~~空气源热泵热水机形式对比分析
空气源热泵热水系统与燃气热泵热水系统解决方案对比分析
“空气源热泵热水系统”与“燃气热泵热水系统”解决方案对比分析摘要 研究如何评定一个热水系统的节能性?本文对空气源热泵热水系统与燃气热泵热水系统的初投资、运行费用进行了计算分析和讨论。
关键词 燃气热泵热水系统 空气源热泵热水系统 初投资 年均热水系统运行费用 系统能效比0 引言空气源热泵热水器也称空气能热泵热水器、热泵热水器或者空气能热水器，是通过把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，加热水温的热泵装置。
相比于传统的电热水器和燃气热水器，空气源热泵热水器具有高效节能、运行安全等特点。
目前，空气源热泵热水机组广泛应用于室内泳池、宾馆、别墅、发廊、沐浴足疗、工厂及农场等需要热水热源的场所。
但是，空气源热泵热水系统依然存在以下不足：①耗电量大，运行成本高;②受环境影响很大，低温下制热量衰减严重;③噪音大，存在扰民现象;④机组制冷剂为氟利昂，存在破坏臭氧层污染环境的危险。
相对于空气源热泵热水机组，奇威特公司生产的燃气热泵热水机组是一种使用燃气作为能源、没有压缩机组建的吸收式热泵机组，具有如下优点：①整机实现无级变速控制，最大程度的实现节能运行，大幅度降低客户运行成本；②机组运行受环境影响很小，运行平稳可靠；③机组内天然气燃烧充分，无有害物质排放，制冷剂为MR717对臭氧层无破坏作用，属于环保产品享受政府政策补贴；④制热机组出水最高温度可达65℃，可以充分满足客户各种供暖、热水以及制冷等需求；⑤机组采用模块化设计，可以实现1-8台的自由组合整体控制，方便客户对系统的后续扩容；⑥机组智能运行，无需专人维护；⑦低噪音设计，避免噪音污染；⑧机组故障率低，使用寿命长达20年以上。
下面以福建福州地区某酒店100吨热水为例，针对初投资和系统运行费用两个方面，对空气能热泵热水系统与燃气热泵热水系统两个系统进行详细的对比分析。
1. 方案一：空气源热泵热水系统福建福州地区年平均环境温度20℃，电费单价1元/度，燃气单价为3.8元/m 3。
(完整版)直热式和循环式对比分析
直热式与循环式对比分析机组原理：芬尼克兹（PHNIX）热泵运用逆卡诺原理，以极少的电能，吸收空气中大量的低温热能通过压缩机的压缩变为高温热能来加热热水，所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水。
作空气源热泵工作原理图为热水系统它具有无以比拟的优点。
热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学第2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境下的热量去加热制取高温的热水。
它的原理与空调雷同。
芬尼克兹（PHNIX）机组特点——直热式热泵热水机组与循环式热泵机组特点比较直热式:芬尼克兹（PHNIX）直热式热泵热水机组,自来水直接进机组，低温自来水直接吸收高温冷媒的热量,使冷媒得到充分冷却,系统高压压力降低,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少 ,机组运行效率高.由于直热式的进水永远是常温，压缩机的排气温度变化不大，对压缩机的冲击较小能起到保护压缩机的作用，从而延长压缩机的寿命。
循环式：循环式热泵热水机组,该机组的补水是先补进保温水箱，然后经过循环泵进入机组加热，它的进水温度不断的再改变，压缩机的排气温度和排气压力也不停的在变，势必会对压缩机造成冲击，特别是水箱相对高温热水进行循环加热的时候，对压缩机冲击很大。
因为,冷媒没有充分冷却,系统长期处于高压状态,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较多,压缩机的寿命会缩短。
所谓循环式空气能热泵热水机，指的就是被加热的水反复多次循环才能被加热到设定的温度;直热式空气能热泵，指的是被加热的水循环一次就被加热到设定的目标温度;该技术区别于传统的需要反复多次进出空气能热泵加热才能达到设定温度的循环式空气能热泵。
其特点是：1、由于被加热的水是一次性就被加热到设定的热水温度，对于用户来说用水舒适性得到可靠的保证，不会因为在用水过程中水温变化影响用水的舒适性。
芬尼克兹（PHNIX）直热式特点：1、芬尼克兹（PHNIX）直热式热水机采用了先进的水路控制系统，使用了进出水感温头和电子流量计，通过出水温度来控制水路上的电动阀来调节水流量，从而达到自主的控制出水温度的要求。
直热式和循环式空气源热泵热水机对比分析
直热式与循环式空气源热泵热水机对比分析机组原理：芬尼克兹（PHNIX）热泵运用逆卡诺原理，以极少的电能，吸收空气中大量的低温热能通过压缩机的压缩变为高温热能来加热热水（图1），所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水。
作空气源热泵工作原理图为热水系统它具有无以比拟的优点。
空气源热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学第2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境下的热量去加热制取高温的热水。
它的原理与空调雷同。
图1芬尼克兹（PHNIX）机组特点——直热式空气源热泵热水机组与循环式热泵机组特点比较直热式:芬尼克兹（PHNIX）直热式空气源热泵热水机组,自来水直接进机组（图2、3），低温自来水直接吸收高温冷媒的热量,使冷媒得到充分冷却,系统高压压力降低,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少 ,机组运行效率高.由于直热式的进水永远是常温，压缩机的排气温度变化不大，对压缩机的冲击较小能起到保护压缩机的作用，从而延长压缩机的寿命。
循环式：循环式空气源热泵热水机组,该机组的补水是先补进保温水箱，然后经过循环泵进入机组加热，它的进水温度不断的再改变，压缩机的排气温度和排气压力也不停的在变，势必会对压缩机造成冲击，特别是水箱相对高温热水进行循环加热的时候，对压缩机冲击很大。
