空气能热泵机组的工程方案设计书.docx

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空气能热泵机组的工程方案设计书

空气能中央热水工程方案书

第一章方案设计

一、本校设计热水系统围包括:

1、工程概况：

甲方提供的信息有2套系统分别为：

一套生活热水日用水量为30吨；一套生活热水日用水量为12吨；共计每天用水总量为42吨。

2、采用高效节能环保的空气能热泵热水机组加热+保温热水箱。

二、热水系统设计室外计算参数:

1、夏季室外计算干球温度:

24℃，夏季室外计算湿球温度:

18℃；

2、冬季室外计算干球温度:

7℃，冬季室外计算干球温度:

6℃；

3、地区气象参数：

全年平均气温---------------10-22℃；

冬季平均气温（1月）--------3.6℃；

4、地区自来水年平均温度为10－15℃。

三、设计依据：

1.《给排水设计手册》中国建筑工业，1988年第一版。

2.《采暖与卫生工程施工及验收规》GBJ242--82

3.《建筑采暖卫生与煤气工程质量检验评定标准》GBJ302--88

4.《工业管道工程施工及验收规》GBJ50235—97

5.《安装工程质量检验评定手册》1990年第一版。

6.《管道工程安装手册》1987年第一版。

四、热水系统设计说明：

热水系统的设计：

1、设计参数依据

《建筑小区给水排水工艺》第八章第一节<建筑小区热水用设备和用热水有关参数>，根据水温、卫生洁具完善程度、热水供应时间、气候条件和生活习惯等确定集中供应热水时热水用量。

2、方案数据分析

1、工程概况

（１）项目现状及参数：

根据甲方提供的数据，为贵方提供热水。

本方案须考虑产热水设备、贮水设备、自控电气系统、管道动力系统及其之间的管道连接。

（２）环境参数:

室外设计干球气温17℃，湿球温度14℃，平均水温15℃。

2、热水用量计算

（1）机组能力计算：

本工程需供热水42吨，按照制热42吨水所需热量为：

Q=CM△T=1Kcal/kg.℃*42T*1000Kg/T*（55-15）℃=1680000Kcal

选定主机能力应不小于：

1680000Kcal÷860Kcal/（KW·h）÷10h=196KW。

（2）设备选型配比：

由上式计算可知,为了达到热水用量设计要求,主机能力不应小于196KW。

根据以上热力计算机组选型及台数分别为：

30吨系统选型应为：

4台KFRS-39ZM/B2S机组;

12吨系统选型应为：

4台KFRS-20ZM/B2S机组;

（一）在常温下，机组每天工作10小时即可满足每天51吨热水需求。

（二）在冬季，当环境温度-5℃，进水温度10℃时，单台KFRS-39ZM/B2S机组平均产水量583L/小时，单台KFRS-20ZM/B2S机组平均产水量260L/小时，为了保证生活热水的正常供应，8台机组每天工作13小时情况下，每天共产44吨热水，满足设计要求（机组每天最多工作时间不能超过18小时）。

五、热水系统运行说明：

1）热泵机组采用直热循环方式进行制取生活热水，采用循环制热水方式进行保温；

2）生活热水的温度可在30～60℃。

六、系统自动控制

A、热水机组、热水循环泵、和电辅热由主控板控制；

B、在循环保温时，循环管道上装有水流开关，当检测到水流信号正常后才启动主机正常工作。

第二章工程报价

序号

项目名称

规格型号

数量

单位

单价

总价

备注

（元）

（元）

1

主机部分

格力热泵热水机

KFRS-39ZM/B2S

4

台

42000.00

168000.00

谷轮压缩机

KFRS-20ZM/B2S

4

26000.00

104000.00

2

保温水箱

30吨

1

个

60000.00

60000.00

304不锈钢方形

12吨

1

21600.00

21600.00

304不锈钢圆形

3

电器部分

控制系统

2

套

4500.00

9000.00

智能控制

4

热水循环泵

2

台

2800.00

5600.00

德国威乐

5

热水回水泵

2

台

2800.00

5600.00

6

热水增压泵

2

台

4800.00

9600.00

7

信号线、电源线

1

项

15000.00

15000.00

国标

8

管件部分

管道、管件及辅材

1

项

18800.00

18800.00

国标

9

管道保温材料

橡塑材料

1

项

4400.00

4400.00

国标

10

吊装/运输费

1

项

4200.00

4200.00

11

安装费

1

项

20000.00

20000.00

12

合计：

大写:

