空气能热泵热水工程机组的设计、安装与计算详解

空气能热泵作为高校热水项目的重要设备，以节能、环保、安全及高效等优点被广泛采用。合理运用空气源热泵才能让产能、利益最大化，这就机组在匹配、安装、用材、保温上设计合理。

空气能热泵机组的设计与安装

1. 设计前的准备工作：

确定热水的使用场景类型，以高校热水为例，一般高校热水需要供水时间在15个小时以上，且日用水量大，用水高峰期较为集中。了解高校热水的使用规律之后，作为系统的设计依据，确定每日热水使用量的峰值、最高热水使用人数、用水点数量等。

2. 热水工程所在地区：

空气能热泵产能效率受到外部气温影响较大，在设计上一定要考虑所在地区的气象环境，可通过查看当地气象数表，特别是最低气温，以此选择设备的型号、数量。

3. 明确建筑概括：

空气能热泵机组的安装，还需要考虑安装位置、供水点位置、排水位置、接电位置四个重要要素，这直接影响投入成本。另外还要考虑安装场地、建筑高度、水箱的摆放位置等因素。

每日热水用水量的计算

Q容量=Q×N÷0.8（式中：Q容量指水箱的容量、Q指最高用水定额(L)、N指日最高热水使用

数量，0.8为水箱实际可用容水量的占比）根据以上公式计算得到每日热水用水量，选择水箱大小。

高校热水人均日用水量在50-60L，根据我们设计的用水人数，就可以计算出高校洗浴建设中用的水箱大小。

计算系统所需热能 Q=CM△T

式中：Q —系统总制热能力，单位Kcal C—水的比热容，为1Kcal/kg.℃ M-水箱中水的质量，单位kg

△T—温差，即制热所需水温-年平均水温/年最低水温，单位℃ 年平均水温/年最低水温见下表（冷水计算温度表）

计算系统所需功率

式中：Q —系统总制热能力，单位Kcal W—系统总制热功率，单位Kw 860-电的热值，单位Kcal/Kw h—运行时间，单位 小时

空气能机组的选型

空气能热泵的热源来源于空气，受到外部环境的营销较大。市面上大部分空气能机组，最低运行环境温度为-10°C。超级澡堂选用的格力红冰系列空气能热泵，最低的运营环境温度可以达-26°C，可以满足大部分长江以北高校的使用。

所以在空气能热泵的选型上，需要考虑工程所在地的环境温度，根据冬季平均温度考虑机组在冬季的效率衰减。从下图中可以看到环境温度与空气源热泵能效比的曲线管理，在设计上一定要考虑计算最冷月机组产水量的需求，保证一年四季都有充足的热水供应。

空气能机组的选型还可以通过水箱的吨位来推断，选型上与水箱位的大小有一定的比例关系，在设计中可以根据这个比例来进行预估，来提高效率。

机组的循环泵的选型

在能源站的设计中，需要给循环机组配置水泵来对水箱内的水进行循环加热，其中主要有一下形式：一台循环机组配置一台水泵，即一机一泵。在机组循环流量是有技术部门在研发机组是设计。

水箱的选型

热泵机组配置的水箱为不锈钢材质的保温水箱，一般采用敞开式，箱内的水压不足以供水，所以需要搭配水泵来实现，常用的规格有立式和组合式。 立式保温水箱规格： 外胆：不锈钢201，厚度：0.6mm 内胆：不锈钢304，厚度：0.8mm 保温层：聚氨酯，厚度：50mm 保温层发泡密度：40Kg/m3

水泵的选型

组合式保温水箱规格： 外胆：不锈钢201，厚度：0.6mm 内胆：根据水箱的高度而不同 保温层：聚氨酯，厚度：50mm 保温层发泡密度：40Kg/m3