工廠熱水工程解決方案 

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熱水工程解決方案

工廠熱水工程解決方案

時間:2017-02-13

前言:我國的工業發展主要分布於沿海各省份,以勞動密集型為主,外來務工者較多,為方便管理,提高工廠效益,工廠都會提供住宿。近年來,勞動力市場競爭激烈,為更好留住人才,部分工廠開始改善員工住宿環境,在員工宿舍安裝空調、熱水器較為普遍。市麵上銷售的熱水設備種類雖多,以節能、安全、環保、智能化、自動化、維護成本低等眾多特點於一身的空氣源熱泵熱水器較為適合員工使用。


工程概況

1、項目概況:

    漢威泰(英德)電器製造有限公司宿舍位於英德市東華鎮清遠華僑工業園內,需要安裝空氣源熱泵熱水機組,共計40噸50-55℃左右的熱水。

工廠熱水工程

2、需增設備:

熱    泵:4台10P空氣源熱泵

保溫水箱:2個20T聚氨脂開式不鏽鋼保溫水箱

水    泵:一次循環泵、熱水自動循環增壓泵

熱水管線:PPR管 DN110

保溫材料:戶外管線為保溫管

3、設計依據及原則:

01、《建築給水排水設計規範》(GB50015-2009)

02、《屋麵工程質量驗收規範》(GB50207-2002)

03、《建築給水排水及采暖工程施工質量驗收規範》(GB50242-2002)

04、《建築電氣安裝工程施工質量驗收規範》(GB50303-2002)

05、《建築工程施工質量驗收統一標準》(GB50300)

06、《設備及管道保溫技術通則》(GB 4272)

07、《建築荷載規範》(GBJ17-88)

08、《電氣裝置安裝工程低壓工程施工及驗收規範》(GB50254)

09、《製冷設備、空氣分離設備安裝工程施工及驗收規範》(GB/50274-98)

10、《自動化儀表安裝工程質量檢驗評定標準》(GBJ131-90)


方案設計

1、設計思路:

該工廠有1棟5層樓高的宿舍,宿舍共住有1000名工人,平均每人55℃熱水用量約為40L/天;每棟樓用水量=40L/人×1000人=40噸;需要提供淋浴用水。熱泵機組和保溫水箱均放於屋頂。

工廠熱水工程安裝圖

空氣源熱泵熱水機組選擇計算:

參考不同季節自來水初始溫度:夏季為25℃、春秋季為15℃、冬季為7℃。

熱水總用量及所需熱水器數量:

夏季每天需熱量為:40000L×(55℃-25℃)=1200000 Kcal

春秋每天需熱量為:40000L×(55℃-15℃)=1600000 Kcal

冬季每天需熱量為:40000L×(55℃-7℃)=1920000 Kcal

按建設部《民用建築給排水設計標準》規範:

4台10P空氣源熱泵熱水機組是否在不同季節滿足設計要求?

夏  季:每台10P熱泵的輸入功率9.5KW,夏季輸出42KW,設定為55℃,自來水平均溫度按25℃計算,計算多長時間產生能量:

1200000 Kcal÷860÷(4台×42kw)=8.3小時運行滿足要求

春秋季:每台10P熱泵的輸入功率9.5KW,春秋季輸出38KW,設定為55℃,自來水平均溫度按15℃計算,計算多長時間產生能量:

1600000 Kcal÷860÷(4台×38kw)=12小時運行滿足要求

冬  季:每台10P熱泵的輸入功率9.5KW,夏季輸出25KW,設定為55℃,自來水平均溫度按7℃計算,計算夏季多長時間產生能量:

1920000 Kcal÷860÷(4台×25kw)=22小時運行滿足要求

2、設備選型:

主機配置:選用4台BKR10D可以滿足用戶用水加熱需求。無需電加熱,杜絕漏電,安全可靠。

水箱配置:選用2個20立方米的不鏽鋼保溫水箱。係統采用機組直接對水箱循環加熱,達到設定溫度後停止運行,供水時電磁閥與增壓泵同時打開,供水到用戶端。

水泵配置:


序號

設備名稱

規格型號

數量

主要參數

01

熱水循環泵

PUN-600E

4

功率:600W  揚程:25M 流量:6.9m3/h

02

供水泵

PU-1500E

1

功率:1800W  揚程:21M 流量:16m3/h

 (未盡方案,可根據客戶要求另行設計)

主要設備參數

1、空氣源熱泵參數:

10P空氣源熱泵熱水器的主要性能指標

 