元整（￥：

445800.00）

说明

1、主机和以上所有设备基础由甲方负责；

2、所需合格水/电合格接口需送至指定位置；

3、以上报价不含室管道及相关部分；

4、不锈钢保温水箱置可调节水位使用；

5、冷水自来水压力到达机组安装位置处压力应能达到0.25Mpa；

第三章空气能中央热水机组与其它方式供热方式运行成本参照

运行成本对比表（满负荷情况下）

总需热量（Kcal）

Q=CMΔT=1000Kcal/（T*K）*42T*（55-15）K=1680000KCAL

供热方式

格力热泵机组

太阳能

燃气热水炉

燃油热水炉

电热热水炉

使用能源

电

太阳能+电

天燃气

轻柴油

电

能源燃烧值

860Kcal/度

860Kcal/度

8800Kcal/m3

10200Kcal/Kg

860Kcal/度

热效率

450%

95%

80%

70%

95%

燃料单价

1.0元/度

1.0元/度

3.50元/m3

6.00元/Kg

1.0元/度

每月燃料总价（元）

13023

61689

25057

42353

61689

每年燃料总价（元）

156276

308445

300684

508236

740268

安全性能

安全可靠

有漏电、火灾、

爆炸等安全隐患

有漏气、火灾、

爆炸等安全隐患

有漏油、火灾、

爆炸等安全隐

患

电热管易老化、

有漏电隐患

噪音

小

大

中

大

小

环境影响状况

环保、无任何

污染

太阳能占地面积大

有燃烧气体排放

污染严重，一些

城市已禁止使用

无任何污染

不同方式

优越性

占地面积小室

外安装、无需

专用机房全自

动控制无人值

守安全

气候太阳能

全年150天需辅

助加热。

如太阳

能＋锅炉投资大，

最需要大量用热

水的时候太阳能

起不了作用，太

阳能占地面积大

专用锅炉房、需

锅炉工人、年检

审批

专用燃气炉房需

燃气炉工人年检

审批

专用锅炉房需锅

炉工人年检审批

自动控制

无人值守

使用各种

能源每年

的费用

一、格力热泵热水机组每年比太阳能加电节约

（308445－156276）元＝152169元/年；

二、格力热泵热水机组每年比燃气热水炉节约

（300684－156276）元＝144408元/年；

三、格力热泵热水机组每年比燃油热水炉节约

（508236－156276）元＝351960元/年；

四、格力热泵热水机组每年比电热热水炉节约

（740268－156276）元＝583992元/年。

第四章格力空气能热泵中央热水机组介绍

格力集团强势推出全面替代传统供热水系统：

空气能热泵中央热水机组（空气能热泵）

●该产品经过三年的研制，并通过了ISO9001质量体系认证、ISO14001环境管理体系认证、OHSA18001职业健康安全认证及中国3C认证。

反复试用现正式进入市场，欧洲、美国、日本等发达国家已广泛使用。

●格力空气能热泵热水机组每度电的热效比是传统的4.6倍，同样的1吨60度的热水只需6-9元/人民币，相比燃油、燃气节约60%以上，电锅炉70%以上，太阳能产品必需采用两套系统，一年约150天的阴雨天的费用是使用格力空气能热泵热水机组的全年费用。

●该设备采用循环系统，可根据要求随意设定出水温度（40℃-60℃）且不影响能效比，机组体积小安装简便，放置于室外，无需设专用机房，外型美观，可模块组合随意匹配，任意一个主机都可单独使用，保证24小时不间断使用热水。

