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文檔簡介

陜西省工程建設標準

集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)技術規(guī)程

Technicalspecificationforcentralizedair-sourceheatpumpdomestichotwater

system

(征詢意見稿)

前言

本規(guī)程是根據(jù)陜西省住房和城鄉(xiāng)建設廳《關于印發(fā)2020年工程建設標準制修訂計劃的通

知》中第5項《集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)技術規(guī)程》編制立項批復(陜建標發(fā)[2020]4

號)文件的要求,由中國建筑西北設計研究院有限公司、西安建筑科技大學、西安交通大學等

單位負責編制。

近年來,隨著城市環(huán)境保護力度的進一步加強,優(yōu)先選擇可再生能源受到各級政府的高度重

視??諝庠礋岜镁哂星鍧崱h(huán)保、能效高、對光照無要求等特點,在工程實踐中得到了越來越

多的使用,加之2015年11月25日住房與城鄉(xiāng)建設部將空氣源熱泵正式納入為可再生能源的范

疇,極大地推動了空氣源熱泵在熱水及采暖空調(diào)領域的應用。就陜西地域而言,南北狹長,陜

北、關中、陜南氣候條件差異非常明顯,而設置集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)在陜西尚無地

方標準可循,為了規(guī)范集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)的設計、施工及驗收工作,做到技術先

進、節(jié)能安全、經(jīng)濟適用,保障集中式空氣源熱泵生活熱水的工程質量,特制定本規(guī)程。

本規(guī)程編制參照了現(xiàn)行國家規(guī)范《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176、《空氣源熱泵輔助

的太陽能熱水系統(tǒng)(儲水箱容積大于0.6m3)技術規(guī)范》GB/T26973、國家標準《建筑給水排水

設計標準》GB50015、現(xiàn)行國家行業(yè)規(guī)范《空氣源熱泵熱水工程施工及驗收規(guī)范》NB/T34067、

行業(yè)標準《低環(huán)境溫度空氣源熱泵熱水機》JB/T12841、《空氣源熱泵熱水系統(tǒng)應用技術規(guī)程》

(報批稿)、國家制冷空調(diào)協(xié)會規(guī)范《熱泵熱水系統(tǒng)設計、安裝及使用規(guī)范》CRAA311等國內(nèi)

相關標準規(guī)范及管理規(guī)定,并參照了國內(nèi)其他省市相關標準及規(guī)程,以及國內(nèi)外企業(yè)產(chǎn)品標準,

結合陜西省的實際情況,經(jīng)過調(diào)查研究,認真總結經(jīng)驗,吸收了國內(nèi)外成熟的新技術和新設備,

并廣泛征求了有關單位和專家意見,對具體內(nèi)容進行反復討論和修改,完成了本規(guī)程的編制工

作。

本規(guī)程主要技術內(nèi)容包括:1總則;2術語和符號;3基本規(guī)定;4分類和選型;5設計;

6安裝;7調(diào)試與驗收;8運行與維護。

本規(guī)程為首次發(fā)布,由陜西省住房和城鄉(xiāng)建設廳負責管理,中國建筑西北設計研究院有限

2

目次

目次..............................................................................................................................................4

1總則............................................................................................................................................1

2術語和符號..................................................................................................................................3

2.1術語...............................................................................................................................3

2.2符號...............................................................................................................................5

3基本規(guī)定......................................................................................................................................7

4分類和選型..................................................................................................................................8

4.1系統(tǒng)分類...................................................................................................................................8

4.2空氣源熱泵熱水機組分類.......................................................................................................8

4.3選型........................................................................................................................................10

5設計............................................................................................................................................14

5.1一般規(guī)定.............................................................................................................................14

4

5.2耗熱量及熱水量計算.........................................................................................................15

5.3空氣源熱泵主機.................................................................................................................17

5.4貯熱水箱(罐).................................................................................................................18

5.5輔助熱源.............................................................................................................................19

5.6加壓泵.................................................................................................................................20

5.7管網(wǎng)設計及計算.................................................................................................................22

5.8建筑設計.............................................................................................................................24

5.9結構設計.............................................................................................................................26

5.10電氣設計...........................................................................................................................27

6安裝............................................................................................................................................30

6.1一般規(guī)定.............................................................................................................................30

6.2基礎及支架.........................................................................................................................30

6.3空氣源熱泵主機.................................................................................................................31

6.4貯熱水箱(罐).................................................................................................................31

6.5管道及附件.........................................................................................................................32

6.6水泵.....................................................................................................................................33

6.7輔助熱源.............................................................................................................................33

