热泵设计选型指导
4、直热式系统
水箱容积=日总用水量-恶劣工况机组产水量×4h 储热水箱的选择原则上讲在用水要求比较严格的场合(热水供应不足会造成较大的影响), 应该是日用水总量即为水箱容量,其他场合可按上述方法选择水箱。
三、电加热的选择 在最冷月平均气温≥10℃的区域可不考虑加辅助加热设备,但前提是机器配置需满足
2、直接蓄热循环系统(定时供水) A、定时时间在4小时以上(用水时间段内机组运行) 水箱容积=日总用水量-恶劣工况机组产水量×定时时长 B、定时时间在4小时以下(用水时间段内机组不运行) 水箱容积=日总用水量 注:4小时是连续用水时间
3、加热与蓄热分离系统 A、加热箱的容积:大于等于机组小时产热水量,可灵活选择 B、蓄热箱的容积=日总用水量-恶劣工况机组产水量×4h-加下式计算:
设计小时制热量 Qh= F ×Qd / (860 ×T) 式中 Qh——设计小时制热量,也即机器热负荷(kW) F——安全系数,取值范围为1.05~1.1
(式2.5.1)
Qd——全天热水耗热量(kcal) T——设计热泵机组日运行时间(h),其值应根据用水规律、低温热
常见用水量的确定
表4
2、确定热泵机组每天的运行时间
热泵热水器作为一种新兴制热水产品,其与传统制热设备(锅炉设备) 的制热方式是完全
不同的。因热泵机组造价较高、各用水场合热水使用时段不均、用水量不均衡、不同的环
境温度机组制热能力也将或高或低变化、不同季节进出水温差不同、不同工作方式的机器
最高出水温度也不同等等因素,使得热泵热水机组不能够采取即热式设计(即按小时最大热
第二节、卫生器具的热水用水定额及使用水温表
表2
本表摘自CRRA 311—2009《热泵热水系统设计、安装及使用规范》
第三节、冷水计算温度(冬季)
表3
第四节、热水用水量计算
1、根据人数及床位数和其热水用水水量定额计算
Qt=m×qr
(式2.4.1)
式中:Qt——设计全天热水用水量(L); qr——热水用水定额(见表); m——用水计算单位数;
2、耗热计算:热水用水量乘温度便得到耗热量,但要注意单位换算,例(同种状态 下):1L水=1kg水,1T水=1m3水=1000L水,公式如下:
Qd =Qt·C(tr-tl)·ρr
(式2.4.2)
式中:Qd——热水日耗热量(kcal); Qt——设计全天热水用水量(L); C——水的比热(1.0kcal/kg·℃);
设计要求,不能有较大缺额。 在最冷月平均气温<10℃的区域,如果其最低温度低于0℃以下,应考虑加装辅助加
热设备,通常是加装电加热。其功率大小应为设计小时制热量Qh与最恶劣工况下机组制热 量总和的差值,可以考虑乘以一个修正系数(考虑到电加热的热效率等因素)1.05~1.2(管道 式加热器热效率较高,值可选小,直插式热效率稍低,值较大)。
水量设计),
这就好比如今,市场上的电热水器,有蓄水式和快热式的,蓄水式的需要一个水箱,体
积稍大,需要一定的加热时间,快 的电
热式非常小巧,可以即时出热水,但它需要非常大
功率,不仅加大了电网容量,也带来了一些不安全因素,而且设备也很昂贵。
综上所述,热泵热水设备的选型需根据设计运行时长,用日热水耗热量除上运行时长,
tr——热水的温度(℃); tl——冷水的温度(℃); ρr——热水的密度(ρr= 将以上数据代入计算,上式可简化为:
1Kg/L)。
Qd =Qt(tr-tl)
(式2.4.3)
3、冷水量、热水量和混合水量换算 冷水量、热水量和混合水量换算三者的关系如下式
Qr+Ql=Qm
(式2.4.4)
Qr tmtl Qm tr tl
况点既不能选过高也不能选过低,过高将导致冬季能力不足,过低将导致一般季节能力过
剩,投资加大。一般而言,在冬季最冷月平均气温大于0℃以上的地区,可按环境温度为7 ℃的工况来选择机器,小于0℃的地区可根据具体情况按0℃~5℃℃之间选取工况。 c、在确定机器型号时应按照产品特性曲线上对应的工况来选取制热量。 d、对于机器数量的选择,原则上当用户的小时耗热量需求小于20kW时可选用1台机组,当 小时耗热量需求大于20kW时,应不少于2台机组。 e、以下为普利斯特机组在各温度点的制热量的大致衰减量,可用来做为设计参考:
(式2.4.5)
式中:Qr、Ql、Qm——分别为热水量、冷水量、和混合水量(L) tr、tl、tm——分别为热水温度、冷水温度、和混合水温度(℃)
第五节、设备的选型
一、空气能热泵主机选型
1、确定日用水量 根据公式(2.4.1)可确定每天最高用水量,在用户无特别要求的情况下,单位人数
或 床位数的额定用水量可按表1进行选取,温度一般按55℃计。表1为规范要求的数据, 一般用于要求较为严格的场合,通常我们按下表所列的热水定额进行选取计算。
二、水箱容积的确定 由于单位时间的用水水量的不确定特性,确定水箱容积是没有精确的计算公式的,但水 箱容积的确定是非常重要的环节,是热水系统是否节能、初投资是否合理的决定因素之 一,须结合主机选型、系统形式、用水方式来综合确定。
1、直接蓄热循环系统(不定时供水) 水箱容积=日总用水量-恶劣工况机组产水量×3h
第三章、热泵热水系统设计
热泵热水是否节能不只是产品所决定的,还需要根据不同项目、不同地域设 计一个合理的、科学的系统,系统设计不仅要选择合适的水泵,恰当配置水箱与 机组,还要结合供水要求,设计适合不同用户的热水供给系统。热泵热水的加热 形式主要有三种,直接蓄热循环系统和加热与蓄热分离系统以及直热机组蓄热系 统。其它不同的系统都是这几种系统根据不同的控制方式和不同的用水系统所变 化而来的。下面就介绍这几种常见的热泵热水系统。其它未有的用水系统请参照 《建筑给水排水设计手册》。
源情况和系统经济性等因素综合考虑确定。不定时供水时,建议取值为8~16h,定时供水
时由设计人员酌情确定。
3、确定热泵机组型号及台数 在以上计算完成后,可进行热泵的选型,在选型时应遵循以下几个原则:
a、在全年使用的热水系统中,热水日耗热量应按冬季最不利工况进行设计计算; b、应根据当地气候情况及机组热负荷情况结合机组自身的运行特点合理选择机组。最不利工