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格力热泵热水器行业知识
空气能热泵热水器
行
业
知
识
广西格力空调销售有限责任公司
商用空调部
2008年11月26日
目录
第一节热泵市场发展状况---------------------------------------(3-5页)
第二节格力空气能热泵热水器工作原理---------------------(6页)
第三节格力空气能热泵热水器产品系列--------------------(6-8页)
第四节格力空气能热泵热水器特有优点---------------------(9-11页)
第五节格力商用热泵热水器选型参考------------------------(12-18页)
第六节空气能热泵机组与其他加热方式费用比较--------(19-21页)
第七节中央热水工程需了解的事项------------------(22-23页)
第八节格力家用热泵热水器篇----------------------(24-26页)
第九节家用热水机推荐选型速查手册----------------(27-30页)
第一节热泵市场发展状况
国外市场
空气源热泵热水器1924年就已在国外发明,但是直到20世纪60年代,世界能源危机爆发以后才给予充分的重视,美国,热泵的产量从1971年的8.2万套/年猛增至1976年的30万套/年,1977年再次跃升为50万套/年,而此时日本后来居上,年产量已超过50万套。
目前热泵市场每年都在成倍增长,发展势头相当迅猛。
在欧美大多数发达国家,如澳大利亚、英国、法国、德国、北欧南欧的一些国家,包括空气源热泵热水器在内的热泵产品已经进入了大多数家庭,例如澳大利亚QUANTUM公司,从上世纪70年代生产出家用空气源热泵热水器产品至今,有的产品已正常运行了十几年,其性能得到用户的高度评价。
而我国的毗邻国家如新加坡、马来西亚也是热泵热水器使用比较普遍的国家。
统计地区
热水设备市场占有
南非
68%
奥地利
38%
丹麦
27%
瑞士
96%
香港
50%
台湾
50%
中国大陆
不足1%
国内传统热水器现状
自上世纪70年代末,第一台燃气热水器进入,我国“热水文明”时代正式启程,热水器市场至今已经经历20多年的发展历程,热水器也从燃气热水器独步天下到燃气、电热水器、太阳热水器三足鼎立。
据中国五金制品协会统计,目前中国城市家庭中,57.4%拥有燃气热水器,31.3%拥有电热水器,太阳热水器拥有率只有7.6%
热泵热水机组国内市场
随着整个世界的能源危机局面的出现、科技的进步、建筑住宅结构的变化以及人们对高质量生活的追求,空气源热泵热水作为一种新型产品,以其节能、环保、健康、可持续大量供应热水等独特优势,每年保持300%-400%的增长比率。
据相关数据显示,2002年国内空气源热泵热水器市场总产值不到1000万元,但到2003年就突破3000万元,2004年达到近1亿元,2005年市场产值超过3个亿。
可以大胆预测,空气源热泵热水器必将是继燃气热水器、电热水器和太阳能热水器之后的“第四代热水器”,潜藏巨大财富。
广东市场
广东省位于祖国大陆最南部,处在珠江三角洲经济带中,经济发达,全省大部分地区平均气温在20℃~23℃之间,优厚的气候条件、较高的经济水平以及超前的消费意识,使得广东省在近两年的发展中已成为热泵产品消费的标杆性城市。
另外广东经济发达,商业企业、工厂、职工宿舍、宾馆等大型活动场所众多,再加上广东人的用水习惯,使得中小型热泵商用机市场非常火爆。
由于市场推广较好,整个商用机市场增长速度明显加快。
热泵热水器的市场潜力是非常巨大的!
