空气能热泵热水器的应用及选型
随着中国城乡建筑的迅速发展，人们生活水平迅速提高，家用卫生热水的需求量也越来越大。在20世纪80年代中期开始，各种家用热水器应运而生，其中有电热水器、煤气热水器、太阳能热水器等，各种热水器在家庭中的使用正日益普遍，能源浪费也越来越严重。
近几年空气源热泵热水机组的出现，在节能、环保、安全方面具有很多的优点，在家用和商用制取生活热水方面，得到了大力的发展和应用。芬尼克兹（PHNIX）作为一家综合利用空气源、水源、太阳能、风能，提供热水/空调一揽子解决方案、创新型、国际化的能源公司。近产品70%以上销往欧洲、澳洲、北美等世界发达国家，经过芬尼克兹人的努力PHNIX已经成为消费者10大满意品牌，高科技创新型企业，创新节能型企业。为了让越来越多的用户能熟练选用PHNIX牌空气源热泵，下面的内容将详细地介绍芬尼克兹空气能的应用及选型。
一、PHNIX直热式空气源热泵热水机特点
直热供水：
1）产水速度快，开机30秒出水温可达60℃；
2）供水温度稳定，确保用水舒畅、享受；
3）冷凝效果好，确保机组安全与高效；
4）可减少储水箱容积，降低工程投资；
循环恒温：
1）当储水箱水温长时间不用，水温降低后机组会自动启动循环加热，保证水箱内水温恒定，不会造成冷水浪费。
自主控温：
1）根据进出水温度和流量计的信号，能准确控制流量；
2）气候变化、机组制热能力变化，但出水温度不变；
3）自动调节，自主控温；
新智能除霜：
先进的除霜控制模式，确保有霜除霜，无霜不误除。原来的除霜进入条件：
1）盘管温度-7℃；
2）除霜间隔45分钟。
改进后的除霜条件：
1）盘管温度-7℃；
2）除霜间隔45分钟。
3）制热量衰减30%
使用电阻式多段水位传感器：
确保产水量符合用水量的需求。
目标:要多少水,产多少水,有了精确的水位传感器,这一目标有了实现的可能。
高效专利热交换器：
1）满液式蒸发设计；
2）高翅片、内螺纹高效换热管，相同管长换热面积增加，提高整机能效；
防冻能力强：
1）集板式换热器、套管换热器、壳管换热器之优点，克服之缺陷；具有高效率，防冰冻能力
2）具有较强的自动除垢能力（换热管培面图）
二、热水用量的确定
2.1.热水用水定额法
日用水量＝最高日用水定额(L)×使用单位
2.2.热水用水量根据生活用热水定额来确定，热水用水定额有两种：一种是根据建筑物的使用性质和内部卫器具的完善度程度来确定，其水温按60℃计算；二是根据建筑物使用性质和内部卫生器具的单位用水量来确定。
热水用水定额表3.3
序号
建筑物名称
单位
最高日用水定额（L）
使用时间（h）
1
住宅
有自备热水供应和沐浴设备
有集中热水供应和沐浴设备
每人
每日
40～80
60～100
24
2
别墅
每人每日
70～110
24
3
单身职工宿舍、学生宿舍、招待所、培训中心、普通旅馆
设公用盥洗室
设公用盥洗室、淋浴室
设公用盥洗室、沐浴室、洗衣室
设单独卫生间、公用洗衣室
每人每日
每人每日
每人每日
每人每日
25～40
60～60
50～80
60～100
24或定时供应
4
宾馆客房
旅客
员工
每床位每日
每人每日
120～160
40～50
24
5
医院住院部
设公用盥洗室
设公用盥洗室、沐浴室
设单独卫生间
医务人员
门诊部、诊疗所
疗养院、休养所住房部
每床位每日
每床位每日
每床位每日每人每班
每病人每次
每床位每日
60～100
70～130
110～200
70～130
7～13
100～160
24
8
24
6
养老院
每床位每日
50～70
24
7
幼儿园、托儿所
有住宿
无住宿
每儿童每日
每儿童每日
20～40
10～15
24
10
8
公共浴室
淋浴
沐浴、浴盆
桑拿浴（沐浴、按摩池）
每顾客每次
每顾客每次
每顾客每次
40～60
60～80
70～100
12
9
理发室、美容院
每顾客每次
10～15
12
10
洗衣房
每千克干衣
15～30
8
11
餐饮厅
营业餐厅
快餐店、职工及学生食堂
酒吧，咖啡厅、茶座、卡拉OK房
每顾客每次
每顾客每次
每顾客每次
15～20
7～10
3～8
10～12
11
18
12
办公楼
每人每班
5～10
8
13
健身中心
每人每次
15～25
12
14
体育场（馆）
运动员淋浴
每人每次
25～35
4
15
会议厅
每座位每次
2～3
4
冷水的计算温度，应以当地最冷水平均水温资料确定。当无水温资料时，可按表3.5采用。
冷水计算温度表3.5
地区
地面水温度
（℃）
地下水温度
（℃）
黑龙江、吉林、内蒙古的全部、辽宁的大部份，河北、山西、陕西编北部分，宁夏偏东部分
4
6～10
北京、天津、山东全部、河北、山西、陕西的大部分，河北北部，甘肃、宁夏、辽宁的南部，青海偏东和江苏偏北的一小部分
4
10～15
上海、浙江全部，江西、安徽、江苏的大部分，福建北部，湖南、湖北东部、河南南部
5
15～20
广东、台湾全部、广西大部分、福建、云南南部
10～15
20
重庆、贵州全部，四川、云南的大部分，湖南、湖北的西部，陕西和甘肃秦岭以南地区，广西偏北的一小部分
7
15～20
2.3、设计小时耗热量的计算：
加热热水所需热量应按下式计算：
Q＝CMΔT
式中：Q——需要的总热量（单位：大卡）；
M——热水用水量（单位：吨）；
C——1000kg/m3；
ΔT——设计出水温度-冷水进水温度（℃）；
2.4、选型台数：
台数＝1.163Q/(q×t)
