第6章-室内热水供应系统之中央热泵热水系统.ppt

1、热泵热水系统,第6章 建筑内部热水系统之,一、各热水设备介绍及比较（锅炉、太阳能、热泵）,目前市场上，中央供应热水的加热设备有 锅炉、太阳能、热泵等三种,1、热泵与锅炉系统 经济性比较(2007年） 1吨水温升40的加热费用,备注：1、热泵使用工况：环境温度20； 2、电费：0.8元/kWh；管道煤气(液化石油气) 18.00元/m3；柴油价格：4.70元/L；3、燃油热水炉热效率75%，燃气热水炉热效率85%，电锅炉热效率95%，热水设备热效率370%；4、单位燃料热值：柴油8466kJ/L，管道煤气(液化石油气)25000kJ/ m3 ， 电860kJ/kW.h；5、运行费用计算公式：水量

2、温升热效率单位燃料热值燃料单价。,各热水设备介绍及比较（锅炉、热泵）,（元）,各热水设备介绍及比较（太阳能、热泵）,2、热泵与太阳能（燃油锅炉辅助加热）经济性比较 全年分析比较,由上表可知，假设每天用热水量为150吨，全年下来，利用热泵系统比太阳能系统（燃油锅炉辅助加热）加热所要费用节约约26万。（按全年计算太阳能锅炉辅助加热系统约14元/吨）,二、热泵设备基本原理,内部结构,1、压缩机 2、冷凝器 3、膨胀阀（节流阀） 4、蒸发器 5、制冷剂,热泵设备基本原理,节流阀,蒸发器,冷凝器,压缩机,使制冷剂流动受阻力压力降低,低温制冷剂与空气或水在此进行换热,制冷系统的“心脏”，制冷剂流动的能量来

3、源,高温制冷剂与水在此换热，制造出卫生热水。,1,2,3,4,制热量 输入功率,热泵设备基本原理,在运行中，蒸发器从周围环境中吸取热量以蒸发传热工质，工质蒸汽经压缩机压缩后温度和压力上升，高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了储水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环往复。,在运行中，蒸发器从周围环境中吸取热量以蒸发传热工质，工质蒸汽经压缩机压缩后温度和压力上升，高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了储水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环往复。,热泵设备基本原理 种类介绍,水环热泵,利用热泵机组

4、将空调房间热量转移到循环水中，从本质分析水环热泵属于空气源热泵。 不节能，相应也无环保效益。因为小型水/空气热泵机组的制冷系数（cop值）比大型的冷水机组要低：小型水、空气热泵机组供冷时cop值为2.86-3.63；而螺杆式冷水机组一般为4.88-5.25，有的可高达5.47-5.74。离心式冷水机组一般为5.00-5.88，有的可高达6.76。因此，在我国南方一些城市（如广州）不宜选用水环热泵系统。,水环热泵,热泵设备基本原理 种类介绍,此外，热泵按工作环境温度的种类可分为：低温热泵，普通热泵。 热泵按产热温度的种类可分为：中温热泵（50-70度）高温热泵（80-90度）。,三、中央空气源热

5、泵热水系统,中央空气源热泵热水系统：利用热泵机组对集中水箱里的冷水进行循环加热，将热水输送到每个用水点。,组成部分：1、热泵 2、保温水箱 3、管网（管道、阀门、水泵） 4、自控系统,热泵热水系统包括热泵主机和换热储水箱两部分。热泵机组部分包括风冷式蒸发器、压缩机及膨胀阀；集中水箱为内置冷凝盘管的储热水箱。冷媒(工质)在蒸发管内吸收环境空气中的热量，通过热泵循环由冷凝盘管在水箱内释放热量，加热水箱中的水。,中央空气源热泵热水系统,报价说明：,1、热泵机组选型, 、日最大用热水量的确定 M, 、需要热泵机组输入功率计算：,P1=（Mt ）(COPqt),P1需热泵热水设备的输入功率 KW M日最

6、大用热水量的确定 （冬季） L t冷水温升 4045 COP单台热泵热水设备的热效率（冬季） 3.5 q电的热值 860kcal / kwh t每天热泵热水设备理想的运行时间 20H,例：广东地区，日最大用热水量为20吨 P1=（Mt ）(COPqt) =（2000045）(3.586020) = 15 KW,广东地区冬季单台机组小时产水量可按：输入功率67 计算,广东地区可以按：用水吨数0.75计算,2、水泵选型 3、热水管网设计 4、保温水箱容量设计 5、自动控制系统设计,根据客户情况而定,中央空气源热泵热水系统,四、空气源热泵与其他热水设备搭配,在中央供热水中，为达到预期效果，使用各不同

7、种类热水设备搭配，使其优势互补,1、热泵与锅炉搭配：,锅炉,热泵,说明：热泵系统对冷水进行预热，再 将预 热水送到锅炉里进行加热,特点：投资比单纯热泵系统少，加 热速度快，又能达到节能效果,备注：冷水温度越低，热泵效率越高 （如冷水温度从15 20 ，效率可 达 550%；如水温度从55 60 ， 效率 130%）,空气源热泵与其他热水设备搭配,在中央供热水中，为达到预期效果，使用各不同种类热水设备搭配，使其优势互补,2、热泵与太阳能搭配：,说明：晴天利用太阳能进行加热，雨天及日照强度差时利用热泵进行加热 特点：最节能，投资费用昂贵,五、空气源热泵热水系统的适用范围,学生公寓： 采用多机并联，

