空氣能熱水器選型設(shè)計(jì)方案 - 全文

作為大家電類(lèi)型的電器，家用空氣能熱水器有幾種尺寸規(guī)格，一般有100L/120L/150L/200L/320L/500L等不同尺寸。我們?cè)谫I(mǎi)之前可能會(huì)對(duì)規(guī)格的選擇有疑問(wèn)，不知道那種規(guī)格的空氣能熱水器足夠一家人的正常熱水供應(yīng)。每個(gè)人用熱水的習(xí)慣都不一樣，有的人洗澡時(shí)間很短，有的人喜歡慢慢享受沐浴熱水的過(guò)程，特別是在冬天的時(shí)候，或者有人洗澡是淋浴，有人是用浴缸，因此只要清楚掌握你家里使用熱水的人數(shù)和用水習(xí)慣，就能輕松選擇。

空氣能熱水器，是空氣源熱泵熱水器的簡(jiǎn)稱(chēng)，中國(guó)空氣能行業(yè)為了統(tǒng)一稱(chēng)呼，利于空氣能熱水器在國(guó)內(nèi)的推廣，故統(tǒng)一稱(chēng)為空氣源熱泵。追溯其淵源，空氣能熱水器屬于舶來(lái)品，熱泵的理論起源于1824年卡諾發(fā)表的關(guān)于卡諾 循環(huán)的論 文，經(jīng)過(guò)三十年后，在1850年初開(kāi)爾文提出冷凍裝置可以用于加熱，之后許多科學(xué)家及工程師對(duì)熱泵進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)80年的大量研究。

空氣能熱水器是在2002年前后引進(jìn)中國(guó)，登陸廣東。由于它的超級(jí)節(jié)能和全天候的特點(diǎn)，在60℃以下的熱水市場(chǎng)中，迅速普及到酒店、校園、工廠、體育館等企事業(yè)單位設(shè)施中。

正確使用空氣能熱水器

選購(gòu)：首先在選擇空氣能熱水器的時(shí)候，先要了解自己家里的熱水使用情況，現(xiàn)在一般家里都是3-4個(gè)人洗澡，且使用時(shí)間段一般都會(huì)在晚上吃完飯去散個(gè)步回來(lái)洗個(gè)澡，洗澡的時(shí)間比較集中，每位家庭成員按50升一個(gè)人員來(lái)配水，也就是你們家庭使用的熱水情況就是200升一天，還不包含浴缸的家庭。如果家庭里有浴缸的話，普通的浴缸一只配水就是200升，也就是說(shuō)你們家有浴缸的話起碼要配300升或360的空氣能熱水器。還有別墅用水，別墅用水沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一性，別墅家里住的人也比較多，浴室也不只1個(gè)，且浴缸也有沖浪浴缸，那么我們?cè)趺慈ヅ渌兀绻依镉袥_浪浴缸的話，浴室也不只1個(gè)，家庭成員人員比較多時(shí)，可以選擇空氣能商用機(jī)來(lái)配置使用，1噸、2噸，去購(gòu)買(mǎi)時(shí)向商家說(shuō)好你們家的用水情況。

安裝：在安裝方面對(duì)空氣能來(lái)說(shuō)也是節(jié)能比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在裝修時(shí)，有想法買(mǎi)空氣能的消費(fèi)者應(yīng)提前去購(gòu)買(mǎi)空氣能，等裝修完后空氣能直接入住，那在安裝的進(jìn)修要注意那些方面呢，管道的走向問(wèn)題，是否有回水，回水管的長(zhǎng)度怎么去控制，還有如何去保溫，這些問(wèn)題都是關(guān)系到空氣能的節(jié)能效果方面的，那消費(fèi)者們?cè)趺慈ヌ幚砟?，就是在裝修前讓商家的工程師來(lái)消費(fèi)者家里看下，與家裝的水電工溝通下如何去排管道。

溫度：水溫的調(diào)節(jié)如何去控制呢，很多消費(fèi)者買(mǎi)來(lái)就把空氣能熱水器調(diào)成60度或60度以上，導(dǎo)致空氣能熱水器長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，我們建議夏季的水溫調(diào)成41-42度，冬季調(diào)成46-48度。

回水：回水對(duì)很多家庭來(lái)說(shuō)都沒(méi)有太大的必要，因?yàn)榧依锏墓艿辣緛?lái)就不長(zhǎng)，放會(huì)水就有熱水出來(lái)了，也有家庭喜歡裝回水一打水就有熱水出來(lái)，特別是別墅的用戶(hù)，管路可能有些長(zhǎng)需要做回水，那我們?cè)趺慈プ鲞@個(gè)回水呢，其實(shí)這個(gè)回水需要根據(jù)用戶(hù)自己的習(xí)慣來(lái)做，要不將會(huì)造成很大的浪費(fèi)，有些用戶(hù)是晚上時(shí)間點(diǎn)洗澡比較多，有的長(zhǎng)年家里有人，常常在用水的，那控制的方法也不一樣，需要與用戶(hù)進(jìn)行溝通，然后分析給用戶(hù)聽(tīng)回水的要點(diǎn)。