第二节格力空气能热泵热水器工作原理
格力空气源热泵热水机组采用热泵工作原理,利用压缩机驱动制冷工质进行逆卡诺循环,从室外空气吸取热量产生高品质的热水,满足人们生活、生产的需要。
空气源热泵热水机组(Air-SourceHeatPumpHotWaterUnit)是当今世界上开拓利用新能源最好的设备之一,是继锅炉、燃气热水器、电热水器和太阳能热水器之后的新一代热水制取装置。
第三节格力空气能热泵热水器产品系列
家用型:
“空气能”家庭中央热水器
小型空气源热泵热水机组
数码多联空调热水机
商用型:
直热型空气能热泵热水机组
循环型空气能热泵热水机组
直热型空气能热泵热水机组
KFRS-12ZM/A
KFRS-20ZM/AS
KFRS-39ZM/AS
循环型空气源热水机
KFRS-18(M)/AS
KFRS-36S(M)/AS
KFRS-65S(M)/AS
第四节格力空气能热泵热水器优势
1、试验室条件:
采用世界领先技术的实验设备,实验室功能齐全,能满足从小的家庭中央空调到商用离心式冷水机组的所有试验要求;大型全天候长期运转实验室、商用空调综合实验室、焓差、热平衡、高落差、换热器、压缩机、风量、噪声、材料检测、振动检测、EMC电磁兼容、电气安全等各类实验室,总数达到120个,总投资达到1.3亿。
2、热泵热水器相对其他厂家产品的优点:
•采用了电子膨胀阀控制流量,依据独特的控制算法,系统能够根据各种环境与水温变化自动调整节流程度,任何时候均能保证系统处于最佳的运行状态,相比之下,其他厂家采用毛细管节流,忽略了热泵热水器冬季与夏季运行工况的巨大差异,无法保证系统运行效率,对压缩机使用寿命带来不利影响。
•采用耐高温高压的T3工况压缩机,寿命相比普通压缩机更长
•电器安全方面,采取了多重防护措施保证安全。
水箱部分经过接地、防腐处理且设置增加相应的隔离措施,设计合理规范。
3、控制器
•控制器包括控制主板和手操器两部分
•模式:
制热水、强制除霜(收气模式)
•控制器功能:
电子膨胀阀控制、定时开关、各种故障保护措施、自动化霜等
4、可靠性实验
•非常规试验项目(升降电压实验;风冷换热器进风异常实验;水箱缺水试验;系统堵塞试验;频繁开停机实验;温升温降实验;低温启动实验;传感器失效实验;传感器断路实验;变工况运行试验;应力应变试验)全都合格;
•一年内进行24小时不停机运转,系统运行正常,未出现任何故障;
•额定最高出水温度下,压缩机与其他系统部件可靠性均在运行许可范围内。
5、他企业产品对比
•对比其他厂家水箱盘管式热泵热水器
–格力采用电子膨胀阀自适应调节,能够根据工况自动调整系统,是热水运行始终处于最佳状态。
其他企业多数采用毛细管,简单的加入温控器控制系统启停,无法保证系统运行效率与可靠性;
其他企业多数采用毛细管,简单的加入温控器控制系统启停,无法保证系统运行效率与可靠性;
–格力采用T3高温工况压缩机;
其他企业均采用常规压缩机,无法保证可靠性。
–水箱内外胆均可靠接地,水温感温包采用接线柱安装,牢固可靠;
–水箱进出水管为1mPPR管,能够保证电绝缘,确保安全。
6、运行稳定、安全、可靠
灵活应用热泵原理所独创的冷媒系统管路设计+先进的水路设计+业内领先的微电脑控制技术,使机组运转压力始终维持在设计压力左右,波动极小,保证系统稳定运行;
无需燃料输送管道及燃料储存,没有燃料泄露、火灾、爆炸等安全隐患;
机组内设有高、低压保护、压缩机过流过载保护、启动延时等多重安全保护,从根本上杜绝漏电、干烧、超高温等安全隐患。
第五节格力商用热泵热水器选型参考
一、广西2008年电费一览表
用电分类
基准电价
丰水期电价
枯水期电价
一、居民用电
不满1千伏
0.5283
0.4563
0.6003
1-10千伏
0.5233
0.4523
0.5943
35千伏以上
0.5233
0.4523
0.5943
二、非居民照明、非工业、普通工业用电
不满1千伏
0.7995
0.7047
0.8943
1-10千伏
0.7795
0.6872
0.8718
35千伏以上
0.7575
0.6679
0.8471
三、商业用电
不满1千伏
0.9193
0.7853
1.0533
1-10千伏
0.9063
0.7743
1.0383
35千伏以上
0.9013
0.7693
1.0333
四、大型工业用电
1-10千伏
0.5662
0.5012
0.6312
35-110千伏以下
0.5462