●设备采用循环加热保温系统，对水箱进行保温，使水箱水温保持高温状态。

●原装进口美国高效谷轮涡旋压缩机，具有完整报关手续。

●板式换热器选用国际知名品牌“丹佛斯”。

●直热式热泵采用的电子调节水阀，选用日本原装进口产品，具有完整报关手续。

●机组配置了漏电保护、缺水保护、高低压、防冻、排气温度保护，过载保护，欠相逆相等多重安全保护装置，确保机组运行安全。

该机投资见效快，节约显著，省去烦琐的年检审批手续。

一、空气能热泵技术

热泵热水器是一种新型热水和供暖热泵产品，可全面替代锅炉的供暖设备和热水装置。

与传统太阳能相比，热泵热水器不仅可吸收空气中的热量，还可吸收太阳能。

热泵热水器通过制冷剂温差吸热和压缩机压缩制热后，与水换热，大大提高热效率，充分利用了新能能，是将电热水器和太阳能热水器的各自优点完美结合于一体的新型热水器。

目前，热泵热水器有空气能热泵热水器、水能热泵和太阳能型三种，是开拓和利用新能能最好的设备之一。

空气能热泵是当今世界上最先进的产品之一，该产品以制冷剂为媒介，制冷剂在风机盘管中吸收空气中的能量，再经压缩机压缩制热后，通过换热装置将热量传递给水，来制取热水，热水通过水循环系统送入用户散热器进行采暖或直接用于热水供应。

二、空气能热泵的发展

空气能热泵技术从1924年发明到现在，在很长一段时间里面临没有被人类充分地认识和运用。

供暖还是利用传统的燃气，或者电热这样一个传统的方法，因为它比较简单，比较直接。

但到20世纪60年代，世界能能危机以后才给予充分的重视，世界经济持续发展，要给子后代留下能能、能量资能，一定要注意能能的节约和合理的使用。

所以世界各国纷纷加大了研发力度，推广热泵技术，所以目前热泵技术已经比较广泛地使用。

三、热泵产品属于太阳能产品的区别

从工作原理上讲，不属于传统太阳能产品。

热泵产品与常规太阳能产品区别较大，常用太阳能产品利用水为介质，必须依靠太的直射或辐射才能达到供热效果，而该产品，利用制冷剂吸收空气中热能和太阳辐射能，并通过压缩机压缩制热后与水交换热量来达到供热效果，因此产品与空调原理相同。

四、热泵与太阳能产品相比的优点

1、适用围广，产品适用温度围在-15℃-43℃，并且一年四季全天候使用，不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响，都可正常使用。

2、可连续加热，与传统太阳能储水式相比，热泵产品可连续加热，持续不断供热水，满足用户需求。

3、运行成本低：

与常规太阳能相比，在春、夏、秋、冬季较好时，运行费用高于太阳能，但在阴雨天和夜晚，热效率远远高于太阳能的电辅助加热。

全年平均下来，常规太阳能辅助系统全年耗能比产品全年总耗能还要高也很多。

4、安装方便：

格力空气能热泵占地空间很小，外形与空调室外机相似，可直接与保温水箱或供暖管网连接，适合于大中城市的高层建筑，对于大型中央供热问题，产品是最好的选择。

五、热泵产品与锅炉相比的优点

1、热效率高：

产品热效率全年平均在300%以上，而锅炉的热效率不会超过100%。

2、运行费用低：

与燃油，燃气锅炉比，全年平均可节70%的能能，加上电价的走低和燃料价格的上涨，运行费用的优点日益突出。

3、环保：

热泵产品无任何燃烧排放物，制冷剂选用了环保制冷剂R22。

4、运行安全，无需值守：

与燃料锅炉相比，运行绝对安全，而且全自动制，无需人员值守。

第五章格力空气能热泵中央热水机组工作原理

一、基本原理：

逆卡诺原理

格力空气能热泵中央热水机组是根据卡诺原理开发生产。

卡诺原理就是空调的通过压缩机压缩空气产生低温的原理。

逆卡诺原理就是将空调压缩空气的原理反过来而产生高温的一个原理。

二、工作原理图

Ⅰ原理图说明

格力空气能热泵中央热水机组是一种采用蒸汽压缩式热泵原理的热水制取装置，位于室外侧蒸发器（热量收集器）中的制冷剂通过热交换吸收空气中的热量而发生气化，压缩机将由蒸发器来的气态制冷剂输送到冷凝器中，通过冷凝器（板式换热器或其它结构的换热器）将热量传递给水，被加热的水可作为生活热水或其它用途。