因为,冷媒没有充分冷却,系统长期处于高压状态,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较多,压缩机的寿命会缩短。
所谓循环式空气源热泵热水机，指的就是被加热的水反复多次循环才能被加热到设定的温度;直热式空气源热泵热水机，指的是被加热的水循环一次就被加热到设定的目标温度;该技术区别于传统的需要反复多次进出空气源热泵热水机加热才能达到设定温度的循环式空气能热泵。
其特点是：1、由于被加热的水是一次性就被加热到设定的热水温度，对于用户来说用水舒适性得到可靠的保证，不会因为在用水过程中水温变化影响用水的舒适性。
热泵技术及直热循环式与循环式热泵对比
热泵技术及直热循环式与循环式热泵对比 生活热水供应是人民生活质量提高的必然。
热泵热水机组是当前最为节能、环保、安全、可靠的制取生活热水的设备。
随着改革、开放，人民的生活有了极大的提高。
城里每家每户都有了煤气供应，大大方便了烧热水。
以后电热水器、燃气热水器大量进入寻常百姓家，每个家庭用热水有了保证。
至于酒店、宾馆等等商业设施，自然必须有集中的热水供应。
目前，就连学生宿舍、小区住宅，都纷纷安装上了中央热水系统，保证了人们对于热水的需求，洗脸洗澡，做饭洗菜等都用上了热水，使人们沐浴在一个“温暖、温馨”的天地里。
当前生活热水供应的耗能是很高的，椐统计，城市各类商业建筑生活热水的能耗约为其建筑总能耗的10-40%（其中，写字楼约为2.7%；商场10.7%；饭店31%；医院41.8%）；城市民用建筑生活热水能耗约为其建筑总能耗的20-30%。
而建筑能耗约占整个社会总能耗的30%，这样折算下来，热水的能耗约为整个社会总能耗的3-4%，根据估算，为满足全国城镇居民生活热水供应（年人均耗用热水25-35 升/日），一年约要耗用相当于1750 亿到2450 亿度电的能量。
节能是热水技术发展的永恒主题，高能耗是常规热水技术无法克服的缺点。
热泵技术是一种热能回收技术，使用热泵技术，利用空气中、水中所蕴藏的趋于无限的能量，一年四季都可以将空气中和水中取出的热量来制造热水。
利用热泵原理制造的热水机组是一种热效率大于1 的设备。
无论是水源热泵或者空气源热泵，都是可以吸取低温水源或空气源的热量，再将这一些热量连同本身所消耗的一部分电能所转化的热量，转送到常温环境条件下去应用。
就拿空气源热泵热水机组而言，利用了制冷工质循环过程的“泵”热原理：少量电能驱动机组进行，单位时间用电量为Q1；机组运行，利用制冷剂的相变从空气中吸收大量热能Q2；冷水进入机组，被加热成高温热水，得到Q3。
根据能量守恒定律：输入能量=输出能量即Q3=Q1+Q2标准工况下：Q2=3.6Q1，故Q3=Q1+3.6Q1=4.6Q1性能系数COP=输出能量/输入能量=Q3/Q1=4.6即相当于消耗1kW的电能得到4.6kW的热能。
空气源与水源热泵对比分析
空气源热泵与水源热泵比较一、概述：在我国主要利用三种热泵技术，分别是水源热泵，地源热泵，以及空气源热泵。
热泵即可制冷，又可制热。
制冷时，其工作原理跟一般的冷气机没有区别；制热时，利用制冷循环系统的热端，将冷凝器排出的热量送入室内采暖或加热生活用水。
这时，热泵的运行过程看起来就像是把低温端的热量，源源不断地抽送到高温端一样，所以形象地称之为热泵。
如果热泵的冷端（蒸发器）直接置于室外的空气之中，称之为空气源热泵；如果其冷端（蒸发器）通过管道埋植于水中，则称之为水源热泵。
二、水源热泵2.1优点：2.1.1水源热泵技术属可再生能源利用技术2.1.2水源热泵属经济有效的节能技术2.1.3水源热泵环境效益显著2.1.4水源热泵一机多用，应用范围广2.1.5水源热泵空调系统维护费用低2.1.6水源热泵高效节能。
水源热泵是目前空调系统中能效比（COP值）最高的制冷、制热方式，理论计算可达到7（空气源热泵理论值为2--6），实际运行4～6。
2.2水源热泵的应用限制2.2.1利用会受到制约；2.2.2可利用的水源条件限制，对开式系统，地源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度；2.2.3水层的地理结构的限制，对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，保证用后尾水的回灌可以实现；2.2.4投资的经济性，由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响，虽然总体来说，水源热泵的运行效率较高、费用较低，但与传统的空调制冷取暖方式相比，在不同地区不同需求的条件下，水源热泵的投资经济性会有所不同；2.3水源热泵目前的市场状况：水源热泵目前主要应用在北方冬季寒冷的地区，而在广阔的南方很少见到身影。
主要原因：南方主要以空气源热泵为主，冬天对空调制热的依赖不如北方明显，主要用来洗澡，所以空气源热泵基本能满足需要，并且工程相对简单，造价成本要低。
所以这类产品有较大的局限性，所以必须要走产品的差异化道路，来做好产品的推广！三、污水源热泵：3.1简介：污水源热泵是水源热泵的一种。
空气源及水源热泵对比分析
空气源热泵与水源热泵比较一、概述：在我国主要利用三种热泵技术，分别是水源热泵，地源热泵，以及空气源热泵。
热泵即可制冷，又可制热。
制冷时，其工作原理跟一般的冷气机没有区别；制热时，利用制冷循环系统的热端，将冷凝器排出的热量送入室采暖或加热生活用水。
这时，热泵的运行过程看起来就像是把低温端的热量，源源不断地抽送到高温端一样，所以形象地称之为热泵。
如果热泵的冷端（蒸发器）直接置于室外的空气之中，称之为空气源热泵；如果其冷端（蒸发器）通过管道埋植于水中，则称之为水源热泵。
二、水源热泵2.1优点：2.1.1水源热泵技术属可再生能源利用技术2.1.2水源热泵属经济有效的节能技术2.1.3水源热泵环境效益显著2.1.4水源热泵一机多用，应用围广2.1.5水源热泵空调系统维护费用低2.1.6水源热泵高效节能。
水源热泵是目前空调系统中能效比（COP值）最高的制冷、制热方式，理论计算可达到7（空气源热泵理论值为2--6），实际运行4～6。