6.8電控系統(tǒng).............................................................................................................................34

5

6.9試壓、檢漏、沖洗.............................................................................................................34

7調(diào)試與驗收................................................................................................................................36

7.1調(diào)試.....................................................................................................................................36

7.2驗收基本要求.....................................................................................................................37

7.3分部分項工程驗收.............................................................................................................38

7.4竣工驗收.............................................................................................................................39

8運行與維護................................................................................................................................40

8.1日常運行管理.....................................................................................................................40

8.2維護保養(yǎng).............................................................................................................................40

附表A陜西省各縣或區(qū)氣溫、相對濕度及氣壓資料表(1981~2010年).......................43

附錄B結霜圖譜........................................................................................................................62

附錄C陜西境內(nèi)各地不同冷水溫度表......................................................................................62

附錄D集中式生活熱水系統(tǒng)參數(shù)表........................................................................................62

附錄E空氣源熱泵必備參數(shù)表................................................................................................63

附錄F集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)計算表.....................................................................63

附錄G空氣源熱泵熱水工程竣工驗收報告............................................................................64

本規(guī)程用詞說明............................................................................................................................65

引用標準名錄................................................................................................................................66

6

1總則

1.0.1為使陜西省不同地域的集中式空氣源熱泵生活熱水工程設計合理,施工、驗收、運行與

維護管理規(guī)范化,推動集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)在陜西省境內(nèi)的廣泛應用,特制定本規(guī)

程。

【條文說明】1.0.1空氣源熱泵是一種利用高位能使熱量從低位熱源空氣流向高位熱源的節(jié)能

裝置,可以把不能直接利用的空氣中所含的低位熱能轉換為可以利用的高位熱能,從而達到節(jié)

約部分高位能(如煤、燃氣、油、電能等)的目的。為使空氣源熱泵熱水系統(tǒng)安全可靠、性能

穩(wěn)定、節(jié)能高效、與建筑協(xié)調(diào)統(tǒng)一,規(guī)范空氣源熱泵熱水系統(tǒng)為代表的綠色能源的廣泛應用,

是本規(guī)程制定的目的。

1.0.2本規(guī)程適用于陜西省內(nèi)新建、改建、擴建的民用建筑及工業(yè)建筑(辦公、研發(fā)、宿舍、

食堂、招待所等)中設置集中式空氣源熱泵生活熱水工程的設計、施工、安裝、調(diào)試、驗收、

運行及維護管理。

【條文說明】1.0.2條規(guī)定了規(guī)程的適用范圍。本規(guī)程從技術層面解決空氣源熱泵熱水系統(tǒng)在

民用建筑中應用并與建筑結合的問題,這些技術內(nèi)容適用于各類民用建筑中新建的空氣源熱泵

熱水系統(tǒng),在既有建筑上增設或改造已安裝的空氣源熱泵熱水系統(tǒng)同樣適用于本規(guī)程。對于改

建或改造項目必須復核結構荷載是否能夠滿足結構規(guī)范要求,若不滿足需要進行加固改造。對

于工業(yè)建筑中的服務類建筑項目(如:辦公建筑、宿舍建筑、研發(fā)建筑、員工食堂、招待所、

賓館等)同樣適用。

1.0.3集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)的設計,應密切結合陜西地域內(nèi)項目所在地的氣象條件,

以及項目自身的特點,做到因地制宜、系統(tǒng)合理、安全、經(jīng)濟、可靠。

【條文說明】1.0.3氣象條件包括氣溫、濕度、氣壓等因素,項目自身的特點包括建設單位的

初投資實力、后期項目建成后的使用要求、運營單位的維護管理水平、安裝場地空間情況、建

筑造型、噪聲、結構荷載等。安全性問題是指建筑、結構、電氣等方面;可靠性問題是指一年

四季運行穩(wěn)定性、用熱水高峰期的穩(wěn)定性、用水水溫等方面;經(jīng)濟性問題是指初投資、運行維

1

護費用、節(jié)能效果等方面;合理性問題包括對建筑造型影響、噪聲影響、占地空間及舒適性等

方面。

機組選擇時,除了除霜時段外的任何時段,空氣源熱泵機組的COP值不得低于2.0,嚴禁將空

氣源熱泵長期在低效率下運行。

根據(jù)《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2015中第5.3.3條規(guī)定空氣源熱泵制備熱水COP的

值不宜低于表1.0.3規(guī)定:

表1.0.3空氣源熱泵熱水機性能系數(shù)(COP)