項目

型號

10匹空氣源熱泵

10p空氣源熱泵熱水機組

電源

3Ph-380V-50Hz

輸入功率

KW

9.5

製熱量

輸出功率

KW

38

能效比

COP

250%~500%

冷媒形式

R22

kg

3.0×2

冷凝器

型式

/

高效換熱器

水側壓降

kPa

50

循環管接口

DN32×2

風機數量

piece

2

風機輸入功率

W

250×2

防水等級

/

IPX4

出水溫度

默認55

產水量

L

817

水流量

M3/h

7~10

進/出水管接口

mm

DN32

噪聲

dB

≦65

機組重量

kg

280

外形尺寸

長×寬×高

mm

1450×720×1100

淨重

kg

280

毛重

kg

295

附:額定製熱測試工況:室外幹/濕球溫度20/15℃,設定溫度55℃。


2、保溫水箱參數:

QQ截圖20170213115353.jpg

保溫水箱內膽采用日本進口SUS304/2B不鏽鋼板,外膽采用國產202不鏽鋼板製作,不鏽鋼板的焊接采用先進的自動氬弧焊焊接工藝,縫焊表麵經防腐處理,同時儲水箱桶體壓製波紋加強筋,確保儲水箱的製作質量和強度,保證儲水箱長期使用無滲漏;儲水箱保溫采用聚氨脂整體發泡保溫,保溫層厚度δ=50mm;儲水箱外包同樣采用304#不鏽鋼板製作保證儲水箱保溫層的保護,同時儲水箱的外觀也美觀,儲水箱使用壽命超過15年。水箱在我公司專業生產車間製作完成,所有水箱均配備進水口、出水口、溢流口、排汙口、水位管或溫度、水位傳感器接管等附件。


3、水泵性能說明:

QQ截圖20170213115402.jpg

威樂山姆遜(北京)水泵係統有限公司是德國威樂-山姆遜(WILO)水泵有限公司在中國的合資生產廠,德國威樂-山姆遜公司已經有130多年生產水泵的曆史,憑借強大的專業技術研發能力,該公司成為全球十大水泵生產廠家之一,並成為全球最早通過國際質量管理體係ISO9000認證的公司之一,還通過國際環境體係ISO14000認證,該公司生產的水泵種類齊全,涵蓋了整個暖通空調行業。我公司選用該公司生產的PH係列熱水循環泵。水泵配置該公司特別設計的具有超長使用壽命的強力馬達,並且馬達運行可靠平穩,噪音不超過45dB(A);銅合金的襯墊葉輪和葉輪封罩經久耐用;碳和陶瓷製成的機械密封裝置非常堅固,幾乎不漏水;水路采用特殊鍍層,保障水質清潔衛生,並且耐磨性能良好;水泵經過特殊合理的機體設計保證水泵組裝容易、維修保養方便;還配置熱過載保護裝置及防止雜質卡住電機的結構設計保證馬達運行的安全。


熱泵工作原理

QQ截圖20170213115415.jpg

1、熱泵熱水機組由熱泵裝置和儲熱裝置構成:


低溫低壓氣態的冷媒經過壓縮使冷媒成為高溫高壓狀態。假設壓縮機的壓縮功轉化的熱量為Q2,高溫高壓的氣態冷媒與水進行熱交換,高壓的冷媒在常溫下被冷卻、冷凝為液態。這過程中,冷媒放出熱量用來加熱水,使水升溫變成熱水。假設水吸收的熱為Q3。

①、高壓液態冷媒通過膨脹閥減壓,冷媒由於壓力下降,回到比外界低的溫度,具有吸熱蒸發的能力。

②、低溫低壓的液態冷媒經過蒸發器(空氣熱交換器)吸收空氣中的熱量自身蒸發,由液態變為氣態。假設冷媒從空氣中吸收的熱為Q1。

③、吸收了熱量的冷媒變為低溫低壓氣體,再由縮機吸入進行壓縮,如此往複循環,不斷從空氣中吸熱,而在水側換熱器放熱,製取熱水。這個循環過程由熱泵熱水機組來完成。

④、機組製取的熱水從中間水箱放入保溫儲熱水箱中,供用戶隨時使用。熱泵作為高效集熱並轉移熱量的係統裝置,可以把壓縮機所消耗的電力變為3.5倍甚至4倍以上的熱能(即1+3=4的道理)。


2、節能分析:


由上麵的熱泵原理,據熱能守恒定律得: Q3=Q2+Q1(4=1+3)

其中:Q3為水從冷媒中吸收的熱量;Q2為壓縮機壓縮冷媒產生的熱量;Q1為冷媒從空氣中吸收的熱量。

對於空調:Q1=Q3-Q2   Q1為冷媒從空氣中吸收的熱量(即製冷量),這樣不斷地從房間內吸收熱量,把房間的溫度降低。據國標的規定,製冷的能效比COP值(製冷量與功率之比)不能低於2.4,也就是製冷效率不能低於230%,一般空凋製冷的COP值大於2.6。