2.2水源热泵的应用限制2.2.1利用会受到制约；2.2.2可利用的水源条件限制，对开式系统，地源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度；2.2.3水层的地理结构的限制，对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，保证用后尾水的回灌可以实现；2.2.4投资的经济性，由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响，虽然总体来说，水源热泵的运行效率较高、费用较低，但与传统的空调制冷取暖方式相比，在不同地区不同需求的条件下，水源热泵的投资经济性会有所不同；2.3水源热泵目前的市场状况：水源热泵目前主要应用在北方冬季寒冷的地区，而在广阔的南方很少见到身影。
主要原因：南方主要以空气源热泵为主，冬天对空调制热的依赖不如北方明显，主要用来洗澡，所以空气源热泵基本能满足需要，并且工程相对简单，造价成本要低。
所以这类产品有较大的局限性，所以必须要走产品的差异化道路，来做好产品的推广！三、污水源热泵：3.1简介：污水源热泵是水源热泵的一种。
新型太阳能空气能直膨式热泵与空气源热泵供热性能对比
文献标志码： A
文章编号： 0438-1157 （trastive research of heating performance of direct expansion solar/air
assisted heat pump system and air-source heat pump
Kegong Construction Engineering Group Co., Ltd., Shijiazhuang 050018, Hebei, China)
Abstract: In view of the fact that，during heating，the traditional air source heat pump when placed outdoors is
air-assisted heat pump increased approximately 70% and its total heating capacity of the day increased about 12%
compared with the air source heat pump. And when the temperature is between 0℃ and 8℃ ，the COP can still
科学技术研究与发展计划项目（185230055A）；河北省研究生创新资助项目（20190926）
very prone to frost，a new type of direct expansion solar / air-assisted heat pump was proposed，which can absorb
solar energy as well as air energy at the same time. Due to this creation，namely，the combination of solar collector
空气源热泵优势对比
空气源热泵方案一、******有限公司1、产地：******2、机器型号：3P、5P、6P、8P、10P、15P、20P、26P、30P、60P（特定机型需有生产周期）3、压缩机品牌：采用*******、******压缩机，高效涡旋，稳定性好，采用国内外名牌制冷配件，故机组性能优良，运行可靠；二、空气源热泵优势1、模块化系统, 不同型号机组可任意组合, 适用各种规模的工程。
2、-30℃低温技术，可在零下30℃超低温环境下正常运行。
3、经实践辽宁地区供暖季能效比可达1：2.5-2.8之间。
零下30℃能效比1：1.6。
（根据国家气象局统计后，辽宁省的最低温度没有超过零下35°。
辽宁省抚顺市清原县曾出现过零下34°的天气。
沈阳市区内没有超过零下30℃，平均在-18℃至25℃之间）4、一机多用，集供暖、制冷一体。
也可连带上热水搭配安装更方便。
5、低温空气源热泵是利用逆卡诺循环原理，将低品位热能提升为高品位热能的产品。
其利用直流喷气增焓技术，实现低温高效制热。
6、空气源热泵由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等部件组成。
它在消耗1 份电能的情况下，通过压缩机从空气中提取2-4 份的热能，从而实现3-5 份的热能输出。
7、智能化控制系统无需人员看管。
8、绝对环保。
三、场地要求1、安装方便，空气流通的好的地方就可安装，户用机组单台不超过50分贝商用机组单台不超过70分贝。
2、主机和水箱的距离在1.2米到2米之间（根据实际情况施工）3、水箱安装最好在室内，减少热损耗，降低成本，1个供暖水箱高度2米，面积约3平（连热水水箱就大了）实际根据现场情况调节。
四、和中央空调区别1、空气源热泵自身只是一个提供热水的设备。
它供热，配合其他的采暖末端实现供暖。
这样可选采暖末端就非常多，暖气片、风机盘管、还有地暖管道都可以。
可以根据甲方选择不同的采暖方式，这样什么样的场所都可以实现。
而空调就不行，无论是立柜式空调还是挂墙式空调，都是只能利用主动式出热风的方式来实现供暖。
空气源热泵机组与水源热泵机组制冷及采暖时能效比较分析
空气源热泵机组与水源热泵机组制冷及采暖时能效比较分析一、两种中央空调机组工作原理１．水源热泵机组工作原理是以水为载体，冬季把地下水中的低品位热能利用热泵原理，通过消耗部分电能，将提取出来的热量供房间取暖所用，而夏季把房间内的热量释放到地下水中，以达到夏季制冷的目的。
２．空气源热泵机组工作原理是以室外空气为载体，冬季把室外空气中的低品位热能利用热泵原理，通过消耗部分电能，将提取出来的热量供房间取暖所用，而夏季把房间内的热量释放到室外空气中，达到夏季制冷的目的。
二、两种中央空调机组设备机构特点１．水源热泵机组是由：压缩机、冷凝器、蒸发器及膨胀阀四大主要部件构成，制冷时主要依靠蒸发器与室内散热系统热交换从而达到空调制冷的目的，冬季时主要依靠冷凝器与室内散热系统热交换。