制熱量(kW)熱水機形式普通型低溫型

一次加熱4.403.70

H≥10不提供水泵4.403.70

循環(huán)加熱

提供水泵4.303.60

1.0.4集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)的設計、安裝、驗收、運行與維護除應執(zhí)行本規(guī)程外,

尚應符合國家、行業(yè)和陜西省現(xiàn)行有關規(guī)范、標準等規(guī)定。

【條文說明】1.0.4空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的組成部件在材料、技術要求以及設計、安裝、驗收

等方面均有相關的產(chǎn)品標準,因此熱泵首先應符合這些標準??諝庠礋岜脽崴到y(tǒng)在民用建筑

上應用需綜合考慮,其設計、安裝、驗收等除符合現(xiàn)行的熱泵方面的標準外,還應符合建筑工

程方面的標準規(guī)定,如《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015、《建筑防雷設計規(guī)范》GB50016、

《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范》GB50242、《建筑機電工程抗震設計規(guī)范》

GB50981等相關標準,其中的強制性條文必須嚴格執(zhí)行。

2

2術語和符號

2.1術語

2.0.1空氣源熱泵熱水機組air-sourceheatpumpwaterheater

一種以環(huán)境空氣為低溫熱源,利用逆卡諾循環(huán)原理,通過電動機驅動使工質進行“汽化-

冷凝-壓縮”的循環(huán),將空氣中的熱量轉移到被加熱水中以制取生活熱水的供熱設備。

【條文說明】空氣能雖為低位熱能,不能被人們直接利用,但空氣的數(shù)量巨大,分布廣泛,

空氣源熱泵就是通過消耗少量電能以實現(xiàn)熱量從低位熱源流向高位熱源。

2.0.2空氣源熱泵熱水系統(tǒng)air-sourceheatpumpwaterheatersystem

采用空氣源熱泵機組將空氣中的熱量轉移到水中,經(jīng)儲存、加壓等措施,將滿足溫度、

水質、壓力等要求的生活熱水輸送至各用水點的完整系統(tǒng)。通常包括空氣源熱泵熱水機組、

貯熱設施、水泵、控制系統(tǒng)、輔助熱源、連接管道及其他部件等組成的系統(tǒng)。

2.0.3工質

工質是空氣源熱泵熱水機組中發(fā)生氣、液兩相狀態(tài)變化和進行熱量傳遞工作的物質。工

作時,壓縮機消耗少量功,驅動工質在空氣源熱泵熱水機組中循環(huán),將熱量從空氣中遷移至

水中,實現(xiàn)熱水的加熱。

【條文說明】2.0.3目前常用工質有人工合成工質和自然工質兩類;在熱泵熱水機組中常用的

人工合成工質是氟利昂R410A、R407C、R134A和R22等;由于R22對大氣臭氧層的破壞作

用,R410A、R407C正逐漸取代R22。常用于熱泵熱水機組中的自然工質是二氧化碳(R744),

但機組的價格較高,國內(nèi)銷量較小,日本、歐洲等地應用較多。

2.0.4直熱式空氣源熱泵熱水機組direct-heatingheatpumpwaterheater

使用側進水流過空氣源熱泵熱水機組,一次加熱就能使生活熱水達到設定溫度要求的空

氣源熱泵機組。

2.0.5循環(huán)式空氣源熱泵熱水機組circulateheatingheatpumpwaterheater

使用側進水通過循環(huán)水泵,多次流經(jīng)空氣源熱泵機組,使被加熱水逐漸達到設定溫度要

求的空氣源熱泵機組。

3

2.0.6整體式空氣源熱泵熱水機組integratedheatpumpwaterheater

將空氣源熱泵熱水機組所有的部件設置在一個箱體內(nèi),屬于一個獨立的整體結構。

2.0.7分體式空氣源熱泵熱水機組splitheatpumpwaterheater

將空氣源熱泵熱水機組拆分成兩部分,一部分放在室外,另一部分放在室內(nèi),兩部分通過

管道相連。

【條文解釋】分體式空氣源熱泵熱水機組在低溫環(huán)境下,將生活熱水換熱器等部件放在室內(nèi)有

采暖的房間,有利于防凍。

2.0.8性能系數(shù)(COP)coefficientofperformance

空氣源熱泵機組的制熱量與其輸入功率之比。

2.0.9制熱量heatingcapacity

空氣源熱泵熱水機組運行時間內(nèi)提供熱水的熱量與運行時間之比,單位:kW。

2.0.10輸入功率heatinginputpower

空氣源熱泵熱水機組在單位時間內(nèi)所消耗的總電功率,包括空氣源熱泵熱水機組的壓縮機

和機組本身操作控制電路等所消耗的電功率,以及蒸發(fā)器側風機所消耗的電功率的總和,單位:

KW。

【條文說明】2.0.10根據(jù)《熱泵熱水機(器)能效限定值及能效等級》GB29541中的試驗方法,

在測試空氣源熱泵熱水機組的性能系數(shù)(能效比)時,帶水泵的熱水機組其輸入功率還應包括

內(nèi)置第一循環(huán)水泵的功率。為計算結果的統(tǒng)一性,本規(guī)程所指的空氣源熱泵熱水機組的輸入功

率一般僅包括機組壓縮機、蒸發(fā)器側風機以及控制電路等內(nèi)部組件所消耗的電功率,不包括第

一循環(huán)水泵及內(nèi)置輔助電加熱設施等的功率。

2.0.11除霜修正系數(shù)(K3)

結霜時的空氣源熱泵的性能系數(shù)COPf與非結霜時的空氣源熱泵的性能系數(shù)COPs之比。即,

K3=COPf/COPs。

2.0.12產(chǎn)水量heatingwaterflow

在規(guī)定試驗工況下,單位時間空氣源熱泵熱水機組所能提供的熱水量,單位:m3/h。

2.0.13貯熱水箱(罐)storagetank

集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)中,儲存熱水的容器及其附件。

4

【條文說明】貯熱水箱(罐)分為開式水箱和閉式水箱(罐),開式水箱又稱非承壓水箱,指

水箱頂部與大氣相通的貯水箱;閉式水箱(罐)又稱承壓水箱(罐),指箱(罐)體密閉,不

與大氣相通,并能承受一定壓力的貯水箱(罐)。

2.0.14輔助熱源

當空氣源熱泵機組所提供的熱水溫度不能滿足用水點的溫度要求時,采取其它供熱措施來

保證供水溫度的輔助加熱設施。

2.2符號

A——進風通道與風速垂直方向上最小進風通道截面積;

bg——同類型衛(wèi)生器具同時使用百分數(shù);

C——水的比熱;

Cγ——熱水供應系統(tǒng)的熱損失系數(shù);

COP——性能系數(shù);

COPf——結霜時性能系數(shù);

COPs——非結霜性能系數(shù);

he1——循環(huán)流量通過空氣源熱泵機組的阻力損失;

hf——附加阻力;

hxh——循環(huán)流量通過循環(huán)管道的沿程與局部阻力損失;

第一循環(huán)水泵揚程;

Hb——

Le——單臺設備額定進風量;

k1——用水均勻性安全系數(shù);

K2——溫度修正系數(shù);

K3——除霜修正系數(shù);

K4——考慮水溫差因素的附加系數(shù);

Kh——小時變化系數(shù);

m——用水計算單位數(shù);

n0——同類型衛(wèi)生器具數(shù);

ρr——熱水密度;

qh——衛(wèi)生器具熱水的小時用水定額;

5

qr——熱水用水定額;

qrh——設計小時熱水量;

qxh——循環(huán)水泵流量;

Qf——輔助熱源的設計小時供熱量;

Qg——空氣源熱泵設計小時供熱量;

Qg’——空氣源熱泵在當?shù)刈罾湓路萜骄鶜鉁叵碌膶嶋H供熱量;

Qh——設計小時耗熱量;

Qm——空氣源熱泵機組產(chǎn)品樣本中的名義小時制熱量;

tL——冷水溫度;

tr——熱水溫度;

tr1——使用溫度;

tr2——設計熱水溫度;

Δt1——空氣源熱泵機組的進出水溫差;

T——每日使用時間;

T1——設計小時耗熱量持續(xù)時間;

T2——空氣源熱泵機組每日設計運行時間;

T2’——輔助熱源在當?shù)刈罾湓缕骄鶜鉁叵碌墓ぷ鲿r間;

TP——表示累年最冷月平均氣溫,

TD——表示累年月極端最低氣溫

vmax——空氣源熱泵進風通道上最大風速;

Vr——貯熱水箱(罐)總容積。

6

3基本規(guī)定

3.0.1集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)的設計應進行技術經(jīng)濟分析比較,充分考慮建筑類型、

用戶使用、施工安裝和運行維護的實際要求,符合節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、安全、衛(wèi)生、環(huán)

護等有關規(guī)定。

【條文說明】3.0.1本條規(guī)定了設置集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)一定要技術合理,從建筑配