對於熱泵熱水器的製熱量Q3=Q2+Q1 ,也就是說熱泵熱水器的水從冷媒中吸收的熱量要大於冷媒從空氣中吸收的熱量,差值為Q2,即壓縮機壓縮冷媒產生的熱量。所以熱泵熱水器的COP值要大於空調的COP值。據測試,我公司生產的熱泵熱水器的COP值為3.5以上。


3、熱泵機組的特點:


1.係統運行可靠、保證熱水供應萬無一失。熱水供應根據客戶需要可由一台或多台熱泵熱水機並聯工作,多台熱泵組成係統時是並聯工作,可根據用戶的實際需要開啟一台或多台機器工作,即使有一台機器出現故障也不影響整體熱水供應。保溫水箱裝備有電加熱係統作為備用加熱係統,備用係統的主要功能為:在熱泵出現故障時能保證熱水供應。出現突然用水高峰時,作為熱泵的補充熱源快速提供熱水。溫度異常情況出現時,作為熱泵的補充熱源工作。

2.節能:熱泵熱水機組,高效節能,一度電的投入,可以產生相當於3.5-4度電的熱量,這與直接用電熱的辦法相比,節約75%的用電量,達到了節能的要求。

3.經濟:由於使用熱泵熱水係統,大大降低用戶日常使用費用。並且由於使用60℃出水溫度,機器、儲水箱、管道等不易結水垢,延長了係統的壽命。

4.安全:沒有普通熱水係統中易燃、易爆、觸電、中毒等危險,是最安全可靠的熱水係統,免除用戶的後顧之憂。

5.環保:本係統采用了電能和空氣熱能,沒有廢氣排放等環境汙染物產生,為用戶提供幹淨的環境。


成本分析


1、各種加熱方式熱值參數:

QQ截圖20170213115626.jpg

2、各種加熱方式基本成本表:

QQ截圖20170213115635.jpg

3、40噸水全年費用表:

QQ截圖20170213115643.jpg

4、各種加熱方式綜合對比:

QQ截圖20170213115653.jpg


售後服務


1、熱泵的品質保證及服務承諾:


1、熱泵壽命約15年,相關的主要零部件壽命與熱泵壽命同步。

2、菠菜社区承諾對空氣源熱泵熱水機組免費保修2年,終身上門維修。

3、菠菜社区在全國各地設有專用庫房,備件存量可以滿足該中心轄區內兩個月的維修需要,隨時保證在產品壽命期內對易損零部件的充足供應。

4、本市用戶12小時內服務到位,郊區用戶24小時內服務到位,外地用戶72小時內服務到位。特殊用戶可以保證在6小時內服務到位。

5、菠菜社区提供的服務都是連續進行的,保證一次性為用戶解決問題。


2、產品的現場安裝與調試:


1、產品在安裝過程中,公司將派技術人員常駐現場,進行示範安裝、調試和技術服務,並對安裝質量和調試結果負責。

2、產品的安裝應嚴格按照說明書及安裝規範進行安裝,保證熱泵正常運行及便於今後維修。

3、公司的產品不需要特殊的支架或吊架。

4、公司的產品的生產、運輸、服務等都有嚴格的質量保證體係。

5、公司對水管、電路的連接都有嚴格的規定,保證連接可靠、不影響其他設備、並且便於維修更換。

6、公司的產品屬於民用產品,噪音水平極低,因此可以忽略不計。


3、產品知識培訓及產品的日常維護:

1、在安裝驗收完畢後,公司會對用戶提供適當的培訓,保證用戶熟悉所有細節、保證設備運行獲得最大的效率。

2、熱泵產品操作維護十分簡單,因此培訓課程在1天之內完全可以完成。

3、產品設計先進、結構優良,用戶隻需定期拉動排汙閥放水,其他不需任何保養和維護。


4、保修期外的產品維修服務:


1、在保修期結束之前,公司將對熱泵進行一次全麵檢查,免費解決出現的問題。表明故障情況、維修情況等信息,並要求用戶簽字認可。

2、保修期一年結束之後,公司的本產品實行終身上門維修服務。這是一項公開的服務政策和承諾,公司也有專門的維修收費標準和服務範圍,維修時維修人員須向用戶出示以上標準。

3、在產品的壽命周期內,公司以優惠價格保證供應相關的備品備件。


5、熱泵安裝操作規範:


