宾馆酒店热水系统设计

本工程为广东省东莞市某宾馆，根据相关要求：为该宾馆提供65套房间的生活用热水，满员130人。现用空气能热泵热水机组+太阳能酒店宾馆热水供应系统。
设计思路
酒店宾馆热水供应，水温55℃～60℃，采用太阳能和空气源热泵综合应用提供热水，热水系统采用机械加压送水，并设置保温储水箱。
考虑经济、节能、环保等要求，经研究采用“太阳能+空气热泵”综合应用供应热水。
在夏季阳光充足时利用太阳能提供所需的热水，在冬季和阴雨天气太阳能不足时利用空气源热泵热水机组来补充提供热水。这样不管春夏秋冬、白天黑夜、下雨下雪、系统都可以源源不断的从空气中吸收低品位热量用于制生活热水所需要的热量，保证用水温度及用水量，最大程度节能。
设计依据
《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）；
《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)；
《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）；
《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）；
《建筑给排水设计手册》；
现场所堪探的相关资料；
空气能热泵和太阳能综合应用相关技术资料；
设备选型
日用水量

日用热水定额（60℃）

 用水单元 数量  消费人次  每人用水定额(L)  日用水量(L)  
 额房 65间   120人 100  12000  
 合计       12000升

根据上表计算得日用热水量约为12 m3。
空气源热泵选型
根据机组性能曲线，热泵机组额定制热量20kw/台。在标准工况下：1台热泵机组产60℃热水490kg/h，2台机组每天工作13个小时产水12740kg，可完全满足用水需求。
在冬天当环境温度降低时，空气源热泵热水机组选型重点在于冬季能满足高峰期的热水使用量。冬季室外环境温度较低为10℃时，设自来水进水温度15℃，设定热水出水温度60℃、即需温升45℃
　　高峰期总热负荷即 12000L*45℃=540000千卡
　　设备选型: 选PHNIX（芬尼克兹）双热源热泵热水机组 PASHW060SB-2-C，在冬季单台机组额定小时供水量约为340L ，2台机组运行18个小时，则每天机组制热量为：
机组额定供水量:340L×2×18小时 =12240 升　　
高峰期间总热量12000L＜2台机组额定供水量12240L，故能满足实际需求。
综上所述：选用2台空气源热泵热水机组，在冬季环温最低的情况下每天只需运行18个小时即可满足酒店宾馆热水要求。在夏季的阴雨天气，2台空气源热水机组运行13个小时即可满足热水要求。故选用PASHW060SB-2-C空气源热泵机组2台。如酒店在某时段用水较多，热水供水不足时可由太阳能补充所需的热水量。
保温水箱选型
酒店日用水量m总=12000（L）
考虑酒店宾馆用热水较为集中，所以选用2个5吨保温水箱。
太阳能设计计算
   板式太阳能夏季每天每片制热水（60℃）200升，那么每天产12000升热水需太阳能板的片数为：12000÷200＝60；取60片
 热泵热水设备、保温水箱、太阳能等放在建筑屋面，综合考虑太阳能采用板式太阳能板。用角钢制作支架，倾斜叠放在建筑物顶层。将60片太阳能板按每6片串接成一组，共10组并联连接。
 由于太阳能加热为循环加热，所以需配置容积为1 m3的不锈钢保温加热水箱1个。
水泵选型
PHNIX空气源热泵机组每台机自带循环水泵（威乐水泵），所以热泵供水系统不需要另配水泵。
太阳能系统需配置太阳能循环加热水泵2台（一用一备），选GDR40-20，流量11.4m3/h，扬程20m。太阳能热水泵2台，选TP25-50/2R流量：6m3/h，扬程5.5m。
热水供水增压水泵是将热水送入向各宾馆房间，同时循环主管路热水水温避免用热水时要放出管道内的冷水。选2台GDR50-30（1用1备），流量18m3/h，扬程30m。
选型方案
空气能热泵热水机组2台，5吨热水箱2个（不锈钢保温水箱），GDR40-20太阳能循环加热泵2台（1用1备），TP25-50/2R太阳能加热泵2台（1用1备），热水供水泵2台GDR50-30（1用1备），太阳能智能控制系统1套，热泵热水系统控智能控制系统1套。
使用说明 （见热水供应系统图）
1 →热泵供水系统：热泵机组        →
保温水箱→各用水单元
 
设定热水水温（设定在55℃～60℃），启动热泵机组工作，吸收酒店冷水机组的冷却水中热量和空气中热量，将进入机组的冷水直接加热至使用温度后贮入保温水箱，再经加压水泵系统（热水供水泵）进入管网供用水单元使用（各房间）。
 
