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4.控制系统和容量调节
热泵热水器控制系统包括启停控制和保护控制等。
控制系统的开发关键是控制方案的制定、控制系统软件开发和相应控制元器件的选配等。
容量调节方法,压缩机变频调节的相应技术。
通过对热泵热水器的膨胀阀的动态特性研究,结合变频技术,可使热泵热水器高效和稳定运行的容量调节系统。
四、循环性能系数COP
循环性能系数是考核家用热泵热水器运行性能的主要指标之一,家用热泵热水器在夏季标准工况下,能效比可达3.5~4.5。
制热量(W)
COP=制热消耗功率(W)
五、技术经济分析
热泵热水器与电热水器,燃气热水器和太阳能热水器相比较,其较高的能源利用率决定着它运行费用较低,成本回收周期短。
表1四种热水器的经济指标对比表
项目
种类
寿命
(年)
使用天数(天)
购置费用(元)
年运行费(元)
备注
燃气热水器
6
300
1000
470
日产水量80kg,水温45℃,电价:
0.55元,液化气70元/瓶,热泵COP=4.0
电热水器
5~8
1600
540
太阳热水器
10~15
2800
25
热泵热水器
4000
130
热泵热水器虽然售价相对偏高,但其使用安全、高效、方便,使用寿命长,比如都以十年寿命来计算,燃气热水器、电热水即使除去产品替代费用外,他们费用分别为5700元、7000元,太阳能热水器总费用为3050元,热泵热水器总费用为5300元。
从分析结果可知,热泵热水器与燃气热水器和电热水相比,都具有明显的优势。
太阳能热水器虽然比较经济、环保,但是由于其安装受到人为限制、使用受外界天气变化的影响,在很大程度上,限制了太阳能热水器在城市的推广应用。
为了进一步比较各种热水的综合性能,我们运用灰色理论、模糊数学等先进的数学理论工具建立热水器综合性能评价模型,再运用自主编制的程序,对燃气热水器、电热水器、太阳能热水器和热泵热水器进行了评价,结果表明:
热泵热水器具有较好的综合性能。
六、空气能热水器型号及主要技术参数
型号
RB-1F-120
RB-1F-150
RB-1F-180
RB-1.5F-180
RB-1.5F-200
RB-2F-200
RB-2F-240
RB-2F-300
额定电压
220V
额定电流
额定功率
780W
1000W
1820W
额定频率
50Hz
额定压力
0.6MPa
温度调节范围
30℃~65℃
额定容量
120L
150L
180L
200L
240L
300L
泄压阀
0.7MPa
水箱外形尺寸
¢470X1180
¢470X1460
¢470X1690
¢470X1860
¢560X1220
¢560X1440
¢560X1740
室外机外形尺寸
610X490X250
780X540X260
850X610X300
太阳能工程
一、太阳能工程的定义
定义:
是指利用太阳能源为热源,可与其他能源组合,集中或统一规划设计、统一安装施工、统一管理,产生某种用途(制备生活热水)的设备,并通过管路将热水输送到用水点的系统。
(我们平常所讲的是太阳能工程的一部分――太阳能热水系统。
)太阳能工程主要包含以下几个方面的含义:
1.太阳能热水系统:
集热部分(集热器)与储热部分(水箱)分离,集中统一使用;
2.单机串并联系统:
若干单机(家用型)串并联组成一个系统,集中统一使用;
3.集团用户统一安装:
若干使用个体统一安装,分别独立使用;
4.其他工程:
指用于非单一洗浴功能的其他应用,如太阳能空调。
二.热水系统的组成及分类
我们今后主要指太阳能热水系统。
太阳能热水系统主要有太阳集热器、水箱、控制系统、循环管路、辅助加热及供水系统等组成。
按集热器类型:
平板型、真空管型、金属――真空管型(热管、U型管);
按辅助加热:
太阳能+电、太阳能+锅炉、太阳能+热泵;
按用途分:
太阳能热水系统、采暖系统、游泳池加热等;
按运行方式:
强制循环系统、自然循环系统、直流系统;
按传热类型:
直接式与间接式(二次回路)
按用水时间:
定时用水系统、24小时用水系统;
按集热器与水箱的位置关系:
模块型、单机串并联型
三.太阳能工程的应用范围