２．空气源热泵机组也是由压缩机、冷凝器、蒸发器及膨胀阀四大主要部件构成，空气源热泵一般采用翅片换热器夏季充当冷凝器、冬季充当蒸发器使用。
空气源热泵机组通过机组内部安装的四通换向阀，在夏季制冷时其翅片换热器充当冷凝器使用与室外空气进行换热进行冷却；冬季时翅片换热器充当蒸发器使用与室外空气进行换热吸取空气中的热量。
三、两种中央空调机组制冷时冷凝器冷却方式分析中央空调机组在夏季制冷使用时，其冷凝器均需要通过外界不同类型的低品位能源进行冷却，将机组制冷时输出的电机功率产生的热量及房间热交换产生的热量带走或吸收从而达到一种热平衡。
１．水源热泵机组冷凝器的冷却方式：水源热泵机组夏季制冷时是依靠地下井水进行冷却，即地下井水与机组的的冷凝器进行循环换热，地下井水抽水后经过机组冷凝器，将热量通过直接回灌的方式把热量带走从而达到对机组冷却的目的。
地下水温不受天气气候的变化而受影响，常年地下水温保持恒温。
２．空气源热泵机组换热器的冷却方式：空气源热泵机组夏季制冷时是依靠室外空气为低品位能源进行冷却，即室外空气与机组的翅片换热器进行热交换，将换热器释放的热量直接排放到室外空气中，从而达到对机组冷却的目的。
三联供优缺点
空气源热泵制热、制冷及生活热水三联供机型优缺点分析作者：北京天普新能源科技有限公司刘文庆·2014-04-21 18:06:29前言由于地下矿物质能源的日益匮乏，致使新能源节能环保产品不断推出，近几年空气源热泵热水器受到广大用户的青睐，与之相关的节能产品相继走入市场，如三联供产品也受到推销人员的吹捧。
近几年各大热泵生产厂家及知名空调厂家纷纷推出三联供机型，即同时可实现制冷、制热及加热生活热水功能。
空气源热泵三联供基本原理：图11 工作原理1）在冬季制热模式（生活热水低于设定温度5℃，生活热水需要加热）：压缩机排气口→1号电磁阀关闭不通→生活热水换热器→3号电磁阀打开→膨胀阀→表冷器（蒸发器）→四通阀→回压缩机吸气。
2）在冬季制热模式（生活热水达到设定温度）：压缩机排气口→1号电磁阀打开（生活热水冷凝压力高于供暖冷凝器压力）→四通阀→供暖换热器→膨胀阀→表冷器（蒸发器）→四通阀→回压缩机吸气。
3）在夏季制冷模式（生活热水低于设定温度5℃，生活热水需要加热）：压缩机排气口→1号电磁阀关闭不通→生活热水换热器→2号电磁阀打开→膨胀阀→制冷换热器→四通阀→回压缩机吸气。
4）在夏季制冷模式（生活热水达到设定温度）：压缩机排气口→1号电磁阀打开（生活热水冷凝压力高于室外冷凝器压力）→四通阀→表冷器（冷凝器）→膨胀阀→制冷换热器→四通阀→回压缩机吸气。
2 优点普通风冷热泵机组在制冷的同时，必须向环境中释放大量的冷凝热，这部分热量加剧了城市热岛效应。
拿一台制热量为12kW的机组为例，每小时向空气中释放约10318kCal热量，这些热量在1小时内可使1200kg 水温升10℃。
很多这样的企事业单位，生活热水一年四季都是需要的，如果采用三联供余热回收技术，每年会节约大量的生活热水加热费用。
目前热泵生产厂家及知名空调厂家已成功开发出风冷三联供产品，该产品制冷、制热的同时加热生活热水，也可各功能独立运行，三联供机组实现了制冷状态下的全热回收，降低了初投资成本。
直热式与循环式热泵热水机组的性能对比分析
直热式与循环式热泵热水机组的性能对比分析一、直热式热水机组原理示意图（BSJ）A、直热式热水机组系统流程说明：1、正常运行模式：通过水箱液位传感器的控制，机组把来自空气和阳光的低品味热能提高并传输给自来水，经过充分的换热自来水温度上升到设定温度后进入保温水箱，通过热水管网用户即可享受到舒适的恒温热水。
2、保温水箱温水运行模式：当用户隔了一段比较长的时间不用水箱里的热水后其中的水温会有所降低(通常一天会损失1℃-3℃，实际损失程度视水箱的保温条件而定)；当保温水箱内的水温降低到用户设定温度之下后机组启动该运行模式；即回水泵打开，保温水箱中的水进入机组再热又回到水箱直到水箱水温上升到用户设定值，由于水箱内的水是有限的所以这一模式的运行时间会比较短，对机组不会产生不良影响。
B、直热式热水机组特点：1、用户用水舒适性强，出水温度稳定：机组内部设有电动流量调节阀（根据当前进水温度、环境温度、设定的出水温度、机组当前的能力值，进行计算后自动调节），用户也可以根据需要设定用水温度（BSJ机组出厂默认设置为60℃出水）；2、机组运行效率高、寿命长，在正常运行模式下自来水以一站式的流程直接被机组加热到设定温度而进入保温水箱，通过这样的直热方式低温的自来水吸收了机组产生的热量，同时机组里制冷剂在冷凝段得到充分的热量释放，制冷系统压力比较低，压缩机克服系统压力所消耗的电能也就比较少，这就是直热式热水机组所特有的高能效奥秘所在(能效比COP高达以上)，优良的冷媒运行条件下压缩机运行寿命更长。
二、循环式热水机组系统循环式热水机组在安装工程中有两种方式：一种是直接循环式，另一种是间接循环式，尽管形式上两种循环式有一定的区别:直接循环式系统跟直接加热式系统一样简单明了；间接循环式却要另外设置多余的水箱，需要比较大的占地面积，工程辅材也比较多，虽然是两种循环式系统但是万变不离其宗，他们都是采用循环式热水机组，该机组本质的特性决定了它们注定逃脱不了天生具来的种种缺陷。
空气源热泵热水机选型
一、用户条件确定
热水温度 Tr（45~60℃，和设计要求相关） 冷水计算温度 Tl（自来水的温度，受气候稍微变化，查询2009全国 民用建筑工程设计技术措施 给水排水6.2）
用水计算单位数 m（根据床位和人数确定）
热水用水定额 q（查询2009全国民用建筑工程设计技术措施 给水排水6.1）
选型计算温度 根据当地气候适当调整
二、热泵机组选型
主要城市气象参数 参考CRAA311-2009
三、辅助热源选型
1、辅助热源选型原则 ? 最冷月平均气温不小于10℃却水箱温度设置不高于50℃时，可不设辅助热源； ? 最冷月平均温度小于10℃的地区，需设置辅助热源。
三、辅助热源选型
情况一：作为低环温时热泵衰减补充——机组工作，电辅补充 ?? = ??2 ???????? ????? ???? ∕ 860 ∕ ??