1、安裝熱泵必須由公司授權的人員進行。

2、安裝熱泵,必須嚴格按照隨機所附的《安裝使用說明書》進行。任何熱泵都不能裝在建築的外牆上或防護欄上。

3、安裝時遇到特殊情況,必須征求用戶意見並和用戶協商解決。

4、所有熱泵的進、出水管必須采用能承受與熱泵相同工作壓力的硬管,與熱泵配套安裝的管件,如單向閥、截止閥、閥門等,必須采用專業生產廠家生產的合格產品。

5、調試前應對管道及接頭進行氣密性檢查,保證管道不漏水。

6、空氣源熱泵熱水機組的排水管口應接入地漏,防止意外情況下排出的水損傷用戶的財產。

7、安裝電路及控製器時,選用的電源線必須與熱泵的功率匹配;地線與零線必須嚴格分開;無漏電保護的應建議用戶安裝漏電保護開關。

8、熱泵安裝完畢,應對所有的熱水管路進行耐壓和檢漏試驗。

9、熱泵安裝完畢,應進行基本工作性能和安全性能的檢查。

10、熱泵一切正常之後,應培訓用戶正確的使用方法和有關的注意事項。


6、熱泵安裝質量標準


1、安裝完畢熱泵,其位置和四周空間應滿足以下要求:

(1)熱泵必須安裝在室外,必須是通風良好的地方;

(2)熱泵排氣口不能對準窗戶;

(3)熱泵周圍500mm範圍內不能有易燃、易爆物品;

(4)熱泵周圍必須留有便於維護和拆卸的空間。

2、電熱泵的線路連接必須牢固不易脫落,各種保護裝置作用良好。

3、電線管道必須用能防火的管線連接,管道及接頭應無漏水。

4、熱泵的冷、采暖管路在規定水壓範圍內應無漏水。

5、熱泵的溫度控製裝置應作用靈敏,在規定的溫度應能自動切斷電源。

6、整個熱泵及管路係統應整齊、美觀、實用。


國內部分熱水工程案例
客 戶 單 位工程規模熱泵機組備   注
深圳市南山科技園170噸7台25P熱泵熱泵熱水工程
深圳市寶安區石公路警察訓練基地40噸4台10P熱泵熱泵熱水工程
深圳羅湖區廬山大廈廬山酒店30噸3台10P熱泵熱泵熱水工程
深圳市光明中學300噸15台20P熱泵+3500m2太陽能熱泵+太陽能熱水工程
深圳寶安區西鄉華麗商務中心150噸5台25P熱泵+500m2太陽能熱泵+太陽能熱水工程
深圳市沙井第七高級中學150噸15台10P熱泵+600m2太陽能熱泵+太陽能熱水工程
世大光電(深圳)有限公司30噸3台10P熱泵熱泵熱水工程
英德市人民醫院5噸1台5P熱泵熱泵加太陽能
貴州省石阡縣白沙中學20噸2台10P熱泵熱泵熱水工程
貴州省石阡縣本莊中學20噸2台10P熱泵熱泵熱水工程
貴州省凱裏黎平線第二中學40噸3台12P熱泵熱泵熱水工程
貴州省麻江縣民族高級中學40噸4台12P熱泵+480m2太陽能熱泵+太陽能熱水工程
貴州省黃平縣民族高級中學20噸2台12P熱泵+240m2太陽能熱泵+太陽能熱水工程
貴州省施秉縣民族高級中學10噸1台12P熱泵+120m2太陽能熱泵+太陽能熱水工程
四川省雙流縣棠湖中學40噸8台5P熱泵熱泵熱水工程
四川省雙流縣雙流中學70噸14台5P熱泵熱泵熱水工程
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成都市技師學院青白江分院20噸4台5P熱泵熱泵熱水工程
四川青白江清泉學校小學部10噸2台10P熱泵熱泵熱水工程
四川省廣元市第81中學20噸2台10P熱泵熱泵熱水工程
海南三亞中亞國際大酒店100噸4台25P熱泵熱泵熱水工程
海南瓊海博螯長灘雨林200噸4台25P熱泵熱泵熱水工程
海南海口南江花園200噸20台10P熱泵熱泵熱水工程
海南海口永秀花園220噸22台10P熱泵熱泵熱水工程
亞龍灣熱帶天堂森林公園90噸18台5P熱泵熱泵熱水工程
三亞海中海高爾夫球場50噸10台5P熱泵熱泵熱水工程
海南五指山森林湖80噸8台10P熱泵熱泵熱水工程
海口世外桃源度假酒店40噸4台10P熱泵熱泵熱水工程
海口市寶華海景大酒店空調2台25P熱泵三聯供
江西上饒國際大酒店150噸21台10P熱泵熱泵熱水工程
江西井岡山紅星賓館5噸2台3P熱泵熱泵+太陽能熱水工程
江西井岡山紫龍灣大酒店16噸2台10P熱泵+192m2太陽能熱泵+太陽能熱水工程
江西省贛州市第三中學10噸4台3P熱泵熱泵熱水工程
江蘇省吳中區長江1號商廈海納百川會所20噸3台10P熱泵+240m2太陽能熱泵+太陽能熱水工程
雲南曲靖師範學院50噸10台5P熱泵熱泵組合太陽能