2.太阳能供热水系统：太阳能→太阳能加热水箱→保温水箱→各用水单元
 
设定热水水温（设定在55℃～60℃），启动太阳能加热水泵，水在太阳能中被循环加热，当温度达到设定温度时，太阳能热水泵启动将热水送入大保温水箱，再经加压水泵系统（热水供水泵）进入管网供用水单元使用（各房间）。
3.循环系统：热水管末端→回水管→保温水箱→热泵机组
热水管末端装回水管，回水管设置电磁阀，当回水管网最不利点水温低于使用温度时，电磁阀打开，多余热水回至保温水箱；
当保温水箱水温低于使用温度时，循环泵工作，将水箱水抽回热泵重新加热，确保保温水箱、管网水温在55℃～60℃。
整套系统设备全自动运行，无须专人值守。
运行费用分析计算
节能才是硬道理，芬尼克兹 “空气源热泵热水机组+太阳能”综合应用解决热水方案，是综合利用热能技术，热泵机组采用直热式供水，循环恒温。真正做到在太阳能充足时利用太阳能，在太阳能不足时利用空气源热泵提供热水保证了热水的供应，提高制了能效综合利用效率。
热负荷计算
日用水量m =12000kg
所需热负荷Q=cm△t=1×12000×（60℃～20℃）=480000（kcal）
太阳能运行费用
太阳能为可利用的环保能源提供热水。太阳能热水产品是吸收太阳能量加热冷水，所以其运行费用为“0”。
空气源热泵运行费用
电发热值860kcal/度，空气源热泵效率300%～450%，全年综合能效以350%计，管道热损失5%，电0.8元/度。
耗电量：480000÷860÷3.5÷0.95=167.86（度/天）
运行费用：167.86×0.8=134.29（元/天）
平均费用：11.19（元/吨）
全年运行费用

选用设备 每吨（60℃）热水费用 每天费用每年费用
可用太阳能120天 热泵运行245天
太阳能 免费 免费 免费 —— 
空气源热泵 11.19元 134.29元 —— 32900元
合计               32900.00元
 
太阳能在广东地区每年可利用太阳能天数约120天，在太阳能工作所制热水运行费用可为免费，在太阳能不足时利用空气源热泵制热水工况工作，出水为直热式，热水源稳定，大大提高了综合能效，节能效果非常可观。

空气能热泵热水器（空气源热泵热水器）

　　热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。

　　一台压缩式热泵装置，主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，通过让工质不断完成蒸发（热吸取环境中的量） →压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。

　　热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量QA在蒸发器中加以吸收；它本身消耗一部分能量，即压缩机耗电QB；通过工质循环系统在冷凝器中进行放热QC，QC=QA QB，由此可以看出，热泵输出的能量为压缩机做的功QB和热泵从环境中吸收的热量QA；因此，采用热泵技术可以节约大量的电能。

特点

　　

　　1、安全：利用空气烧水，水电彻底分离，并设多重保护，不存在任何不安全隐患。

　　2、节能：用少量的电能将空气中的热能搬运到水中给水加热,消耗能源是电热水器的1/5；煤气热水器的1/6；燃油热水器的1/4；普通太阳能的2/3；并且可以利用低谷电达到更节能的效果。

　　3、环保：通过国家节能协会认可的“绿色节能产品”，不污染环境，低噪音运行。采用美国“谷轮”最先进的控制系统加本公司的人性化设计，设有记忆功能,停电后自动恢复，温度控制运行，亦可实现时间控制，插上插头，一切不用您操心,便可产生源源不断的热水。

　　4、自动清洗：松格SGNT热泵热水器与众不同，自动除垢，保证热泵水箱清洁，保持热效率，延长使用寿命。

　　5、不受环境影响：是一种全天候的热水供应系统，不论阴天、雨天、春夏秋冬、白天黑夜，只要有空气就有热水，就能将-10℃～30℃的低温热能,通过热泵机组的作用，提供温度达到60℃左右的热水。

　　6、使用寿命长：松格SGNT空气能热泵热水器采用了目前世界上先进的涡旋式压缩机和双开槽亲水铝片散热器，有效防止酸雨对主机的腐蚀。

　　7、多重功能：“空气源热泵热水器”兼具热水、空调、暖气的多重功能，因此是典型的节能热水制冷设备。

编辑本段工作原理

　　热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量QA在蒸发器中加以吸收；它本身消耗一部分能量，即压缩机耗电QB；通过工质循环系统在冷凝器中进行放热QC，QC=QA QB，由此可以看出，热泵输出的能量为压缩机做的功QB和热泵从环境中吸收的热量QA；因此，采用热泵技术可以节约大量的电能。

　　热泵技术发展史

　　随着工业革命的发展，19世纪初，人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年，W.Thomson教授（即大家熟知的Lord Kelvin勋爵）发表论文，提出了热量倍增器（HeatMultiplier）的概念，首次描述了热泵的设想。

　　当时，热泵供暖的对象主要是民用，供暖需求总量小，特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。人们采暖的方式主要是燃煤和木材，因而，热泵的发展长期明显滞后于空调的发展。

