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1、二十年专业专注二十年专业专注十八项国内第一十八项国内第一13306217975- 1 -临沂某食品二氧化碳热泵热水及制冷工程工程设计方案二十年专业专注二十年专业专注十八项国内第一十八项国内第一13306217975- 2 -一、项目概况该项目为临沂某食品厂反应车间，需求 80-90生产用热水，同时进行冷气回收为车间降温。二、甲方要求及设计思路车间一层气温平均在 45左右，因为管道散热量比较大，如果要求降温到 28-32，所需冷负荷为400w/m2,即所需总冷负荷为：Q=400*785.4=314KW。单台 SJKRS-73/C(20HP)CO2 热泵机组在该工况下，可制 80热水 0.98 吨
2、/时，同时提供制冷量为 68kW，,年综合使用能效高，节能效果显著。建议采用5 台 SJKRS-73/C(20HP)机型供一层车间使用。考虑客户实际需求，使用控制灵活方便以及综合成本等。设计集中供热水系统，利用空气源二氧化碳热泵提供高温热水。设计水温 80，满足 24 小时全天候供水需求，热泵、水箱及水泵集中设置，通过供水管道供向各用水点。四、设计依据1）甲方提供的设计计算说明书和设计图纸。2）工程所在地区气象资料。3）GB/T 21362-2008 商用或工业用及类似用途的热泵热水机4）GBJ15-88建筑给排水设计规范5）GB/14536.5-1996压缩机用电动机热保护器的特殊要求6）G
3、B/15320-94节能产品的评价导则7）GB/4208-93外壳防护等级8）GB/4330-86设备噪声功率级的测定9）GBJ9-87建筑荷载规范二十年专业专注二十年专业专注十八项国内第一十八项国内第一13306217975- 3 -10）GB4272-92 设备及管道保温技术通则11）GB503032002 建筑电气工程施工质量验收规范 13）GB50057-1994 建筑物防雷设计规范2000 版五、设计选型参数5.1 用水定额已设定条件为 66T/天。5.2 年平均水温自来水年平均温度为 125.3 空气源二氧化碳热泵选型1）热力计算热负荷计算Q 制热量= CMTQ 制热量:热负荷（M
4、J）C 水的比热： 4.187kJ/kgM 日用水总量：t（吨）T 水温差： 出水温度-进水温度（）将 1 吨水从自来水平均温度 （12） 加热至热水平均所需温度 （80） 所需热量 Qcmt=4.1871000（80-12）284716kJ，其中，c=4.187kJ/kg。将 66 吨水加热到所需水温需热量 2847166618791256kJ。2）工况参数二十年专业专注二十年专业专注十八项国内第一十八项国内第一13306217975- 4 -标况高温出水工况下（干湿球温度 20/15，15进水，80出水） ，若机组运行 15 小时生产达到目标水量，则所需机组制热量为 Q18791256/(
5、360015)348kW。3）机组选型高温出水工况环境温度 43/29，15进水，80出水时，苏净安发 SJKRS-73/C(20HP)二氧化碳热泵机组制热量为 68kW，COP 为 3.2。计算出 348/685 台，标准工况下可选用 5 台苏净安发 SJKRS-73/C(20HP)二氧化碳热泵机组。4)储水箱的选择：方形储水箱材料相关（推荐）内胆：304 不锈钢板厚 1.5保温：80mm储水箱支架材料：槽钢选用 30T 水箱(推荐) 两个3）水泵选型根据系统要求，水泵选型如下： （过流件均为 304 不锈钢）用途额定扬程、流量功率品牌备注热泵机组循环泵威乐机组内包含热水供水泵1 用 1 备
6、4）控制系统针对本系统，设计加热水箱自动补热水、自动循环保温、谷电模式、供水自动增压、防冻保护、定时自动循环自动控制。二十年专业专注二十年专业专注十八项国内第一十八项国内第一13306217975- 5 -5.4 机组参数机组型号SJKRS-73/C标准工况额定制热量 kW72.8额定制热输入功率 kW16.3制热性能 COP4.46高温出水工况额定制热量 kW68.7额定制热输入功率 kW21.8制热性能 COP3.14低温工况额定制热量 kW41.5额定制热输入功率 kW15.1制热性能 COP2.74标准产水量 L/h(80温升)1550最高出水温度90最大输入功率 kW20最大输入电流
7、 A46电源380V/3N/50Hz压缩机类型活塞式制冷剂R744空气侧换热器型式波纹翅片式水侧换热器型式板式换热器接管尺寸DN25外形尺寸（长宽高）mm2050x1150x1900重量 kg860噪音 dB70注：1）标准工况：室外环境温度 20 DB/15WB,使用侧初始温度 15，终止温度 55；2）高温出水工况：室外环境温度 20 DB/15WB,使用侧初始温度 15，终止温度 90；3）低温工况：室外环境温度-10 DB,使用侧初始温度 9，终止温度 55；4）规格参数如因产品改良而更改，恕不另行通知，请以铭牌参数为准。二十年专业专注二十年专业专注十八项国内第一十八项国内第一1330