合到設計、安裝、運行管理都要本著綠色、環(huán)保、節(jié)能的設計理念

3.0.2集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)的輔助熱源配置應結合當?shù)貧庀髼l件、市政熱源條件、

可利用的余熱、廢熱和能源價格等因素,應進行技術經(jīng)濟比較后確定。

【條文說明】3.0.2本條規(guī)定了選擇空氣源熱泵輔助熱源配置時,應充分考慮項目所在地的實際

情況,有無余熱、廢熱或冬季有集中采暖等條件綜合考慮,使得集中式空氣源熱泵系統(tǒng)的全年

運行更經(jīng)濟合理。設置集中式空氣源生活熱水系統(tǒng)的項目,尤其要考慮關中以北、陜北、榆林

地區(qū)冬季氣溫低的特點,而其項目本身往往都設置有集中采暖系統(tǒng),為使空氣源熱泵生活熱水

系統(tǒng)不至于在低性能系數(shù)下運行,上述地區(qū)采暖季可采取冬季采暖熱源換熱的方式生產(chǎn)生活熱

水,以取代集中式空氣源熱泵熱水機組,以保證空氣源熱泵全年運行都處于較高性能系數(shù),或

采用低溫型空氣源熱泵機組、二氧化碳型空氣源熱泵機組等。

3.0.3集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)應與建筑、景觀專業(yè)一體化設計,安裝在建筑或室外場

地的空氣源熱泵熱水機組應排列整齊有序、便于安裝維護,并與建筑及室外場地的其他設備、

設施、管線統(tǒng)籌安排、同步設計、同步施工、同步驗收后一并交付使用。

【條文說明】3.0.3空氣源熱泵熱水系統(tǒng)與建筑的一體化主要包括兩個方面:一是外在形式上與

建筑的造型和立面、室外景觀環(huán)境相協(xié)調(diào),二是內(nèi)在水系統(tǒng)的流量、壓力、溫度等與建筑本身

的給排水系統(tǒng)相匹配。

3.0.4在既有建筑上增設或改造已安裝的集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng),必須經(jīng)建筑、結構、

電氣、給排水等專業(yè)復核,在保證安全的前提下,還應滿足各專業(yè)相關規(guī)范的要求,并不得影

響建筑造型、景觀環(huán)境及周圍建筑對噪聲、光照等的要求。

3.0.5集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)還應符合現(xiàn)行國家、行業(yè)及陜西省相關規(guī)范、標準等

的要求。

7

4分類和選型

4.1系統(tǒng)分類

4.1.1集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)按貯熱水箱(罐)的承壓形式,可分為承壓式(又叫閉式)

和非承壓式(又叫開式)空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。

4.1.2集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)按加熱方式,可分為一次加熱式(又叫直熱式)和循環(huán)加熱

式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。

4.1.3集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)按是否設置輔助熱源,可分為無輔助熱源和有輔助熱源集中

式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。

4.1.4集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)按其服務范圍的大小,可分為集中式和區(qū)域集中式空氣源熱

泵熱水系統(tǒng)。

【條文說明】集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)是指整個項目的所有空氣源熱泵機組集中在一處布置;

半集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)是指整個項目某幾棟單體、或某棟單體、或某棟單體的某個垂直、

水平分區(qū)的空氣源熱泵機組就近設置。

比如說,一棟單體設有幾家不同物業(yè)和產(chǎn)權的酒店,可在屋面或某個設備樓層設置分別設置各

自的空氣源熱泵機組,但需要考慮不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生噪聲和震動等的影響;大型小區(qū)或大型