环境温度 -10
-7
2
7
20
27
35
43
48
最高出水 温度
45
47
50
51
55
55
55
55
55
三、辅助热源选型
情况二：作为热水系统备用能源——机组不启动，只使用电辅 ?? = ???????? ????? ???? ∕ 860 ∕ ??1
式中：W—辅助热源加热功率 kw Tr —热水出水温度 Tl —热水进水温度 C —水的比热 Kcal/(kg℃) 按照1 Kcal/(kg℃) 计算 T1—热泵机组工作最大时间数 h 不定时供水时，建议T1不超过18h，定时供水时由设计人员确定。
1、宾馆最大用水量： M=350*150=52500L
二、热泵机组选型
2、热泵热水机计算温度时产水量查询
中央空调及空气源热泵的原理、安装及运行费用的对比分析
一、中央空调中央空调是由一台主机通过风道过风或冷热水管接多个末端的方式来控制不同的房间以达到室内空气调节目的的空调。
采用风管送风方式，用一台主机即可控制多个不同房间并且可引入新风，有效改善室内空气的质量，预防空调病的发生二、中央空调的分类1、全空气系统2、空气水系统习惯上称为风机盘管加独立新风系统3、全水系统三、中央空调系统的末端设备中央空调系统的末端设备主要是新风机组、风机盘管、水流控制阀（常称二通阀）和温控开关。
新风机组一般用于公共场所。
由于这些地方人员较多，要用室外的新鲜空气通过机组制冷（制热）后送入室内。
在住宅和客房通常是用风机盘管，它是室内空气的循环通过热交换器达到供冷或供热。
水流控制阀是控制通过新风机组或风机盘管的水量也就是控制冷量（热量）来实现控制温度。
温控开关是电控制开关、控制风机的转速和水流控制阀的启闭程度，也就是控制通过热交换器的空气量和介质水的流量，因为通过热交换器的空气量越大所带走的冷量（热量）也越大四、中央空调系统1.安装内容2、中央空调系统的分类1、中央空调系统中央空调系统设计1、水冷冷水机组空调系统2、风冷冷水机组空调系统水冷冷水机组空调系统的主要设备有：螺杆机组、冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵、补水泵、电子水处理仪或全自动软化水处理装置、水过滤器、膨胀水箱、末端装置（空气处理机组、风机盘管等）水冷冷水机空调系统一、制冷主机的选择1、根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算2、统计建筑空调总冷负荷3、大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为70-80%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。
4、制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率的乘积。
根据计算的制冷机冷负荷即可选择制冷主机。
二、水泵的选择1、水泵的主要形式卧式离心泵和立式离心泵2、水泵型号含义如SLS 200-250其中SLS指SLS单级单吸立式离心泵200指泵进出口公称直径250指叶轮名义直径3、水泵选择的步骤第一步：水泵流量的确定1、冷却水流量：一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下公司进行计算，公式中的Q为制冷机制冷量 L(立方/h)=【Q(KW)/（4.5-5）℃*1.163】*（1.15-1.2）2、冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品提供的数值选用或根据如下公司进行计算。
空气能与燃气热水器比较
空气能热水器与燃气热水器比较空气能热水器1.特点：空气能热水器把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，加热水温。
这种热水器具有高效节能的特点，其节能效果是电热水器的4倍，是燃气热水器的3倍，是太阳能热水器的约2倍。
这种热水器对比传统热水具有节能、安全、环保、省心等特点。
2.安全：由于它不是采用电热元件直接加热，故相对电热水器而言，杜绝了漏电的安全隐患；相对燃气热水器来讲，没有燃气泄露，或一氧化碳中毒之类的安全隐患，因而具有更卓越的安全性能。
3.舒适：空气源热泵热水器是蓄热式的，加热功能根据水箱内的温度自动启动，保证热水24小时充足供应，因此不会出现像燃气热水器那样无法同时满足多个水龙头用热水的问题，也不会出现电热水器容量小，多人洗澡需要等待的问题。
即开即用热水，出水量大，出水温度稳定，满足你所有对热水的期望。
4.经济：由于其耗电量只有等量电热水器的四分之一，即相当于使用同样多的热水，使用空气源热泵热水器，电费只需电加热的四分之一。
以一个4口之家来计算，正常热水使用量在200L/天左右，用电热水器加热，电费大约需要4元/天，而空气源热泵热水器则只需要约1元/天，一年可以节约1000元左右的电费。
5.环保：空气能热水器只是将周围空气中的热量转移到水中，完全做到零排放，对环境几乎不产生影响，是真正的环保热水器，燃气热水器通过燃烧可燃气体加热热水，同时排放大量的二氧化碳，二氧化硫等有害废气。
6.低碳：在节能减排已经成为时代潮流的今天，节约能源，减少碳排放是最时尚的生活方式。
前面已经提到，空气源热泵热水器采用的是逆卡诺原理，将空气中的能量转移到水中，不是直接用电热元件加热，因此其能效可达到电热水器的4倍，即加热等量的热水，耗电量相当于电热水器的四分之一，大大节约了电力的消耗。
节约电力意味着减少碳的排放。
7.智能：空气能热水器的机组由微电脑控制自动运行，根据水箱水温和用户用水情况，自动启停，无需专人值守。
空气源热泵与冷热水机组
三、空气源热泵应用