Ⅱ主机

1、压缩机是采用美国原装进口的谷轮机，使用寿命为4万小时以上；若每天不停运转12小时约11年以上。

2、空气进入压缩机前的压力是2.5-5.5KG/C㎡，从压缩机出来的压力是19KG/C㎡。

3、压缩后的管传媒可产生110℃的高温。

4、水管截面是1C㎡的升高10米所产生的压力是1KG。

5、制冷剂（HFC）又称氟利昂，目前有8-9种。

Ⅲ水箱

1、工作原理：

当水箱的水量低于控制线时浮球阀下降，主机启动，使机组运转，进行生产热水。

2、价格：

不锈钢板的价格由厚度决定价格

3、保温材料：

保温材料采用聚安脂发泡，为所有保温材料中最好的材料。

4、水箱材料：

外层使用不锈钢。

a.箱：

1.0mm304食用级别不锈钢板；

b.保温层：

为确保冬季气温极低时水箱仍有很好的保温效果，格力公司热水工程选择70mm厚聚氨脂发泡；

c.外护层；外箱0.6mm201不锈钢板；

5、水温：

国家标准生活用热水：

60-65℃

洗澡用水：

40-42℃

桑拿用水：

38-40℃

6、保温水箱温度一天下降约2-5℃

三、工作示意图

第六章格力空气能热泵中央热水机组特点

1、结构先进：

格力空气能中央热水机组具有高效节能、安全环保不受环境温度影响等功能及运行成本低、全电脑控制、自动保护等特点。

是取代污染环境、噪音大、耗能高、有危险、寿命短和操作人员多的煤锅炉、煤气锅炉、燃油锅炉的最新替代产品，与传统电锅炉加热等供热方式相比节电70%以上。

2、环保安全：

它顺应了新世纪环保、节能的潮流，机组配置了高低压、防冻、油温保护、过载保护欠相逆相等多重安全保护装置。

机组采用世界名牌涡旋压缩机，运转平稳可靠，噪音小。

3、能效比高：

格力空气能中央热水机组由于采用直接进冷水加热成热水的方式，在出水温度很高的情况下同样能够保证很高的能效比。

4、经久耐用：

格力空气能中央热水机组采用冷水补充进水箱的供水方式，因此可降低整个系统的蒸发温度、冷凝压力，这样可以延长压缩机使用寿命。

5、出水温度高：

格力空气能中央热水机组出水温度最高可达到60℃，因此较小的储热水箱可储存更多的热量。

同时在冬天气温低，热损失大的情况下，同样能保证洗浴水温的要求。

6、水温恒定：

采用主机与水箱之间的循环加热方式，减少水泵的耗电量。

格力采用先进的冷水进热水出的方式：

这样冷水经过机组出来就是50℃或58℃的热水直接到水箱，因此可以保证在集量用水时，水温不会下降。

同时通过液位控制，在用水时就可立即补充热水。

7、整机智能化：

格力中央热水机组采用高度集成化电脑板控制，整机运行平稳可靠。

同时采用的是智能化霜（而如果采用电发热管化霜，这种技术比较落后，其弊端有①耗电量增大；②易发生漏电）。

8、集中控制系统：

先进的集中控制系统，可以对热泵、锅炉、太阳能等各个系统集中控制，完全实现智能化管理。

第七章格力空气能热泵中央热水机组的优势分析

1、节能效果突出，投资回收期短

使用格力空气能中央热水机组集中供热系统能最大限度为用户的热水系统节省营运成本，对比其他传统供热方式，短时间即可收回初期投资。

2、使用寿命长，运行费用低

热泵热水机组是根据逆卡诺原理开发生产的，利用管路中制冷剂较低的蒸发温度，从空气当中吸收热量，通过压缩机做功将热量传导到换热器加热冷水。

格力中央热水机组在此基础上更经过优化设计，实现了更高的能效比。

能效比越高就越省电，可以为用户带来更高的利润空间；为用户供热的节能降耗提供了捷径。

3、不受环境影响，一年四季可用

与太阳能相比，使用格力空气能中央热水机组不受环境天气影响，在阴雨天均能正常运行，并保证热水的供应。