山地度假酒店,因室外管網(wǎng)較長,熱損耗較大大等問題,可采用按單體設置區(qū)域集中式空氣源

熱泵系統(tǒng)超高層建筑,若空氣源熱泵機組集中設置在室外地面、裙房屋面或主樓屋面,均需要

多次轉輸,轉輸所耗費的熱損失及動力較大,設計時可在各避難層分別布設空氣源熱泵機組。

4.2空氣源熱泵熱水機組分類

4.2.1空氣源熱泵熱水機組按適用環(huán)境溫度適用范圍,可分為常溫型和低溫型。

4.2.2空氣源熱泵熱水機組按組件是否在一個箱體內(nèi)或是否為獨立的整體結構,可分為整體式

和分體式。

4.2.3空氣源熱泵熱水機組按壓縮機的數(shù)量,可分為單級壓縮、雙級壓縮或復疊式壓縮。

8

【條文說明】單級壓縮機空氣源熱泵機組中只有一套壓縮機;雙級壓縮、復疊式空氣源熱泵機

組中有兩套或兩套以上的壓縮機。雙級壓縮空氣源熱泵機組工質是先進入低壓級壓縮機,后進

入高壓級壓縮機;復疊式空氣源熱泵機組是用一個換熱器(蒸發(fā)冷凝器)把兩個單級系統(tǒng)銜接

起來;還有部分單、雙級耦合式空氣源熱泵機組,是通過電磁閥控制,當室外溫度低于某一溫

度(一般為-3℃)時,按雙級壓縮運行,否則按單級壓縮運行。

4.2.4空氣源熱泵熱水機組按工質類型,可分為自然工質和人工合成工質;單一組分工質和多

組分按比例混合工質;環(huán)保型工質和非環(huán)保型工質。其中,自然工質中用得比較多的是二氧化

碳(R744)。

【條文說明】單一組分工質有一氯二氟甲烷(R22)、二氟甲烷(R32)、五氟乙烷(R125)、

2-四氟乙烷(R134a)、三氟乙烷(R143a);多組分工質有R404A(44%R125+4%R134a+52%R143a)、

R407C(23%R32+25%R125+52%R134a)、R410A(50%R32+50%R125)、R417A

(46.6%R125+50%R134a+3.4%R600a)。

自然工質有二氧化碳(R744)、2-甲基丙烷(R600a)等,但R600a易燃、易爆、安全性較差;

常用的人工合成工質有R22、R32、R125、R134a、R143a等。

4.2.5環(huán)保型工質有R134a、R143a、R404A、R407C、R410A、R417A、R744;非環(huán)保型工質有

R22、R32、R125等。空氣源熱泵熱水機組按空氣源熱泵機組是否含有除霜功能,可分為除霜型

與非除霜型空氣源熱泵熱水機組。

4.2.6空氣源熱泵熱水機組按壓縮機形式,可分為螺桿式、離心式和活塞式空氣源熱泵熱水機

組。

【條文說明】活塞式空氣源熱泵機組,應用時間最久,但效率低,單機功率最小,一般小于700kW,

目前基本上很少使用;螺桿式空氣源熱泵機組容積效率高,負荷調(diào)節(jié)能力最強(能從10%調(diào)節(jié)

到100%),單機功率較小,約為110~1750kW;離心式空氣源熱泵機組尺寸小、噪聲低,負荷

調(diào)節(jié)能力較強(能從30%調(diào)節(jié)到100%)單機功率較大,約為1000~28000kW。

4.2.7空氣源熱泵熱水機組按是否含熱回收裝置可分為熱回收型和普通型空氣源熱泵熱水機

組;按是否含制冷或采暖功能可分為兩聯(lián)供型和普通型空氣源熱泵熱水機組;按是否含制冷和

采暖功能可分為三聯(lián)供和普通型空氣源熱泵熱水機組。

9

4.3選型

4.3.1在民用和工業(yè)建筑中當設置集中生活熱水系統(tǒng)時,應根據(jù)使用要求、使用時間和規(guī)律、

耗熱量大小、用水點分布情況,并結合空氣源熱泵機組可布置的位置、空間大小、環(huán)境條件等,

合理的選擇集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。

【條文說明】合理指的是在系統(tǒng)全壽命周期內(nèi)既運行穩(wěn)定、又經(jīng)濟適用。同時要考慮熱水使用

要求的舒適程度,有無可靠的輔助熱源或空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)的使用季節(jié),冬季有無采暖

熱源,室外設置空氣源熱泵機組的可行性,機組運行可能對周圍環(huán)境的影響,因此對不同的項

目不同的區(qū)域應當綜合考慮,避免盲目套用,只要這樣才能合理的選擇出適合項目所在地的合

適的空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。

4.3.2空氣源熱泵熱水機組的供熱半徑不宜大于300米且不應大于500m,否則宜采用區(qū)域集

中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng);對于設有不同物業(yè)或產(chǎn)權的單棟建筑,宜按水平或垂直分區(qū)設置各

自區(qū)域集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng);對于有多個避難層的超高層建筑,宜按避難層或垂直分區(qū)

設置各區(qū)域集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng);對于大型小區(qū)或大型山地度假酒店等類型的項目,宜

按單體或分區(qū)域設置集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng),但需要考慮空氣源熱泵機組設置位置不會對

周圍環(huán)境的產(chǎn)生噪聲和震動等不良影響。

【條文說明】普通空氣源熱泵出水溫度為55℃左右,若熱水供應服務半徑過大就無法保證末端

用水點供水溫度的要求(>45℃),這類情況可采用區(qū)域集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。本規(guī)定同