根據(jù)風(fēng)冷熱泵的性能分析來(lái)選型：

1、風(fēng)冷熱泵的冷熱量：這兩個(gè)參數(shù)是決定風(fēng)冷熱泵正常使用的最關(guān)鍵參數(shù)，它是指風(fēng)冷熱泵的進(jìn)風(fēng)溫度、進(jìn)出水溫度在設(shè)計(jì)工況下時(shí)其所具備的制冷量或制熱量。它可從有關(guān)廠家提供的產(chǎn)品樣本中查得。但目前在設(shè)計(jì)中也發(fā)現(xiàn)這樣的情況，那就是有的廠商所提供的樣本參數(shù)并未經(jīng)過(guò)測(cè)試而是抄自其它廠家的相關(guān)樣本。這給設(shè)計(jì)人員的正確選型帶來(lái)了一定困難。因此建議在有條件的情況下設(shè)計(jì)人員可根據(jù)有關(guān)廠家的風(fēng)冷熱泵所配置的壓縮機(jī)型號(hào)，從壓縮機(jī)生產(chǎn)廠家處獲得該壓縮機(jī)的變工況性能曲線，根據(jù)熱泵的設(shè)計(jì)工況查得該壓縮機(jī)在熱泵設(shè)計(jì)工況下的制冷量和制熱量，從而判斷該樣本所提供參數(shù)的真?zhèn)巍?/p>

2、風(fēng)冷熱泵的COP值：該值是確定風(fēng)冷熱泵性能好壞的重要參數(shù)，其值的高低直接影響到風(fēng)冷熱泵使用中的耗電量，因此，應(yīng)盡量選擇COP值高的機(jī)組。目前我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是COP值為2.57，多數(shù)進(jìn)口或合資品牌的COP在3左右，個(gè)別進(jìn)口品牌的高效型機(jī)組其值可達(dá)到3.8。

3、噪聲：噪聲也是衡量一臺(tái)風(fēng)冷熱泵機(jī)組的重要參數(shù)，它直接關(guān)系到熱泵運(yùn)行時(shí)對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。國(guó)內(nèi)有關(guān)專(zhuān)家曾根據(jù)工程實(shí)測(cè)對(duì)各類(lèi)進(jìn)口熱泵的噪聲劃分為三檔，第一檔在85dB以上、第二檔在75～85dB之間、第三檔在75dB以下。我們?cè)谶M(jìn)行工程設(shè)計(jì)選型中應(yīng)優(yōu)先選擇噪聲在80dB以下的機(jī)組。

4、外型尺寸：風(fēng)冷熱泵機(jī)組大多布置在室外屋頂，它在進(jìn)行設(shè)備布置時(shí)對(duì)設(shè)備與周?chē)鷫γ娴拈g距、設(shè)備之間的間距都有明確要求，因此我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)備選型時(shí)必須考慮所選設(shè)備尺寸是否符合設(shè)備布置的尺寸要求。在性能相同的前提下應(yīng)優(yōu)先選用尺寸較小的機(jī)組，以減小設(shè)備的占地面積。

5、運(yùn)行重量：由于風(fēng)冷熱泵機(jī)組大多布置在屋面，因此在選型時(shí)必須考慮屋面的承重能力，必要時(shí)應(yīng)與結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)協(xié)商，增強(qiáng)屋面的承重能力。但在設(shè)備選型時(shí)我們應(yīng)優(yōu)先選擇運(yùn)行重量較輕的機(jī)組。

熱泵運(yùn)行時(shí)，具體要注意到以下幾方面：

一、節(jié)流裝置要保證寬范圍

無(wú)論是分體式還是放于室外的整體式熱泵熱水器，其蒸發(fā)溫度都非常寬。為了在寬范圍內(nèi)進(jìn)行有效節(jié)流，建議不要采用單根毛細(xì)管，而是采用膨脹閥或者多組毛細(xì)管，以應(yīng)對(duì)環(huán)境溫度的變化，保證在所有運(yùn)行條件下都有吸氣過(guò)熱度。同時(shí)也要避免液體直接進(jìn)入壓縮機(jī)，特別是冬季。

二、觀察液擊、浸入現(xiàn)象，評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)