q——单台空气源热泵制热能力
t——加热时间，一般取12小时；
2.5、PHNIX直热式空气源产品型号
三、应用案例
3.1、工程概述
本工程位于广东省广州，项目名称为广州体育学院宿舍空气源热泵热水系统工程，宿舍350人，每人用水50L，热泵、水箱等设备均放在楼顶层，用热水温度：55℃。
3.2、设计范围与原则
1）、设计范围
宿舍热水供应，热水水温55℃，本方案设计范围为屋面热泵主机、水箱、水泵等热水系统部分。室内冷、热水管网及淋浴龙头不在本次设计范围内。
2）、设备选用原则
考虑经济、节能、环保等要求，宜采用空气源热泵机组供应热水，保证用水温度及用水量，最大程度节能。
、设计依据
根据工程概述及要求；
2）（建筑给排水设计手册）；
3）《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）；
4）《机电设备安装工程施工及验收规范》（TJ231）；
5）《电气装置安装工程低电器施工及验收规范》（GB50254）；
6）《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》（GBJI31-90）；
7）（实用供热空调设计手册）；
8）（民用建筑空调设计技术措施）；
9）PHNIX空气源热泵机组的性能；
10）国家现行的其他相关规范及措施。
、设计资料
：
1）夏季室外设计计算参数（见表1）
表1夏季室外设计计算参数
干球温度
℃
湿球温度
℃
相对湿度
%
室外平均风速（m/s）
大气压力
KPa
夏季
35.4
27
75
1.5
997.1
2）冬季室外设计计算参数（见表2）
表2冬季室外设计计算参数
采暖计算温度/℃
空调计算温度/℃
相对湿度
%
室外平均风速（m/s）
大气压力
KPa
冬季
4
2
72
3.1
1013.8
3）设计温度标准：
环境温度：按照标准工况20℃设计；
进水温度：按平均温度15℃设计；
出水温度：热水出水温度为：55℃计算；
环境温度：按照标准工况5℃设计；
进水温度：按平均温度10℃设计；
出水温度：热水出水温度为：55℃计算；
3.5、热水用量计算
日用热水定额（55℃）
数量
用水定额（L）
日用水量（L）
人数
350
50L/人
350х50=17500
合计
17500升
现根据上表计算每天需热水量约17.5吨热水。
3.6、加热方式说明
根据宿舍的实际用水情况要求和我公司的设计经验，本工程为全天候用水且用水比较集中，选择直出热水方式可满足需要。当有人用水时即产即用，无人用水时可将热水储备到保温热水箱中，直至加满热水箱、加热到设定温度55℃时止，当无人用水而水温下降时，机组会根据情况自动循环加热到设定温度，当水位下降时，机组会自动补充热水。本机组为全天候微电脑自动控制系统，无须司炉人员看管。
3.7、热泵机组设计选型
1、根据广州当地的气候，当环境温度为20℃，进水温度为15℃时，17.5T水从15℃加热到55℃（升温40℃）需要的热量为:
Q=△t=1kcal/kg.℃×17500kg/天×40℃
=700000千卡
PHNIX热泵PASHW060SB－C型机组，每小时额定输入功率为4.7KW，热效比为4.3，制热量为20.0KW，所产生的热量为17200千卡；PHNIX热泵PASHW130SB－C型机组，每小时额定输入功率为10.4KW，热效比为4.33，制热量为45KW，所产生的热量为38693千卡。那么，选用PASHW060SB－C和PASHW130SB－C型机组各1台，产生17500L的热水所需的时间为：
700000千卡÷（17200+38693）千卡/h=12.52小时
满足生产17.5T、55℃热水所需的热量700000千卡的要求！
2、当环境温度为5℃，进水温度为10℃时，17.5T水从10℃加热到55℃（升温45℃）需要的热量为:
Q=△t=1kcal/kg.℃×17500kg/天×45℃
=787500.00千卡
PHNIX热泵PASHW060SB－C型机组，每小时额定输入功率为4.20KW，热效比为3.28，制热量为13.77KW，所产生的热量为11840.07千卡；PHNIX热泵PASHW130SB－C型机组，每小时额定输入功率为8.91KW，热效比为3.56，制热量为31.73KW，所产生的热量为27282.89千卡。那么，选用PASHW060SB－C和PASHW130SB－C型机组各1台，产生17500L的热水所需的时间为：
787500.00千卡÷39122.07千卡/h=20小时
满足生产17.5T、55℃热水所需的热量787500.00千卡的要求！
以上运行时间均符合要求，根据PHNIX热泵机组的技术性能和使用情况，选用以上PHNIX热泵机组2台，型号为：PASHW060SB－C，PASHW130SB－C机组，可满足供应热水要求！
3.8、保温水箱的选择：
根据宿舍实际的使用要求，热水用水共计17.5T，安装位置在宿舍建筑物顶层，靠近热泵机组的热水主管路。另考虑到用水量大时间比较集中，做16T不锈钢圆形保温水箱1个。同时该方案为全天候即用即产水方式，完全能满足用热水要求。
对于天气寒冷的北方地区，原则上水箱容积不能小于日设计用水量。
强列建议！
1）采用整体聚胺脂发泡保温水箱，在珠江流域保温层建议50mm,在长江流
域和黄河流域保温层建议80mm。
2）在满足需求的情况下，较低的出水温度能获得更高的能效，建议用户出水温度调至50℃或55℃为最佳期。