《建筑給水排水設計標準》GB50015要求一致。主要是考慮服務半徑過大熱損失較大,系統(tǒng)的

經(jīng)濟性、節(jié)能性受到影響。

4.3.3空氣源熱泵集中熱水系統(tǒng)和機組的選型可根據(jù)項目所在地的室外氣溫條件并結合

表4.3.3來確定,對于不同工況及項目要求宜符合下列規(guī)定:

1.工況1中的一般項目可采用選型①,若項目所在地的累年極端最低氣溫不滿足工況1

的天數(shù)較少或項目要求較高時,可采用選型②。

2.工況2中的一般項目可采用選型①,若項目所在地的累年極端最低氣溫不滿足工況2

的天數(shù)較少或項目要求較高時,可采用選型②、③、④和⑤。

10

3.工況2和工況3中當采暖季建設項目有可利用的供熱熱源時,可在采暖季采用供熱熱

源換熱替代空氣源熱泵熱水機組的方式,或采用空氣源熱泵熱水機組與供熱熱源相結

合的供熱水方式供應生活熱水。

表4.3.3設計工況及選型

工況累年最冷月平均氣溫累年月極端最低氣溫選型

①常溫型空氣源熱泵熱水機;

1T≥7℃T≥0℃

PD②常溫型+低溫型空氣源熱泵熱水機等。

①低溫型空氣源熱泵熱水機;

②低溫型空氣源熱泵熱水機+輔助熱源

(工業(yè)廢熱、市政熱網(wǎng)、燃氣鍋爐、電

鍋爐等)等;

2-12℃≤T<7℃-25℃≤T<0℃

PD③低溫型+雙級壓縮機空氣源熱泵熱水

機;

④低溫型+復疊式空氣源熱泵熱水機;

⑤低溫型+二氧化碳空氣源熱泵熱水機。

①低溫型空氣源熱泵熱水機+輔助熱源

(工業(yè)廢熱、市政熱網(wǎng)、燃氣鍋爐、電

鍋爐等);

3TP<-12℃TD<-25℃②復疊式空氣源熱泵熱水機;

③雙級壓縮機型空氣源熱泵熱水機;

④二氧化碳空氣源熱泵熱水機;

⑤分體式低溫型空氣源熱泵熱水機等。

注:

1.表中TP表示累年最冷月平均氣溫,TD表示累年月極端最低氣溫。

2.其中累年最冷月平均氣溫及累年月極端最低氣溫應根據(jù)當?shù)貧庀蟛块T多年統(tǒng)計數(shù)據(jù)確

定,若無確切數(shù)據(jù)則可參照附錄A。

【條文說明】根據(jù)《商業(yè)或工業(yè)用及類似用途的熱泵熱水機》GB/T21362-2008中第4.1.6條

規(guī)定,普通型空氣源熱泵熱水機組適用溫度范圍為0℃~43℃,低溫型空氣源熱泵熱水機組的適

用溫度范圍為-10℃~38℃。

根據(jù)《低環(huán)境溫度空氣源熱泵熱水機》JB/T12841-2016中第4.2條規(guī)定低溫型空氣源熱

泵熱水機應在最低、高環(huán)境溫度分別為-25℃和43℃下正常工作。

11

對于極端天氣的天數(shù)較少的項目,可采用電輔熱保證極端天氣的穩(wěn)定運行,平時采用空氣

源熱泵,以避免按極端天氣所選的機組長期不在高效工況下運行。

4.3.4承壓式(或閉式)宜用于冷、熱水同源的中、小型熱水系統(tǒng),非承壓式宜用于冷熱水非

同源的大型熱水系統(tǒng)。

【條文說明】考慮到承壓式系統(tǒng)設置承壓水罐需占用較大的建筑使用空間或建筑屋面,結合《建

筑給水排水設計標準》中對太陽能熱水系統(tǒng)的要求,建議承壓式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)用于日用