0.4832
0.6092
110千伏
0.5262
0.4652
0.5872
220千伏及以上
0.5112
0.4522
0.5702
二、冷水计算温度表
分区
地区
地面水温度
(℃)
地下水温度
(℃)
第一分区
黑龙江、吉林、内蒙古的全部,辽宁的大部分,河北、山西、陕西偏北部分,宁夏偏东部分
4
6----10
第二分区
北京、天津、山东全部,河北、山西、陕西的大部分,河南北部,甘肃、宁夏、辽宁的南部,青海偏东和江苏偏北部
4
10---15
第三分区
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
5
15---20
第四分区
广东、台湾全部,广西大部分,福建、云南的南部
10---15
20
第五分区
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
7
15---20
三、广西省各类建筑物的热水定额表
序号
建筑物名称
单位
55℃值最高日用水定额(L)
1
住宅
每人每日
50-80
2
集体宿舍
每人每日
花洒淋浴50
花洒淋浴加计费措施30-40
提桶淋浴25-35
3
招待所或宾馆
每床每日
三星级到四星级 100
五星级 120-150
三星级以下 80
4
医院
每床每日
80
5
门诊部诊疗所
每病人每次
2
6
桑拿中心
每顾客每次
普通桑拿150
带有消闲娱乐250-300
7
幼儿园或托儿所
每儿童每日
30
8
体育运动员淋浴
沐足中心
每人每次
每人每次
30
25
格力商用空气能热泵热水机组在不同气温时的
制热量、热水产量及COP值一览表(热水工况)
气
温
型号
KFPS--
12ZM/AS
KFRS---
20ZM/AS
KFRS---
39ZM/AS
KFRS---
18(M)/AS
KFRS---
36(M)/AS
KFRS---
65(M)/AS
-5
℃
制热量W
5755
10465
20406
6000
16000
26000
制热量kcal∕h
4950
9000
17550
5160
13760
22360
热水产量kg/h
110
200
390
114
305
496
COP值
2.30
2.40
2.40
1.70
2.00
2.00
0
℃
制热量W
7500
12034
22238
11000
25000
33000
制热量kcal∕h
6450
10350
19125
9460
21500
28380
热水产量kg/h
125
230
425
210
478
630
COP值
2.80
2.90
2.90
2.60
3.00
3.00
5
℃
制热量W
7587
13081
26162
13500
30000
45000
制热量kcal∕h
6525
11250
22500
11610
25800
38700
热水产量kg/h
145
250
500
258
573
860
COP值
3.50
3.30
3.30
3.25
3.40
3.45
10
℃
制热量W
8372
16046
28837
16000
34000
52000
制热量kcal∕h
7200
13800
24800
13760
29240
44720
热水产量kg/h
180
345
620
344
731
1118
COP值
3.70
3.80
3.75
3.75
3.80
3.85
15
℃
制热量W
12000
20200
39000
17000
35000
61500
制热量kcal∕h
10320
17372
33540
14620
30100
52890
热水产量kg/h
220
400
750
365
752
1322
COP值
4.25
4.35
4.30
4.25
4.35
4.30
20
℃
制热量W
12000
20000
39000
18000
36000
65000
制热量kcal∕h
10320
17200
33540
15480
30960
55900
热水产量kg/h
258
435
840
387
774
1398
COP值
4.65
4.65
4.65
4.50
4.50
4.55
25
℃
制热量W
12209
22383
42732
21000
42000
70000
制热量kcal∕h
1050
19250
36750
18060
36120
60200
热水产量kg/h
300
550