4、运行安全，无人操作

产品结构紧凑，工程量少，占地面积小。

安装简便，不需设专用机房。

智能化管理，可实现全机系统自动化运行，不需专人值守。

5、环保型产品，无任何污染

格力空气能中央热水机组结构先进，安全可靠，不存在污染、易爆、中毒等危险。

是生产生活用热水、商业用水，投资小运行费用最低，节能最明显的制热设备。

6、模块化设计，安装方便

模块式安装，便于增添设备，产品采用多台机组并联的安装模式，当用户用水量增大时，可随时增添设备。

第八章工程施工方案

一、工程容

1、主要包括：

材料采购、管线连接、主机与保温水箱的连接安装、控制接线及系统调试。

2、所需施工程序：

人力组织、机具进场、会审图纸及技术交底、材料采购进场、底架制作、管路保温、控制线敷设、试机调试、运行。

二、工程项目容及承包围

1、格力热水机组的安装调试；

2、保温水箱的安装及与主机的联接；

3、主机电能线的联接，及控制回路安装。

（用户将主机电能放到我方指定位置）。

4、主机进水管的联接；（用户将主机进水管接到指定位置）

5、保温水箱出水接口的安装

6、格力空气能热水机组安装

三、设备开箱检查

1、根据设备装箱清单说明书核对规格，型号是否符合设计要求

2、确认主体，零部件无缺损和锈蚀

3、主机底架制作采用10#或8#国标槽钢，使用时应将材料矫正、平直。

切口处不应有毛刺。

制作好的支架应牢固、平正，尺寸准确。

外层刷防锈漆3遍。

主机底架放置在混凝土基础上的预埋件上时，应采用焊接固定。

主机底架放置在混凝土基础上时，可上人面层宜采用膨胀螺栓固定。

四、格力空气能热水机组安装时，应符合下列规定：

主机位置应充分考虑如下因素，并符合格力空气能热水机组摆放要求：

1、主机和支架螺栓连接，连接螺栓采用10号镀锌连接螺栓

2、主机与支架之间加20MM厚的减震胶皮。

五、系统调试

格力空气能中央热水机组安装完毕，运转调试前应会同使用单位进行全面检查，全面符合设计，施工及验收规和工程质量检验评定的标准后，才能进行调试。

且电能到位，现场清理干净。

系统调试是格力空气能中央热水机组安装的最后一道工序，是能否保证格力空气能中央热水机组正常运转的最终保证，系统调试必须严格按照厂家对调试的要求进行。

准备工作如下：

1、调试现场条件具备，包括正式供电正常，电压在正常围之、管路、控制线路连接正常无误。

2、调试人员具备格力空气能热泵热水机系统的调试必须由经过格力厂家专业培训并考核合格的工程师进行操作。

3、调试工具具备：

真空泵电子流量加氟器双头压力表电气检测工具等。

4、系统通电试运转：

目的是对格力空气能中央热水机组系统的运行状态进行初始状态测试，将格力空气能中央热水机组系统调试到正常的运转状态，保证系统的正常使用。

注意事项

1、通电试运转时，必须保证电能供给的正常，尤其确认零线的通断。

2、参考厂家的技术资料，对控制系统进行初始设置。

3、检测系统试运转的各项电气参数以及制冷系统的运行参数。

4、仔细填写调试报告，并由现场操作工程师和用户方代表进行确认。

六、质量进度、安全、保障措施

✧质量目标

本工程质量目标为优良，达到市优质工程的水平。

✧质量控制原则

以施工及验收规、工程质量验评标准等为依据，督促各施工单位全面实现工程项目合同约定的质量目标。

对工程项目施工全过程实施质量控制，以质量预控为重点。

对工程的人员物料等因素进行全面的质量控制，监督质量体系落实到位。

严格执行有关材料试验制度和设备检测制度。

坚持不合格的建筑材料、构配件和设备不进场，更不准在工程上使用。

坚持本工序质量不合格或未进行验收确认，下一道工序不得施工。

