801607214465131601205511151103设有浴盆的客房每床每日2002671802401642181502001381851291716门诊部、诊所室每病人每次711610595857477公共浴室(设有淋浴、