热泵应用的重要方向是解决长江流域建筑物中央空调的冷热 源问题。我国部分地区的气候特点是夏热冬冷。上海、浙江、江 西、湖南、湖北全境，江苏、安徽、四川大部，陕西、河南南部， 贵州东部，福建、广东、广西北部，甘肃南部的部分地区均属于 夏热冬冷的气候。在这些地区很适宜应用空气源热泵冷热水机组， 解决建筑物中央空调冷热源的问题。同时，再考虑到热泵的地球 环保效益，使空气源热泵冷热水机组在这些地区的大、中、小城 市中获得广泛的应用。目前，空气源热泵冷热水机组的地区应用 范围仍有继续向北移动的趋势。
对于寸土寸金的城市繁华地段的建筑，或无条件设锅炉房的建筑， 空气源热泵冷热水机组无疑是一个比较合适的选择。
2、省去了冷却水系统和冷却塔、冷却水泵、管网及其水处理设备，无 冷却水损耗，节省了这部分投资和运行费用。
空调系统如采用水冷式冷水机组，自来水的损失不仅有蒸发损失、 漂水损失、还有排污损失、冬季防冻排水损失，夏季启用时的系统冲洗 损失，化学清洗稀释损失等等，所有这些损失总和约折合冷却水循环水 量的2—5%，根据不同性质的冷水机组，折合单位制冷量的损耗量为24t/100RT·h。这对我们某些严重缺水的城市来说，是一个比较可观的数 量。我们以前的经济比较很少重视这一点。
空气源热泵冷热机组
一、 概述
按新国际制冷辞典的定义，热泵就是以冷凝器 放出的热量来供热的制冷系统；按照《采暖通风空气 调节技术语标准》（GB50155-92），热泵被定义为能 实现蒸发器与冷凝器功能转换的制冷机。我们也可以 称热泵为基于逆卡诺循环原理工作，既可以用来制冷， 又可以用来供热的机组。热泵的分类多种多样，如果 按与热泵的蒸发器和冷凝器换热的介质不同分类，热 泵可以分为：空气-空气热泵，空气-水热泵，水-水热 泵、水-空气热泵、土壤-空气热泵及土壤-水热泵等， 下表列举了目前工程上应用较多的四种热泵。
机组对比分析
一、风冷模块与水冷螺杆空调形式的对比二种机型的优点：风冷模块冷热水机组1、可在制冷季节向空调系统提供冷水，在采暖季节向空调系统提供热水，是理想的空调冷热源；2、由于采用风冷模块式，可省去传统空调系统中一般都要的冷却水系统，即不需要设计安装冷却塔、冷却水泵及相关管道，系统设计简单，施工方便，安装快捷；3、机组可放置于屋顶、阳台、庭院及其它适合的露天位置，不必专门建造冷冻机房，可为投资者节约宝贵的建筑空间；4、机组为模块化结构，可灵活组合，形成不同的机组容量，满足用户不同的需要；5、因为机组制冷制热均使用电力这一清洁的能源，避免了由于燃煤、燃油与燃气所带来的排放污染或消防问题，也无冷却塔的噪音和飞水污染，是典型的“环境友好”产品；6、冬季供热节电，采用风冷冷热水机组冬季供热比用电直接供热要省电三分之二左右。
7、运行经济、节能模块化冷水机组启动时，电脑控制压缩机依次启动。
工作时任意时刻的最大冲击电流只是一台压缩机的启动电流加上正在运行的制冷系统的工作电流。
这样不仅节省了启动电能，而且大大减小了对电网的瞬间最大冲击电流，使电力负荷降低，减少了电器装置的容量。
当空调负荷变化时，在电脑的控制下投入运行的压缩机台数也自动随之变化，使机组输出的冷量（或热量）始终与空调负荷达到最佳匹配，最大限度的节省能耗。
无论负荷变化多大，每个模块单元总是以其设计的最高效率运行。
由于上述优点，近些年来，风冷模块式冷热水机组在宾馆、写字楼、商场、中高档住宅等各类场所都得到了广泛的应用，并且随着城市能源结构的改变，电力供应的日趋充沛，风冷模块式冷热水机组的市场占有率正日趋增长。
水冷螺杆式冷水机组1,高效节能,目前空调系统中能效比（COP值）较高的制冷方式，实际运行为4～6。
2,冷水机组全年制冷效果都很好，可靠性高;3,冷水机组使用寿命长二种机型的缺点：风冷模块冷热水机组1、风冷模块机组由于是采用风冷却，因此能效比相对比水源热泵机组的能效比来说低；2、在冬季室外温度-4℃时启动困难，制热效果不好，需增加辅助电加热。
空气源热泵设备对比
1个或者2个塑料风叶的风扇电机
风扇采用铝合金风轮，使用效率高，寿命高达20年以上。塑料风轮易老化，使用3年后结构强度变弱。另4个风扇电机使室外换热风量比起其它机组大2倍以上。有效提高主机能效比，且大过风量使主机室外换热器不易结霜。
4
空气源热泵热水设备对比
PHNIX
其他品牌
备注
供水方式
直热
直热
测试参数
进水15度出水55度
进水20度出水55度
PHNIX工况保守，但贴近实际
变工况参数
样本中有
无
热水机组4季产热水，变工况参数必须有
水侧换热器
专利高效双螺旋套管换热器
板式换热器
PHNIX产品不怕冻结，结垢系数低有自清洗功能。板换冬天易结冰冻坏必须安装自动放水阀，另热水易结垢堵塞板换，结垢较多后难以清洗只能更换，增加售后成本。
比例调节阀
PHNIX机组反应快，配合电磁膨胀阀。机组效率高。根据进出水温度和脉冲流量计，自动计算出主机瞬间制热量和所需正确流量，控制电子水阀，自主控制出水温度
控制器
点阵液晶控制
液晶控制器
除霜
可通过判断机组实际制热能力来判断机组实际结霜情况。
常规温度除霜及定时除霜
PHNIX机组可随时计算出机组瞬间制热量增加根据机组实际制热能力来判断机组实际结霜情况。其他厂家均没有。进入除霜时间精确，确保没有误除霜。提高主机能效比。
系统截流装置
电磁膨胀阀
毛细管
热水机组工况变化很大，冬天以及夏天均需要供热，年工况温差高达30度以上，必须通过电磁膨胀阀才能在不同工况下控制截流，有效的提供机组工作效率以及保护压缩机延长其使用寿命。毛细管截流开度固定只能满足一种工况，造成主机效率低，且对压缩机寿命有不利影响。
R22与R744空气源热泵热水机组的对比
了测试 比较 ， 试验结果表 明以 Ｒ ４ ７４为工质 的热泵热水机组 Ｃ Ｐ比以 Ｒ ２为工质 的热泵热水 机组约高 ５ ， Ｏ ２ ％ 并且以 Ｒ ４ ７４ 为工质 的热泵热水机组 可以实现 ６ ℃以上的高 出水温度 。 ５