8、自动控制，每栋宿舍配置一台主机和一台水箱，先进的自动pos机收款或定时供水系统。冬夏季节根据学生用水情况调节热水量。在夏天，用热水量少时，少制热水，在冬天，用热水量多时，多制热水，避免太阳能热水器在夏季暑假期间制造大量热水，但学生放假无人使用热水，每天必须放水降温，浪费大量水资源的麻烦。 工厂医院： 采用单机或多机并联，可根据员工上下班制度采用分时供水，灵活机动，更加节能，克服了使用太阳能热水器受雨天，冬天无热水，水温不稳定等缺点。,五、空气源热泵热水系统的适用范围,酒店宾馆： 采用单机或多级并联，全自动控制与完善的供水及回水系统，采用德国wilo增压泵及循环泵，确保供水系统稳定。可根据峰谷电

9、省钱。 桑拿泳池： 采用多机并联，既节省了高额的费用又得到了安全的保证。,五、空气源热泵热水系统的适用范围,美容美发： 采用一个主机加热两个水箱的方式，占地面积小，加热快，采用边用边加热的方式。 别墅家庭： 主机外挂于墙上，水箱放置于阳台，在节能的同时达到了安全美观，与建筑浑然一体，克服太阳能热水器安装难，影响建筑美观的难题。,六、家用多功能空气源热泵热水系统,制造热水（中央热水）。 同时把失去大量的冷气释放到厨房，用于厨房制冷、卫生间制冷。 释放的冷气湿度因大大降低，具有干衣除湿的效果。,七、家用空气源热水器选购技巧,1、看价格：广东产的空气源热水器100L出厂价格在2600元-2900元之

10、间，市场价格在3800元-4500元左右；其它地方的空气源热水器100L出厂价格在3000元-3300元之间，市场价格在4200元-5000元左右。 2、看配置：日本的压缩机最好；连接管是否是铜管。如果有要配加热棒和增压泵的，这种机器的水箱内没有铜管或被改为铝管，不好； 3、看人数：1-3人100L 2-4人150L 有浴缸的150L以上,八、空气源热泵热水系统案例分析 案例分析1,用户情况：广东某医院住医楼有300床位，原有锅炉系统供应热水，现改装为纯热泵系统,输入功率可以按：用水吨数0.75 P1=30 0.75=22.5KW,选用三台CYR10R热泵热水机组,投资总报价为:24万元 平均

11、为0.8万/吨热水 (未包括室内水管安装),用户情况:广东某学校500人宿舍楼，需采用热泵中央供应热水，共5层,每房设出水,输入功率可以按：用水吨数0.75 P1=12.5 0.75=9.4KW,选用两台CYR05R热泵热水机组,投资总报价为:11.5万元 平均为0.92万/吨热水,案例分析2,用户情况:广东某桑拿中心,有花洒淋浴间15间,输入功率可以按：用水吨数0.75 P1=130.75=9.75KW,选用三台2.8KW热泵热水机组 另外出水保温水箱配18KW电热丝辅助加热,热泵,热泵,热泵,8吨水箱,2吨水箱,内有电热丝,工程设计时,一定要考虑客户投资可接受最大限度,例如客户最大限度为8

12、万元时,但总用水量要16吨(13万),可以使用电热丝辅助加热,这样成本降低了,用水量满足了,又达节能效果,客户接受了,设计的意义才能得到体现,案例分析3,九、水源热泵,浅层地热的利用 水源热泵是一种利用地球表面浅层的可再生地热资源作为冷热源进行能量转换的供暖空调产品。 水源热泵技术于1912年由瑞士提出，最初在英国、美国应用，近20年在全球大规模推广应用。 我国的水源热泵机组在近十年开始大量应用于工程实践，在北京、沈阳等城市均树立样板工程。,水源热泵技术概述,(1)土壤源热泵-地埋管 (2)地下水源热泵-水井 (3)地表水源热泵-江河水,根据水热资源的不同，地源热泵系统可分为三大类,水源热泵技术概述,水源热泵制冷流程图,提供7冷水,水源热泵制热流程图,提供4565热水,产品功能特点,水源热泵机组可利用地下水、地表水、工业和生活废水、土壤等作为冷热源。机组在满足冬夏季室内空调工况需求的同时，还可提供生活热水，具有高效节能、绿色环保、一机多用等特点。 水源热泵机组被广泛应用于办公楼、商场、宾馆和学校等大中型建筑空气调节，也可作为工业、工艺过程加热、冷却。,水源热泵技术优势,节 能 浅层地热资源的温度常年相对稳定，使水源热泵系统比常规空调系统节省运行费用40%左右。 地热温度较恒定的特性，使热泵机组运行更稳定，保证系统的高效性和经济性。,水源热