8、6217975- 6 -六、CO2空气源热泵热水机组介绍空气能热泵热水器是一种新型节能制热水设备， 它是利用热泵吸收空气中的免费热量来制得热水的一种节能装置。即通过制冷剂汽化吸收空气中的热量,经压缩机压缩成高温高压气体后,与水进行换热，将冷水加热到设定温度。系统原理图CO2空气源热泵制热水设备是顺应世界节能潮流，顺应国家能源、环保政策，对传统燃气热水器、电热水器等制热水设备有革命性替代趋势的产品空气源热泵也弥补了太阳能热水器安装不方便、不能全天候供热水的缺点。6.1 工作原理压缩机从蒸发器中吸入低温低压的气体二氧化碳冷媒， 通过做功将二氧化碳冷媒压缩成高温高压的超临界流体，高温高压超临界流体进
9、入气体冷却器与水交换热量，在气体冷却器中被冷却成高压流体而放出大量热量，水吸收其放出的热量而温度不断上升。高压流体经膨胀阀节流降压后，在蒸发器中通过风扇的作用，吸收周围空气中热量而蒸发成低压气体，又被吸入压缩机中压缩，这样反复循环，从而制取热水。6.1 产品特点天然环保制冷剂：ODP 为 0，GWP 为 1，对环境无污染，无毒，不可燃；二十年专业专注二十年专业专注十八项国内第一十八项国内第一13306217975- 7 -卓越的高温制热性能：最高出水可达 90以上；优异的低温性能：在-20环境温度下，仍然可以制取 90高温热水；效率高：制热性能 COP 可达 4.5，且低温制热水时，COP 仍
10、然在 2.0 以上；使用范围广：可在-2043环境温度范围内正常工作，适用于我国大部分地区制取生活或工业热水。6.2 苏净安发空气源热泵优点1.节能可靠由于机器所耗电能不是直接用于加热水，而是驱动压缩机从空气中搬运热量而生产热水，故其比电热水器及电锅炉可以节约 75%的能源，与燃气热水器或锅炉相比，可以节约 50%以上的能源，与燃油锅炉相比，可以节约 70%以上的能源。2.绿色环保空气源热泵热水机使用的能源为电，故其对环境产生的是零污染。而传统燃气、燃油热水器或锅炉存在各种燃烧产物，均对环境产生危害。另外，地暖机从空气中吸收热量采暖，没有消耗一次能源，在没有热污染(热排放)的同时，有利于缓解全
11、球的温室效应。3.使用安全与传统电加热、锅炉相比，热泵热水机组运行中不产生任何有毒有害的燃烧产物，没有中毒的危险。同时，热水系统完全水电分离，不存在漏电触电等危险，从根本上杜绝了普通热水器系统中的易燃、易爆、触电、干烧、煤气中毒等安全隐患。4.安装方便，适应地区广：可以安装在室外空地、天面、阳台、大型停车库、设备层等处，不需专门的设备房。智能化管理，可实现全机系统自动化运行，不需专人值守，超低温型空气能热水机可以在-22以上环境中长时间稳定运行，在北方地区完全替代锅炉采暖，是投资小、运行费用最低、节能最明显的采暖设备5.自动能量调节功能：二十年专业专注二十年专业专注十八项国内第一十八项国内第一
12、13306217975- 8 -依据模糊控制原理，动态检测用户负荷，快速达到设定温度后，保持负荷动态匹配，平稳运行；确保冬天低气温环境条件下机组稳定保持较高的能效比，全天候运行，不受夜晚、阴天、雨雪等恶劣天气的影响。6.模块化控制功能：可根据用户的实际需要灵活添加多台机组构成的热水供水系统，实现模块化控制，自动控制调节每台机组的运行时间和投入运行的顺序，保证每台机组总运行时间一致，整个热水供水系统的高效、优化运行。7.操作使用简便：机组系统由微电脑控制自动运行，根据热水设定温度，自动启停，不需专人值守。8.自动化霜：智能柔性除霜， 可以根据不同地区的气候条件设定除霜参数和控制方案， 使除霜更彻
13、底、 更灵活、 更节能。9.自动定时开机功能：用户可以自己设定机组自动开机时间，从而实现峰谷用电，运行使用费更省。6.4 工程示意图开式水箱工程示例说明：用户使用侧连接形式根据项目实际情况而定，水位控制器根据不同种类选择不同安装方式。二十年专业专注二十年专业专注十八项国内第一十八项国内第一13306217975- 9 -闭式水箱工二十年专业专注二十年专业专注十八项国内第一十八项国内第一13306217975- 10 -七、各种加热方式运行费用对比表把 1 吨 12冷水加热至 60需要能量，Q=C*M*t=4.181000(60-12)= 200976kJ=48080kcal各种加热方式运行费用对比如下：1 吨 12冷水加热至 60加热方式电热水器燃油锅炉燃气锅炉CO2热泵热水机组燃料电柴油天然气电理论热值860 kcal/kwh9800 kcal/kg8500 kcal/m3860 kcal/kwh热效率%908085380燃料单价1 元/kwh8.9 元/kg5.5 元/ m31 元/kwh燃料耗量62.1 kwh6.2kg6.7m314.7kwh燃料总价（元）62.154.536.614.760 吨 12冷水加热至 60日运行费用（元）372632702196882年运行费用（万元）136119.480.232.2注:二氧化碳热泵热效率取年平均热效率