关 键 词 ： Ｒ ２ Ｒ ４ ； 泵 热水 机组 ； 比分 析 ２ ； ７４ 热 对 中图 分 类 号 ： Ｔ ０ １５ Ｑ ５ ． 文献标识码 ： Ａ ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ０ ２ ．０ ０ １ ． １ ｏ：０ ３６ ／． ｓ．０ ５— ３ ９ ２ １ ． １０５ ｓ
２． ｅｅ ｎｅ ａ ａ ｈ ｎ ｒ ｓ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｔｔ ｅ， ｆｉ２ ００ Ｈ ｆ ｉＧｅ ｒ ｌＭ ｃ ｉ ｅｙ Ｒｅ ｅ ａ ｃ ｎｓｉｕｔ Ｈｅｅ ３ ８８， ｎ Ｃｈｉａ；
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Ｃｏ ｐａ ｉｏ ｏ ２ ａ ｄ ４ ｉ － ｏｕ ｃ ｅ ｔ Ｐｕ ｐ Ｗ ａ ｅ ｅ ｔ ｒ ｍ ｒｓ ｎ ｆＲ２ ｎ Ｒ７ ４ Ａ ｒ— ｓ ｒ ｅ Ｈ ａ ｍ ｔｒ Ｈ ａ ｅ
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第11卷 第3期2011年6月REFRIGERATION AND AIR -CONDIT IONING 20-23收稿日期:2010-11-08作者简介:张剑飞,本科,助理工程师,主要从事制冷与空调方面的研究。
空气源热泵热水机形式对比分析张剑飞 秦妍(大连三洋压缩机有限公司)摘 要 针对使用相同型号压缩机的一次加热式与循环加热式热泵热水机进行试验研究。
分别对机组的主要参数如水流量、冷凝温度、蒸发温度、过冷度、吸气过热度进行对比分析,同时对两者运转情况和除霜方式进行简要对比。
关键词 空气源;热泵热水器;一次加热;循环加热;性能Comparative analysis on the forms of air source heat pump water heaterZhang Jianfei Qin Yan(Dalian SANYO Com pressor Co.,Ltd.)ABSTRACT Studies one -time heating H PWH (heat pump w ater heater)and circulate heating H PWH w ith the same co mpr essor by contrast ex perim ent.M akes a co mpar ativeanaly sis of main parameters o f the units,such as w ater flo w rate,co ndensing tem pera -tur e,evaporating temper ature,subco oling ,superheat,meanw hile makes a simple com -parison of o peratio n condition and defro sting w ays of tw o units.KEY W ORDS air source;heat pump w ater heater;one -time heating;circulate heating;per -formance空气源热泵热水机是继锅炉、燃气热水器、电热水器和太阳能热水器之后的第4代热水制取装置。
周峰等[1]给出了几种热水器形式的对比,见表1。
从表中可以看出,热泵热水机在多方面都具有明显的优势,在能源供应日益紧张的今天,空气源热泵热水机凭借其高效、节能、环保以及安全等诸多优势势必会成为未来应用的主流。
国外同类产品已经相当成熟,在发达国家的使用比例有的高达70%。
在日本其应用已经普及,生活热水工程中有60%~70%使用空气源热泵热水机;在澳大利亚达到30%~40%;在欧洲、美洲也有大量应用[2]。
但是我国引入该技术时间并不长,这一产品的技术成熟度还较差。
因此,对热泵热水机产品进行全面、深入的了解,以便更好地设计和应用是非常必要的。
笔者针对国内市场广泛应用的2种不同形式的热泵热水机进行对比分析,就影响机组性能的主要参数如水流量、蒸发温度、冷凝温度、过冷度、过热度等进行比较研究,同时对两者的运行状态和除霜方式进行简单对比。
表1 几种热水器对比热水器种类空气源热泵热水器电热水器太阳能热水器燃气热水器燃料种类电电电天然气有无污染无无无有有无危险性无有触电隐患有触电隐患危险是否方便方便较方便不方便较方便燃值860k cal/(kW #h)860k cal/(kW #h )860kcal/(k W #h)9000kcal/m 3热效率370%95%280%70%燃料单价0.5元/千瓦时0.5元/千瓦时0.5元/千瓦时2.0元/米3120升水的费用/元0.752.941.01.5年运行费用/元273.81073.1365547.51 热泵热水机形式介绍1.1 热水机分类GB/T 21362)20085商业或工业用及类似用途的热泵热水机6中已给出明确的分类,热水机按制热第3期张剑飞等:空气源热泵热水机形式对比分析#21 #方式分为一次加热式和循环加热式2种:一次加热式又叫直热式,即冷水进入机组后直接被加热到设定温度,按照GB/T 21362)2008的名义工况,就是15e 的水经过一次加热式热泵热水机后被直接加热到55e ;循环加热式热泵热水机则需要配备相应的水箱,水箱内的水经过循环水泵进入循环加热式热泵热水机,它并不像一次加热式热泵热水机那样一次就能把15e 的水加热到55e ,而是反复加热,直到将整个水箱内的水加热到55e 。
1.2 循环示意图图1和图2所示分别是一次加热式热泵热水机和循环加热式热泵热水机的循环示意图。
笔者就两者主要的技术参数进行对比分析,两者使用同一款5hp 压缩机,这样具有对比意义。
机组主要参数见表2。
