熱立方自2008年進軍國內市場,這麼多年來,已擁有良好的口碑,從2012年以來,連續三屆獨家冠名中國國際地暖產業高峰論壇,今年,熱立方憑藉著雄厚的實力,獨家總冠名由「熱立方空氣能杯」第十一屆中國國際地暖產業高峰論壇,共話空氣能行業與地暖產業的持續發展,再次受到了業界人士的廣泛關注。
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【前言】為了能夠給用戶提供一個長期穩定、恆溫舒適、節約能耗的熱水生活享受,在配置系統時,選擇合理的中央恆溫熱水系統尤其重要。合理的選擇熱水系統,儘可能使熱水系統穩定、節能,讓用戶時刻感受到舒適的恆溫熱水,暢享生活!下面,就由小編帶您走進熱立方VHW中央恆溫熱水系統工程案例,看看如何用變頻空氣能做熱水!
一、工程概述
本工程地處陝西省西鹹新區,是某公司的的一棟6層綜合樓,熱水設備選用熱立方直流變頻空氣能。此項目中:1~4層主要為辦公區,不需要熱水;5~6層主要為宿舍區,共計140人使用生活熱水,用於淋浴、洗臉、洗手等,按120L/人的定量用水計算,可知5~6層宿舍區的日用水量約為16.8噸,且用水時間集中。
二、方案描述
本設計方案採用 「AMITIME.熱立方」節能舒適型——VWH中央恆溫熱水系統,採用熱立方直流變頻空氣能熱泵來實現辦公宿舍樓一年四季恆溫生活熱水的供應需求。
生活熱水:一年四季所使用的熱水,是採用直流變頻.空氣能熱泵技術對水進行加熱,在各方面均超越傳統熱水裝置的性能,節能效果顯著。從空氣中搬運大量免費熱能,耗能僅是用於搬運能量所耗的電能。提供同樣多的生活熱水,用電量僅僅相當於傳統電熱水器的很小一部分。是目前最時尚、節能的環保型空氣源熱泵熱水設備,所帶的恆溫水箱隨時滿足衛浴、廚房等生活熱水,一開水龍頭就是熱水,沒有忽冷忽熱的感覺;實現美觀典雅與舒適的和諧統一,是國內外發展的潮流。
三、系統工作原理
VHW中央恆溫熱水系統採用的是最新一代直流變頻•空氣源熱泵作為製取熱水的熱源,空氣源熱泵的工作原理是利用熱泵的逆卡諾原理,通過製冷劑與外界空氣的溫差吸熱,壓縮機的壓縮制熱以及製冷劑與水的持續換熱等過程,將大量低品位的熱源(空氣中的熱量)通過壓縮機和製冷劑,轉變為高品位的可利用熱能,將水加熱製取生活熱水。
VHW中央恆溫熱水系統的工作原理如下:
(1)第一次使用系統時,需要先把連接儲水箱的再熱循環管道切斷,待再熱控制器「低水位」不亮時,再開啟。如果一開始不關閉,水系統吸入空氣機器會報過熱保護故障;
(2)在加熱承壓水箱上部的溫控組件感應到水溫達到設定溫度後,控制自來水補水入口處的電動二通閥開啟,一邊補水一邊輸送水箱裡的高溫熱水到熱水儲水箱中;
(3)在熱水儲水箱中的液體控制器感應到水位導到最高限定值時,控制自來水補水入口處的電動二通閥關閉,停止補水,直到水位線下降(即用戶用熱水後);
(4)在熱水儲水箱下不得溫控組件感應到儲水箱內的水溫下降到限定值後,控制再熱循環管道處的循壞水泵啟動,轉換至循環加熱控制,以保持熱水儲水箱的熱水恆溫;
(5)在變頻儲水式熱水系統中,熱泵內機的熱水感溫頭不需要挪動,並啟動水泵「停6開1」功能模式;因為當正常做熱水「補水」時,要感應小水箱的溫度,而「再熱」時,要感應大水箱的溫度,所以熱泵機上的熱水感溫頭不能放在「小水箱」上,也不能放在「大水箱」上。
VHW中央恆溫熱水系統工作原理圖
四、氣象參數
本設計是根據當地氣候、環境和用水需求進行計算後,對生活水箱和空氣能熱泵機組進行調節與控制,從而為用戶提供充裕的生活恆溫熱水。本設計工程位於陝西西安,其環境計算參數如下所示。
室外計算參數
查《採暖通風與空氣調節設計規範》得西安室外空氣計算參數值見表1:
表1 室外空氣計算參數
東經
108°93′
北緯
34°3′
夏季大氣壓力
959.2hPa
冬季大氣壓力
978.7hPa
夏季空調計算幹球溫度
35.2℃
冬季採暖計算溫度
-5℃
夏季通風計算幹球溫度
31℃
冬季通風計算溫度
-1℃
夏季空調計算溼球溫度
26℃
冬季空調計算溫度
-8℃
夏季空調日平均溫度
30.7℃
冬季空調計算相對溼度
67%
夏季室外平均風速
2.2m/s
冬季室外平均風速
1.8m/s
大氣透明度等級
5
最多風向平均風速
2.7m/s
五、設備選型
主機選配
由項目概述可知,本設計根據情況預計此項目的日用水量約為16.8噸/日;在此項目中,用戶用水時間較為集中,且西安的冬季室外溫度平均最低溫度為-5℃,最低低至-10℃左右;因此本設計選用直流變頻.空氣能熱泵為辦公樓/宿舍供應50℃的熱水。