1.企事业单位、机关、学校等集体用生活热水;
2.宾馆(招待所)、洗浴中心、美容(美发)院等商业用水;
3.住宅建筑的生活热水;
4.室内游泳池加热;
5.农业温室种植和温水养殖;
6.太阳能采暖与太阳能空调;
7.工业用热水;
四.太阳能热水系统的投资预算(报价)
群升真空管太阳能热水系统
1.按太阳能集热面积:
1000---1500元/m2;
2.按产热水量:
18000--25000元/吨;
3.住宅小区:
与建筑结合的住宅小区太阳能系统,根据具体项目另做概算,估算为:
集中供热水:
1200-1300元/m2或3000-3500元/户;
集中分户:
1500-1600元/m2或4000-5000元/户(热管或U型管系统);
4.单机串并联:
根据热水器规格型号确定。
五.业务运作流程
深化设计
工程信息收集、登记项目的初步设计工程谈判合同签订
服务回访日常维护、维修调试验收、交付安装施工
工程(系统)招投标有专门的程序,此类项目的业务运作流程要严格按照《招投标法》和招标方的要求而进行。
附:
我国太阳能资源辐照热能等级
等级
年日照
时数()
年太阳辐照
总量(103kjm2)
地区
1
2800--3300
6700--8400
西北大部、云南大部
2
3000-3200
5900-6700
华北北部;
西北南部
3
2200--3000
5000—5900
山东、河南大部;
吉林、辽宁;
华北南部;
4
1400-2200
4200-5000
华东、华中、华南大部
5
1000-1400
3400-4200
四川、贵州
各种热源的热值
名称
热值
热机效率
实际热值
电(电锅炉、热水器)
860大卡/度
热效率95%
817大卡/度
柴油
10300大卡/kg
燃烧效率80%
8240大卡/kg
天然气
8400大卡/m3
6720大卡/m3
管道煤气
3800大卡/m3
燃烧效率70%
2660大卡/m3
液化石油气
10800大卡/kg
燃烧效率60%
6480大卡/kg
标煤
4300大卡/kg
燃烧效率50%
2150大卡/kg
太阳能(春秋季)
4060大卡/m2.天
热效率50%
2030大卡/m2.天
大型太阳能热水系统
以太阳能源为热源,可与其他能源组合,集中或统一管理和使用,产生热水的设备,并通过管路将热水输送到用水点的系统。
主要有太阳集热器、水箱、控制系统、循环管路、辅助加热及供水系统等组成。
运行原理
1).定温放水系统(直流式)
在太阳能集热器的末端加一温度探头,在光照条件下,当集热器内的水温达到设定值时,控制器控制打开电磁阀,冷水把达到温度的热水顶入水箱并储存起来。
如此不断循环使水箱内的水不断增多。
2).温差循环系统
在光照条件下,集热器中的水温与水箱中的水温温差升至设定值时(8℃),启动循环泵,把集热器中的高温水和水箱中的低温水循环,当集热器中的水温与水箱中的水温温差低至设定值时(5℃)水泵停止,如此不断循环,从而使整个水箱中的水温升高。
3)定温放水+温差循环综合系统
当集热器中的水温升高到设定值时(50℃),自动打开进水电磁阀把太阳能集热器中的热水顶入水箱并储存;
如此不断反复使水箱内水不断增多,水箱水满后停止进水,循环加热满水箱的水使之温度不断升高;
说明:
24小时用水的系统大多采用此种综合运行方式(定温放水+温差循环),具体见下:
典型系统原理图
与常规能源的结合方式
1)太阳能+电辅助
2)太阳能+(燃油、燃气、煤)锅炉/热泵
3)太阳能+电锅炉
系统功能及特点:
1)分离式布置
太阳能集热器和储热水箱分开,水箱位置不受限制可任意放置;
2)标准化集热模块
标准化集热模块快速拼装式安装减少现场施工时间,并可自由增容;
3)高效节能,成本低廉
最大效率的利用太阳能,可节约能源70-80%;
系统的蓄热功能使系统在低电价时段运行,系统的热水成本进一步降低,智能运行节省人员成本和工资开支,所以运行附加费少。
4)安全可靠,没有危险
没有常规热水系统热源部分所存在的易燃、易爆、中毒、短路、触电等危险,而且电与水在物理上是分离的,因此是最安全可靠的热水系统。
5)绿色环保,没有污染
采用了太阳能等干净绿色能源,避免因采用煤等矿物燃料造成对环境的污染。