表2 主要参数表机组形式 制热量/kW功率/kW 水流量/(m 3/h)一次加热式204.350.435循环加热式184.53.12 对比分析2.1 水侧温差与水流量水侧换热量按下式计算:q =cq m $t式中:c 为平均温度下水的比热容(J/(kg #e ));q m 为水的质量流量(kg/s);$t 为水侧换热器水的进出口温差(e )。
一次加热式热泵热水机水路的进出口温差为55e -15e =40e ,而循环加热式热泵热水机的进出口设计温差约为5e 。
常温下水的比热容值变化并不大。
当实现同样的换热量Q 时,由于2种热水机的进出水温差相差很大,导致水流量明显不同,这在表2中已有明显的体现:在同样测试工况下,相同换热量时,一次加热式热水机的水流量仅为循环加热式热水机的1/7左右。
2.2 冷凝温度冷凝温度是决定机组性能的重要参数。
热水机的冷凝温度主要由出水温度决定。
循环加热式热水机是把水箱内的水加热到55e ,而由于水箱本身就有温度梯度的分布,当水箱内的平均水温为55e 时,热水机的出水温度势必要高于55e 。
为了验证实际情况,首先按照GB/T 21362)2008中名义工况的试验方法进行模拟测试。
实际测试发现,当水箱中平均水温为55e 时,热水机的进水温度约为52e ,出水温度约为57e ,此时压缩机对应的冷凝温度为61e 。
一次加热式热水机的出水温度为定值,即55e ,首先出水温度就要比循环加热式热水机的低。
其次,其加热特点是小流量、大温差,小流量的特点是可以充分利用压缩机排气的显热给水加热。
在实际测试结果中发现,一次加热式热水机的冷凝温度只有52e ,即利用压缩机排气的显热可以将水再加热3e 左右。
这种设计条件已经在5制冷装置用同轴套管式换热器6标准送审稿中体现。
在同样的工况条件下,循环加热式热水机的冷凝温度一般在61e 左右,而一次加热式热水机的冷凝温度只有52e ,比循环加热式热水机的冷凝温度低约10e 。
2.3 蒸发温度蒸发温度也是决定机组性能的重要参数。
热水机的蒸发温度主要由环境温度决定。
蒸发温度的设定既要考虑实际制热量的需求又要考虑系统的安全运行。
在2.2节中已经分析了循环加热式#22#第11卷热水机的冷凝温度明显高于一次加热式的(当然是在加热水的高温段,在低水温段循环加热式的冷凝温度要低于一次加热式的),这就要求循环加热式热水机应该有更高的蒸发温度,以降低压比和排气温度。
这在实际测试结果中也得到相同结论:在名义工况下,循环加热式热水机的蒸发温度为8e,而一次加热式热水机的蒸发温度只有3e。
循环加热式热水机的高蒸发温度可以减小压比从而降低排气温度;但在环境温度过高时蒸发温度可能会导致压缩机电机过热或者过载,长时间高负荷运转也会缩短压缩机的使用寿命,在这点上热泵热水机厂家通常会采用一些手段以降低在高环境温度时产生的过高的蒸发温度,例如降低风扇转速。
本次所研究的一些厂家生产的产品就使用了这种方法,在按照GB/T21362)2008中最大负荷工况(空气侧干球温度43e,空气侧湿球温度26e)测试机组时,风扇转速明显下降,风速仪测得的数据显示,在最大负荷工况时风速比名义工况时降低约2m/s。
但即便采用了此方法,蒸发温度依然超过了压缩机的使用范围,最大负荷工况下测得的蒸发温度为17e,在空气侧干球温度32e,湿球温度23e的条件下,蒸发温度就已经超过12.5e,这已经超过了一般涡旋式压缩机的使用上限值,需要引起注意。
2.4过冷度过冷度的大小也是影响机组性能的重要指标之一,主要取决于两侧换热介质的温差、过冷段的大小等因素。
一次加热式热水机由于具有恒定的冷凝温度以及水侧较大的进出口温差,非常适合采用过冷循环,即利用冷凝后的液体制冷剂与较低温度的入水进行换热,最大限度地利用液体制冷剂的显热,可以在同样的蒸发、冷凝温度条件下提升机组的制热量和制热能效比。
笔者测试了一次加热式热水机(带过冷循环)在空气侧干球温度20e,湿球温度15e,进水温度20e,出水温度55e条件下的试验数据,并模拟计算了不采用过冷循环时的能力和能效比加以对比。
表3一次加热式热水机组是否带过冷循环的性能对比一次加热式热水机组形式数据来源过冷度/K制热量/kW能效比带过冷循环实测值3218.94.1不带过冷循环计算值515.93.5注:不带过冷循环的计算过冷度定为5K。
通过以上的对比计算可以明显地看出,采用了过冷循环的热水机的能力和能效比都有明显的提高,而这种优势在进水温度更低时会有更加明显的体现。
循环加热式热水机由于冷凝温度与机组进水温差很小,一般在10e左右,所以冷凝器出口的过冷度通常就在5e左右,难以获得较大的过冷度。
2.5过热度过热度的大小也是影响机组性能的重要指标之一,尤其对排气温度有直接的影响。
主要根据机组的实际情况综合考虑系统性能和安全来设定机组的过热度。
由于热水机水温和环境温度变化都很大,采用传统的毛细管作为节流机构显然不适合。
目前厂家基本采用热力膨胀阀或者电子膨胀阀控制机组过热度,2种形式的热水机在过热度的控制上基本相同,在这里不再赘诉。
2.6运行状态2种热水机由于系统设计的不同而导致运行状态不同。
图3和图4分别给出了这2种产品运行中的参数变化曲线。
图3一次加热式热水机运转参数变化曲线从图3可以看出,一次加热式热水机由于控制出水温度恒定,冷凝温度基本是定值,所以在开机后经历了短时间的调整后很快就进入稳定状态。
图4循环加热式热水机运转参数变化曲线第3期张剑飞等:空气源热泵热水机形式对比分析#23#从图4可以看出,由于循环加热式热水机水箱中水的温度一直在上升,从而导致冷凝温度和排气温度一直上升直至达到设定的出水温度要求。
2.7除霜方式除霜方式也是热水机设计中很重要的一部分。
本次测试的一次加热式热水机采用冷凝压力调节水阀,通过控制水流量控制冷凝温度,从而达到控制出水温度的目的。
在除霜时,若依然采用传统的四通阀换向除霜,当制热水运转转换为除霜运转时,原来的水侧换热器由冷凝器变为蒸发器,压力迅速下降。