根據用戶的需求,本系統制定直流變頻空氣能熱水系統的方案;方案選用AMITIME.熱立方.節能恆溫熱水系統——4套20KW直流變頻模塊主機+2臺1000L多聯承壓水箱 + 2臺8噸開式保溫熱水水箱,主機的額定製熱量為78.4KW,負荷約為80KW的直流變頻模塊主機+2臺1000L承壓水箱對16噸熱水儲水箱的水進行二級加熱,能基本滿足用戶的熱水制熱需求,保證熱水水箱中的水為恆熱熱水,不會存在較大的溫差層。
其性能特點如下:
1)先進的直流變頻技術,160V-260V超寬電壓啟動運行,適用範圍更廣;
2)超高能效比符合歐洲A+能效標準,-20℃能效比大於2.0,冬季平均能效比3.0以上;-25℃超低溫照常運行;
3)R410A環保冷媒,不含氯元素,不會與臭氧發生反應,即不會破壞臭氧層;
4)30Hz低頻啟動恆溫節能,100Hz超高頻率運行制熱快速強勁;普通定頻熱泵每次啟動壓縮機,需用正常功耗的4~6倍,反覆啟動的耗電量大,而直流變頻熱泵低速運轉保持恆溫,無需反覆啟動,起到了節能的效果;
5)雙轉子永磁直流壓縮機,沒有線圈/繞組,省卻三相交流異步電機的轉子的電流消耗;
6)永磁無刷直流電機驅動,用數位化的晶片按負載要求來驅動壓縮機變為現實壓縮機運轉達到設定溫度後,自動降頻在低頻範圍內也能進行高效運轉是直流變頻空調節能的次要因素;
7)採用模糊變頻除霜技術,通過智能除霜邏輯不斷監控除霜要求並自動調節除霜間隔。
六、熱水設計計算
針對所選設備可知,方案採用2套熱水系統,每套系統:2套20KW直流變頻水盒子+1臺1000L商用承壓水箱制熱水,其供水設計計算見表5:
表5 供水設計計算
40KW變頻水熱模塊+1臺1000L商用承壓水箱
——供水設計計算
環境溫度(℃)
進水溫度℃
熱水到溫溫度℃
1噸水總耗電量
能效比
每小時產水量--KG
8小時聯續供水量(50度熱水)--KG
12小時聯續供水量(50度熱水)--KG
16小時聯續供水量(50度熱水)--KG
KW.H
-10.00
5
50
18.70
2.79
529.00
4232
6348
8464
-5.00
5
50
17.50
2.97
596.00
4768
7152
9536
0.00
10
50
14.40
3.23
732.00
5856
8784
11712
5.00
10
50
13.50
3.42
812.00
6496
9744
12992
10.00
15
50
11.50
3.54
1004.00
8032
12048
16064
15.00
15
50
9.50
4.29
1064.00
8512
12768
17024
20.00
15
50
9.20
4.41
1064.00
8512
12768
17024
25.00
15
50
8.50
4.78
1084.00
8672
13008
17344
30.00
20
50
7.00
5.00
1264.00
10112
15168
20224
此項目的日用水需求約16.8噸,由上表可知,此方案可基本滿足於此項目的熱水需求。
七、系統確定
本設計選用4套20KW直流變頻水盒子+2臺1000L商用承壓水箱+2個8噸開式保溫水箱以滿足辦公宿舍樓一年四季恆溫熱水的需求。
系統通過直流變頻空氣能設備對1000L承壓水箱的水進行加熱,再由1000L承壓水箱中的水對熱水儲水箱中的水進行換熱;除此之外,本設計在系統中設置了微循環系統,可保證儲水箱中的水一直處於設計溫度。
由1000L承壓水箱作為中介為熱水儲水箱的水進行換熱,可以防止儲水箱中水的水溫分層嚴重,導致熱水系統中能達到設計溫度的熱水儲水遠遠達不到設計噸位的情況發生。
本設計熱水系統的特點:
1、承壓供水,可靠、衛生、沒有補水閥、水位開關、增壓泵的麻煩,不滋生細菌,不需要清潔水箱;
2、大容量儲水,確保高峰用水時有足夠的熱水儲備;
3、自動識別用戶用水負荷,關鍵時刻啟動電加熱備用;
4、水箱65mm發泡保溫,內置超低噪音循環泵;
5、重量輕體積小,方便搬運、安裝,無需對房層結構加強。
智能控制:本設計所選設備均採用智能變頻控制技術,系統可根據用戶的熱水需求智能調節壓縮機頻率,在為用戶提供熱水的同時,機組以最高能效運行,節能、環保。
案例施工現場
八、VHW中央恆溫熱水系統的優勢
(1)冷熱水不混合,用戶使用到的永遠是熱水,杜絕用戶使用過程中出現忽冷忽熱的感覺;
(2)把冷水加熱到熱水的過程中,最大限度的避免了冷熱水混合的現象,保障了用戶的熱水需求,並提高了熱泵機組長期運行製取熱水的效率,日產水率更高。也就是說在同樣日用水量的情況下,可使用更小的熱泵機組,從而降低設備初投資,節省運行費用;
(3)熱水隨用隨補,在用水過程中,熱泵機組不停工作,源源不斷向儲水箱輸送高溫熱水,而不會直接把冷水補到儲水箱中,同時為了不使得冷熱水混動加速降溫而推遲機器的工作時間。
VHW補水再熱系統←→普通熱水系統
設計施工三維圖