1050
516
1032
1720
COP值
5.00
5.00
5.00
4.60
4.8
4.80
30
℃
制热量W
13226
24418
46802
22000
43500
73500
制热量kcal∕h
11375
21000
40250
18920
37410
63210
热水产量kg/h
325
600
1150
540
1068
1806
COP值
5.25
5.25
5.25
4.70
5.10
5.10
35
℃
制热量W
13605
25290
48139
23000
44000
75000
制热量kcal∕h
11700
21750
41400
19780
37840
64500
热水产量kg/h
390
725
1380
659
1261
2150
COP值
5.45
5.5
5.50
4.75
5.25
5.25
注:
在环境温度为-5℃、0℃、5℃时,热水产量是按温升45℃(10℃加热至55℃)计算;
在环境温度为10℃、15℃、20℃时,热水产量是按温升40℃(15℃加热至55℃)计算
在环境温度为25℃、30℃时,热水产量是按温升35℃(20℃加热至55℃)计算
在环境温度为35℃时,热水产量是按温升30℃(25℃加热至55℃)计算
四、能源热值及热效率
电能热值:
860kcal/度热效率95%(普通电加热)
柴油热值:
10200kcal/kg热效率80%(1L=0.84KG)
管道天然气热值:
8800kcal/立方热效率80%
罐装煤气热值:
11000kcal/kg热效率80%(1罐煤气14.5KG)
五、格力商用空气能热泵热水机组在广西各地区设备选型气温、水温标准参考:
基本条件:
空气能热泵热水机组的选型,应根据不同的地区,并以当地冬季历史最冷月平均环境温度及水温作为设备选型依据。
广西各地区选型参考:
1、广西区南部地区如:
南宁、玉林、贵港、梧州、北海、防城港、钦州、白色、河池等城市,可按冬季最冷月平均气温10℃,冬季最冷月平均水温15℃,水温温差40℃参考选型;
2、广西区北部地区如:
柳州、桂林、贺州等城市,可按冬季最冷月平均气温5℃,冬季最冷月平均水温10℃,水温温差45℃参考选型。
备注:
部分地区可根据实际情况而定,如柳州的三江或桂北山区及高寒地区,可按冬季最冷月平均气温0℃,冬季最冷月平均水温5℃,水温温差50℃参考选型。
六、模拟案例热量计算及工程设备选型
1、模拟案例
假设南宁某五星级宾馆设有250间客房,拟采用集中供热水方式供应酒店生活热水。
2、设计依据及参数
1、设计依据:
1.1工程概述及要求;
1.2《建筑给水排水设计手册》;
1.3《简明建筑设备手册》;
1.4《建筑工程常用数据系列手册》。
2、设计参数:
2.1.室外气象条件:
冬季室外计算相对湿度:
70%
冷水计算温度(南宁最冷月平均水温):
15℃
冬季室外干球温度(南宁最冷月平均气温):
10℃
2.2热负荷计算参数:
热水按升温至55℃计;
每间客房入住人数按2人计算,客房数量为250间;
每人每天55℃热水用量按120L计;
3、热水热负荷计算
1、每天热水总量计算
250间×2人/间×120L/人×=60000L
2、生活热水热负荷计算
耗热量计算:
Q=C.M.△t=1kcal/kg.℃×60000L/d×(55℃-15℃)
=2400000Kcal/d
说明:
C指水的比热;M指每天用水总量;△t指热水温差;
4、热泵设备选型
1、装机容量计算:
按冬季最冷月平均气温下,设备每天累计工作时间按15h进行配置:
2400000kcal/天÷15h=160000kcal/h
2、设备选型:
①对应我司产品的技术参数:
每台“格力”KFRS-36S/AS型号空气源热泵热水机组在环境温度10oC时的输出功率为29240kcal/h,热水产量为731kg/h,
每台“格力”KFRS-65S/AS型号空气源热泵热水机组在环境温度10oC时的输出功率为44720kcal/h,热水产量为1118kg/h,
29240kcal/h×1台=29240kcal/h
44720kcal/h×3台=134160kcal/h
29240kcal/h+134160kcal/h=163400kcal/h
选择一台:
格力KFRS-36S/AS
另再选择45吨开式或承压式热水保温水箱即可。
备注:
水箱大小配置按照供水情况而定:
24小时供水可按总用水量70%选择(宾馆、酒店等)