6)控制先进,智能运行
系统采用了先进的控制技术,实现自动远程控制、最佳经济运行、故障自动诊断报警,其高可靠性及自动化程度远远优于常规热水系统。
功能可实现全年全天候24小时即开即有热水,使用方便。
7)整个集热系统无须维护安全可靠,使用寿命长,在正常情况下,使用寿命可达15年。
小型商用太阳能热水系统
1.工作方式
当集热器中的水温升高到设定值时(50℃,可调),自动打开进水电磁阀把太阳能集热器中的热水顶入水箱并储存,如此不断反复使水箱内水不断增多,水箱水满后停止进水,循环加热满水箱的水使之温度不断升高;
当水箱内水位低于设定值时(20%,可调),系统自动进水同时启动辅助电加热,保证最低水位和出水温度。
2.应用范围
☉别墅用户生活热水及采暖;
☉美容院、健身房;
☉小型企、事业单位;
☉科研单位实验室用热水。
3.产品特点
1)全天候24小时热水:
恒温热水,打开阀门就有热水。
2)超大容量:
水量充足(300—1000升),随心所浴,全面满足洗手、洗碗、洗菜、洗衣、做家务、盆浴、冲浪浴、洗车…全方位家庭热水需求;
长江以南地区可实现采暖。
3)辅助热源:
出厂设置为电加热辅助装置,也可利用其他热水器或锅炉。
4)安装方便:
标准化集热模块,现场快速拼装式安装;
5)出水增压:
可设置供水增压系统,在出水同时实现自动增压,让热水喷涌而出,解决了细流出水、洗浴不舒服得问题
6)全自动运行:
自动上水系统,避免了人工操作的麻烦。
特有管路上水保护系统,实现自动上水双重保护。
分体式太阳能热水中心(含阳台壁挂式)
1.工作方式
利用温差控制集热器与水箱温度控制工作站的工作,循环泵使传热介质和水箱之间交换,从而使水箱内水温不断升高;
当阳光不足时,控制系统自动检测,并启动电辅助加热到设定温度。
1台太阳能+1台电热水器。
2.产品
1)多头同时供水:
全方位提供家庭中央热水,满足全家人同时用水的需要,立体化热水供应。
2)恒压供水:
承压运行水流压力大,水流冲,洗澡更舒适。
3)大容量:
水量充足(100---300升),随心所浴;
4)独创1+1加热装置:
1台太阳能+1台电热水器,充分利用太阳能,在不同季节可设置不同的工作模式物超所值,当阳光不足时自动切换电加热补偿;
也可与现有燃气热水器自由结合;
5)产品美学:
独具匠心的外观设计和分体化安装,集热器与储水箱分离,且水箱位置不受限制可放置低处;
标准模块化,可以快速进行拼装式安装,简单便捷。
6)国际品质、高科技:
瑞士专利,专为豪宅别墅设计彰显独特的魅力,尽显强者风范,体验尊贵生活,目前国际太阳能顶级产品技术,用材考究,引领国际潮流,更显尊贵。
7)智能控制,功能齐全:
集成化、智能化的控制系统,方便快捷;
并设有水温显示,一目了然。
8)安装位置多样化,与建筑完美结合:
集热器适合于多种建筑风格,安装位置多样化,或屋顶或阳台,成为建筑美学的点缀。
9)全套原装配件,寿命更长、性能更优:
核心配件均选用原装进口;
标准化配件与整机性能相匹配,到达最佳。
3.系统配置
由集热器、承压水箱(电热水器)、循环管路、控制系统、工作站等组成。
1)集热器:
热管\平板集热器,详见上;
2)水箱:
内胆为金圭搪瓷(SUS316不锈钢)承压水箱,除具有电热水器的一切性能外,经特出设计带有带热交换器、美国进口T/P温度压力安全阀内置阳极镁棒、定时加热、各种安全保护等功能;
3)工作站:
由循环水泵、膨胀罐、温度压力表、流量计等组成;
德国威乐热水循环泵,意大利进口AQUASYSTEM膨胀罐,吸收系统内过多的压力;
4)控制系统:
根据本系统要求自制自动控制系统,实现自动化智能操作,它采用硬件控制和专用微电脑芯片技术相结合的控制方式;
5)反光板:
加拿大进口SolarSurface790采用玻陶瓷璃镜面作为反射面,有效提高集热器性能;
6)系统安装:
全闭路承压系统管路选用耐压、耐高温PEX、PP-R或金属波纹管,意大利进口OR自动排气阀排气不排水;
集热器和水箱可按需要放置。
单机工程
机集体分户安装工程:
如下图
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