針對(duì)靜態(tài)加熱儲(chǔ)熱式熱泵熱水器，“冷媒遷移”是回避不了的問(wèn)題：即壓縮機(jī)停止工作后，處于冷凝器處于高水溫環(huán)境中，壓縮機(jī)/蒸發(fā)器逐漸冷卻，溫差導(dǎo)致冷媒逐漸遷移至蒸發(fā)器和壓縮機(jī)。

冷媒發(fā)生“聚集”，壓縮機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)，聚集在蒸發(fā)器中的冷媒很可能直接進(jìn)入壓縮機(jī)。也就是說(shuō)熱泵熱水器發(fā)生液擊的程度比空調(diào)要嚴(yán)重得多。這個(gè)現(xiàn)象已經(jīng)經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)得到驗(yàn)證。這也是熱泵專(zhuān)用壓縮機(jī)采用超大容量弧形儲(chǔ)液器設(shè)計(jì)的原因之一（緩解液擊、提升吸氣過(guò)熱度）。因此，在開(kāi)發(fā)熱泵熱水器時(shí)，需要觀察液擊、浸入現(xiàn)象，評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)。

三、注意壓縮機(jī)底部過(guò)熱度的問(wèn)題

這一點(diǎn)是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)容易被忽略的地方，但卻是極端重要的。所謂壓縮機(jī)底部過(guò)熱度，其定義為：壓縮機(jī)底部溫度—冷凝溫度。如果該值為零或者小于零，此時(shí)壓縮機(jī)本體就成了一個(gè)“冷凝器”，冷媒會(huì)慢慢在壓縮機(jī)殼體內(nèi)冷凝成液體而沉積在壓縮機(jī)底部，被當(dāng)做“潤(rùn)滑油”泵到壓縮機(jī)泵體各滑動(dòng)面上。液態(tài)冷媒是沒(méi)有潤(rùn)滑功能的，其結(jié)果是壓縮機(jī)泵體摩擦對(duì)偶全面磨耗，發(fā)生“咬缸堵轉(zhuǎn)”只是個(gè)時(shí)間的問(wèn)題。

壓縮機(jī)冬季運(yùn)行時(shí)，如果發(fā)生“吸氣帶液”，進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)部的液態(tài)冷媒會(huì)迅速降低壓縮機(jī)本體溫度，加上低的環(huán)境溫度，導(dǎo)致壓縮機(jī)底部溫度會(huì)降得比較低。而熱泵熱水器由于需要制取較高溫度的熱水，冷凝溫度比較高，就這很容易發(fā)生壓縮機(jī)底部溫度低于冷凝溫度的現(xiàn)象。系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)發(fā)生有吸氣帶液時(shí)，在制取55度熱水時(shí)，環(huán)境溫度在5度左右就會(huì)發(fā)生底部過(guò)熱度小于零的現(xiàn)象，環(huán)境溫度越低越嚴(yán)重。

普通空調(diào)壓縮機(jī)在有吸氣過(guò)熱度時(shí)容易“電機(jī)過(guò)熱”，特別是在高壓縮比運(yùn)行時(shí)。這恰是熱泵專(zhuān)用壓縮機(jī)需要解決的，在高壓縮比下，熱泵專(zhuān)用壓縮機(jī)仍可可靠運(yùn)行。

四、冷凝側(cè)換熱留出安全余量

不管是什么類(lèi)型熱泵熱水器，長(zhǎng)期運(yùn)行后，其水側(cè)（冷凝側(cè)）的換熱效果都會(huì)下降（結(jié)垢、松動(dòng)、老化等），換熱溫差會(huì)增加。因此在設(shè)計(jì)當(dāng)初就考慮到將來(lái)其冷凝側(cè)換熱溫差可能會(huì)發(fā)生怎樣的變化，留出一定的安全余量，以保證壓縮機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行在安全范圍之內(nèi)。

空氣能熱泵工程設(shè)計(jì)依據(jù)

GBJ15—88《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》

GBJ—242—82《采暖與衛(wèi)生工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

《建（構(gòu)）筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB/T50258-1996《電氣裝置安裝工程1KV及以下配線工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

GB/T50207-1994《層面工程技術(shù)規(guī)范》

GBJ9—87《建筑荷載規(guī)范》

BJ205-1983《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

空氣能熱泵特點(diǎn)：

通過(guò)對(duì)建設(shè)方需要的理解分析，建議采用炬邦空氣能熱泵中央熱水系統(tǒng)，這樣可達(dá)到最佳節(jié)能效果。其特點(diǎn)安全符合建設(shè)方的需要，以及國(guó)家政策導(dǎo)向，該系統(tǒng)的特點(diǎn)是：

1、節(jié)能： 該系統(tǒng)節(jié)能效果非常明顯，在同等條件下，其運(yùn)行費(fèi)用只有燃?xì)鉄崴?/u>的1/3，電熱水器的1/4。