　　上世纪30年代，随着氟利昂制冷机的发展，热泵有了较快的发展。特别是二战以后，工业经济的长足发展带来的对供热的大量需求及相对能源短缺，促进了大型供热及工业用热泵的发展。1973年的全球性能源危机，进一步促进了热泵在全世界范围内的发展。但热泵在世界范围内的大规模商业应用是最近20年的事，如美国，截止1985年全国共有14,000台地源热泵，而1997年就安装了45，000台，到目前为止已安装了400，000台，而且每年以10％的速度稳步增长。

　　我国的热泵事业近几年已开始起步，而且发展势头看好。目前，我国利用较多的是水源热泵，而用空气源热泵制取生活用热水在国内近两年刚刚起步。

编辑本段产品优势

　　1、从投资方面：如达到相同供水效果，资金投入热泵热水机组比常规太阳能产品少，并且可以使用经济电能，在用电低谷时制热水储备。

　　2、从使用方面：常规太阳能产品受天气影响明显，阴雨天、下雪天、夜晚就不能工作，而热泵热水机组不管阴天、雨天、下雪天、夜晚或阳光明媚都能照常工作，全天候提供热水。 3、从运行成本方面，常规太阳能在太阳直射下，几乎零成本运行，可惜在阴雨雪天或夜晚只能依靠辅助系统工作，统计数据显示，正常使用时，相同供水量情况下，常规太阳能辅助系统全年耗电能与热泵机组全年总耗电能基本上持平。

　　4、其它功能方面：热泵机组使用不受地点限制，可以摆放在任何地方，而且占地空间很小，而常规太阳能要达到同等供热效果则需占用很大空间，还必须露天摆放；热泵机组在制热水的同时可产生冷气，可用于除湿、降温及空气滤清等辅助功能。

编辑本段安装调试常见问题

　　问：空气能热泵热水器的主机和水箱安装在哪里更好？

　　答：空气能热泵热水器安装在阳台、飘窗是最好的选择，好处是不占用室内空间，安全稳固，整个热水管道系统都会有充足的热水；主机安装在通风、向阳的地方更好。飘窗或外挂墙面等方式，可以让主机尽可能从空气中吸收热量，提高制热效率。据了解，90%多的用户都会选择这样的安装方式。

　　问：房子正在装修，什么时候安装空气能热泵热水器最好？

　　答：在水电工进场之前安装最好。为了达到最佳的使用效果，在水电工进场之前，专业的安装技术人员会上门勘察现场，制定最佳的安装解决方案。待水电铺设完毕后，按照预先制定的方案实施。

　　问：可否将家里其他热水器改装了空气能热泵热水器？

　　答：可以。空气能热泵热水器相比其他热水器优势明显，改造时只需将之前热水管道中的任何一个接口与空气能热泵热水器的热水出口接通即可。

　　问：空气能热泵热水器出水对水压有无特殊要求？

　　答：对水压没有特殊要求。空气能热泵热水器水箱是承压式水箱，只要自来水有压力，出来的热水就有压力，不存在对水压的特殊要求。

　　问：空气能热泵热水器对电源线有无特殊的要求？

　　答：空气能热泵热水器显著节能，功率与普通热水器相比较小，一般家庭使用的电源线即可。

　　问：空气能热泵热水器的对安装楼层有无特殊要求？

　　答：对楼层无特殊要求。空气能热泵热水器出水点出水靠自来水自身的压力，如要自来水能达到的楼层，热水就能到达这楼层。

编辑本段优势与太阳能热水器相比

　　1）适用范围广：适用温度范围在-15～60℃，一年四季全天候使用，不受阴、雨、雪等恶劣天气和冬季夜晚的影响；

　　2）运行成本低：在春、夏、秋季阳光较好时，运行费用高于太阳能热水器，但在阴雨天和夜晚，热效率远远高于太阳能热水器电辅助加热。全年平均下来，常规太阳能辅助系统全年耗能比热泵热水器全年总耗能还要高出很多；

　　3）可连续加热：可连续加热，持续不断供热水，满足用户需求；

　　4）安装方便，美观：外形与空调室外机相似，适合于大中城市的各种建筑，对于大型中央供热问题，热泵热水器是最好的选择；

　　5）可解决从几十公斤到几十吨的厂用，学校，医院，洗浴中心，宾馆等生活用水。

　　与生活锅炉相比

　　1）热效率高：空气源热泵热水器热效率全年平均在300%以上，而生活热水锅炉的热效率不会超过80%;

　　2）运行费用低：与燃油，燃气锅炉比，全年平均可节70%的能源，加上电价的走低和燃料价格的上涨，运行费用低的优点日益突出;

　　3）环保：空气源热泵热水器无任何燃烧排放物，制冷剂选用了环保制冷剂R404A，对臭氧层零污染，是较好的环保型产品;

　　4）运行安全，无需值守：与燃料锅炉相比，运行绝对安全，而且全自动控制，无需人员值守，可节省人员成本;

　　5）人性化设计：空气源热泵热水器采用多台机组并联的安装模式，当用户用水量增大时，可随时增添设备;

　　6）安装方便，象空调室外机一样直接安装，无需锅炉房，与燃煤锅炉相比，无烟尘排放，无噪声污染。