✧质量控制具体措施

严格按照行业标准及ISO9001贯标标准进行质量控制。

公司实行质量监督机制，在工程实施的不同阶段，进行质量检查工作，本着谁检查谁负责的原则，具体如下：

1、确实将质量责任落实到每个参与者身上。

2、项目经理、现场工程师和各施工队长对施工质量负责，应严格按照质量标准组织现场施工。

3、严格材料和各工序报验制度，施工材料和各道工序应由资料员及时上报监理工程师，经检验合格后，方可进行施工。

4、施工现场高质量监督员，每日对每道工序进行检查，发现不合格处尽快处理。

5、竣工验收前，由现场工程师组织对工程质量进行自检，并做好自检记录，对自检过程中发现的问题，工程队应及时予以处理。

6、工程验收时，公司组织对各项指标进行测试，根据测试结果评出质量等级。

✧安全文明施工保障措施

为加强施工现场的安全管理工作，确保建设工程的顺利进行，依据国家有关规定及工程的具体特点，我们制定如下安全保证措施。

1、场必须按照“谁施工谁负责”的原则，由项目经理指定安全经理及专职安全员负责安全管理工作，负责现场巡护。

2、严禁在施工现场赌博、酗酒、打架斗殴，坚决制止吸烟，严禁倒卖施工原材料、严禁倒换施工工具。

3、遵守劳动法，严禁使用不到十六周岁的童工、电工、焊工、油漆工以及与电动工具有关的工种不经培训不准上岗。

4、电工、焊工从事电气设备安装和电气焊切割、焊接作业时，要有操作证、用工证。

操作前要清除现场附近易燃物，配套看守人员和灭火工具，非电工不准乱拉电线和维修电器设备。

5、施工材料的存放、保管应符合防火安全要求，并应使用非燃性材料支搭，易燃易爆物品，应选择储存地点分类单独存放，保持通风，不准在施工现场以及存储库房调配油漆等易燃物。

6、施工现场从事电焊等作业设施时，作业间距不应少于五米，电、气焊动火不准与喷漆、木工等易燃工序在同时间、同部位上下交叉作业，从事油漆粉刷等危险作业工序时，要有具体的防火措施。

7、施工中必须按规要求支搭脚手架，施工现场的形状箱、配电箱、开关插座、配电线路必须按规程、规要求架设；使用手持电动工具必须按规定选接漏电保护装置和安全电压，移动式照明器具及接线必须符合安全规，二次线路不应超长、老化，使用结束后，应务必切断电能。

8、施工现场的料具管理必须注意防雨、防潮、防晒、防爆、防损坏措施，每项工作完工后的废弃物应在当日及时清理。

9、施工现场实行计划限额用料，严禁长料短用，优料劣用，各种原料、用具必须按施工平面分类码放。

10、对违反本规定并造成事故损失者，将对问题进行认定和处罚。

11、施工现场的电动机械、手持电动工具和用电装置必须符合相应的国家标准、专业标准和安全技术规程、定期检查。

12、各类电气设备必须装设漏电保护器。

13、手持电动工具使用前必须作空载运行，正常后方可使用。

14、非专业电工、机械操作人员严禁改线、接线及动用机械。

✧工程验收方案

1、制定竣工验收计划

作为指导竣工验收的程序文件，验收计划应明确验收程序、验收依据、验收围和容、参与验收的部门等。

2、施工资料的汇编

工程现场的资料员将施工过程中的各种资料如：

工程洽商记录、设计变更、材料报验单、进场设备报验单、隐检记录、分项工程报验记录等整理编目，分类归档。

3、竣工图纸的绘制

竣工图是工程实体的最终体现，竣工图的正确与否不仅关系到施工方的据实决算，更与使用方对设备的日常维护、保养和正确使用息息相关。

现场工程师必须将现场实际施工容如实标注在施工图纸，并写出详细的竣工图绘制说明，会同公司设计部编制竣工图。

4、向相关部门提交竣工验收申请，确定验收人员

5、工程培训及移交。

验收通过后，对建设单位进行工程移交能为工程培训工程人员