定时供水需按实际情况选择(学校、医院、集体宿舍等)
5、模拟选型方案
a、柳州市某宾馆120间客房模拟选型(三星级);
b、三江县某宾馆120间客房模拟选型(三星级以下级);
c、桂林市某学校1200名学生提桶生活热水模拟选型;
d、桂林市某医院220个病床,120个门诊洗手盆,三个手术室(每个手术室按每天三次手术,每次五名医生参加计);
e、南宁市某医院(参数同桂林某医院相同)。
第六节空气能热泵机组与其他加热方式费用比较
1、对比加热方式
1、空气源热泵热水机组;
2、燃油常压热水锅炉;
3、燃气常压热水锅炉;
4、电加热常压热水锅炉
2、运行费用计算
2.1、基本数据
2.1.1、冬季每天所需总热量Q=2400000Kcal/天,考虑夏季用热水量及用热量较少,年度所需总热量按70%计算
2.1.2、能源单价:
年平均电费0.9193元/度(商业用电),天燃气:
4.85元/m³(商业用);燃油:
7元/kg;
2.1.3、能源热值:
电能860kcal/kwh;
天燃气8800kcal/m³;
燃油10200kcal/kg
2.1.4、设备热效率:
热泵450%,燃气80%,燃油80%,电加热95%。
2.1.5、年运行天数按365天计算。
3.2、使用空气源热泵加热费用:
2400000kcal×70%
A=×0.9193元/度×365天=145662元/年
450%×860kcal/kwh
3.3、使用燃油锅炉加热费用:
2400000kcal×70%
B=×7元/kg×365天=526029元/年
80%×10200kcal/Kg
3.4、使用燃气锅炉加热费用:
2400000kcal×70%
C=×4.85元/m³×365天=422446元/年
80%×8800kcal/m³
3.5、使用电锅炉加热费用:
2400000kcal×70%
D=×0.9193元/度×365天=689981元/年
95%×860kcal/kwh
4、空气能热泵热水机组与其它加热设备的运行费用对比
1、与燃油锅炉加热方式对比
使用空气源热泵每年比燃油锅炉节省费用:
526029元–145662元=380367元/年
空气源热泵占燃油锅炉运行费用的百分比:
145662元÷526029元=28%
2、与燃气锅炉加热方式对比
使用空气源热泵每年比燃气锅炉节省费用:
422446元-145662元=276784元/年
空气源热泵与燃气锅炉运行费用的百分比:
145662元÷422446元=34%
3、与电锅炉加热方式对比
使用空气源热泵每年比电加热节省费用:
689981元–145662元=544319元/年
空气源热泵与电锅炉运行费用的百分比:
145662元÷689981元=21%
五、格力热泵与锅炉的加热1吨55℃热水费用计算
基础条件:
1、年平均环境温度为20℃。
2、加热1000L热水。
3、热水由15℃加热到55℃,温升40℃。
4、整个加热过程所需热量为:
1000L×40℃×1kcal/kg.℃=40000kcal
5、燃油的时价6.03元/升,折合为7.18元/kg
6、燃油热值10200kcal/kg;燃油热效率80%
7、热泵热值860kcal/kwh;热泵年均热效率450%
商用电费=0.9193元/度(年均)
燃油每加热一吨55℃的热水所需要消耗的费用:
40000kcal
A=×7.18元/kg=35.20元
80%×10200kcal/kg
冷水加压泵,热水加压泵,热水循环泵加热每吨热水约1.5元
燃油加热每吨55℃热水所需要的总费用为36.70元
格力热泵每加热一吨55℃的热水所需要消耗的费用:
40000kcal
B=×09193元/度=9.50元
450%×860kcal/kwh
冷水加压泵,热水加压泵,热泵机组循环泵加热每吨热水约2.8元
热泵加热每吨55℃热水所需要的总费用为12.30元
备注:
一般情况下,计算热泵机组选型是按当地最冷月平均气温作为基础,但在计算全年运行费用时,通常在最冷月平均每天所需总热量的基础上乘于70%,得出年平均每天所需热量。
第七节、中央热水工程需了解的事项
1、了解建筑物的基本概况:
包括层高、类型、用途、建筑面积等。
2、了解建筑物涉及到给水系统的情况:
例如:
屋面是否有生活水池?
给水系统是否有分区等等
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