水量不大于25m3/d的項目中。

4.3.5一次加熱式宜用于承壓式中、小型熱水系統(tǒng);循環(huán)加熱式宜用于非承壓式的大型熱水系

統(tǒng)。

【條文解釋】一次加熱式空氣源熱泵熱水機組要滿足一次加熱就能達到生活熱水的水溫要求,

需要按照最不利時段的設計秒流量的負荷來確定空氣源熱泵機組的大小,而往往最大時段的設

計秒流量持續(xù)時間有限,容易造成機組的初次投入過大,自己真正投入全負荷工作的時段有限

的狀況發(fā)生。因此實際使用中建議一次加熱式空氣源熱泵熱水機組,主要用于承壓式中、小型

熱水系統(tǒng);循環(huán)加熱式是進水多次流過空氣源熱泵熱水機逐步達到預設溫度,屬于固定流量加

熱形式,可利用非高峰期的機組運行來滿足高峰期的生活熱水的需求量,設備機組可保證處于

經(jīng)濟運行,初投資和經(jīng)濟性較合理。循環(huán)加熱式系統(tǒng)形式簡單穩(wěn)定,應用更廣,尤其是非承壓

式的大型熱水系統(tǒng)。

4.3.6對于有峰谷電價的地區(qū),當項目可定時供應熱水時(如工業(yè)企業(yè)生活間、Ⅲ、Ⅳ類宿舍、

公共浴室、劇院、體育館等),宜削峰填谷,將空氣源熱泵熱水機組的運行時間設定在用電低

谷期,以生產(chǎn)使用時間段內(nèi)的全部熱水量,可進一步提高空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的節(jié)能效率。

4.3.7空氣源熱泵熱水機組及循環(huán)加熱水箱宜大小搭配使用,當熱負荷較小時,選擇螺桿式空

氣源熱泵熱水機及小水箱;對于熱負荷較大時,宜選擇螺桿式、離心式空氣源熱泵熱水機機組

合和大水箱,可在不增加造價的前提下充分利用低負荷下螺桿機的調(diào)節(jié)能力,并降低保溫所需

循環(huán)加熱的熱損耗。

4.3.8對于使用環(huán)境溫度低于7℃或使用環(huán)境空氣相對濕度大于40%的地區(qū),空氣源熱泵機組

在使用過程中存在結霜的可能,應選用帶除霜功能的空氣源熱泵熱水機組;對于冬季有其它熱

12

源代替空氣源熱泵機組或冬季空氣源熱泵機組不使用的工程,可選用無除霜功能的空氣源熱泵

熱水機組。結霜圖譜可參照附錄B。

4.3.9游泳池的熱水供應系統(tǒng)、設置有集中空調(diào)且空調(diào)負荷遠大于熱水負荷的工程,宜選用熱

回收型空氣源熱泵熱水機組;對于兩聯(lián)供、尤其是三聯(lián)空氣源熱泵熱水機組的選用需對各系統(tǒng)

負荷精確計算,盡可能的做到合適的負荷匹配。

4.3.10空氣源熱泵熱水機一般不設備用機組,但機組的設置數(shù)量需滿足下述要求:

1.小型系統(tǒng)可設1臺。

2.大、中型系統(tǒng)不宜少于2臺。

3.醫(yī)院建筑、幼兒園、養(yǎng)老建筑不得少于2臺。

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5設計

5.1一般規(guī)定

5.1.1集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)應納入建筑給水排水設計范疇,并應符合現(xiàn)行《建筑

給水排水設計標準》GB50015的要求。

【條文說明】5.1.1本條明確了集中式空氣源熱泵生活熱水系統(tǒng)屬于建筑給水排水設計的范圍,

應遵守現(xiàn)行《建筑給水排水設計標準》GB50015的要求。

5.1.2室外氣象參數(shù)

項目所在地室外氣象參數(shù)應以當?shù)貧庀蟛块T的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為依據(jù),若無實測數(shù)據(jù)可參考

本規(guī)程附錄A。

【條文說明】項目設計選型時,應盡可能的依照項目所在地的當?shù)貧庀蟛块T的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為準,

無法獲取所需氣象參數(shù)時,可參考本附錄A中所提供的相應區(qū)域或鄰近區(qū)域的氣象參數(shù)作為設

計依據(jù)。

5.1.3集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的供水溫度應滿足現(xiàn)行《建筑給水排水設計標準》GB50015

相關條款的要求。當所選用的空氣源熱泵熱水機組供水溫度不能滿足項目所需的溫度要求

時,應增設輔助熱源系統(tǒng)。

【條文說明】本條明確了空氣源熱泵熱水供應系統(tǒng)的供水溫度應遵守現(xiàn)行的《建筑給水排水設

計標準》GB50015。對于所選用的空氣源熱泵供水溫度不能滿足要求時,提出應采用空氣源熱

泵生活熱水機組加輔助熱源相結合的熱水供水方式。

5.1.4空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的原水水質應符合現(xiàn)行的國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》GB

5749的規(guī)定。當原水的總硬度(以碳酸鈣計)大于300mg/L時,宜對原水增加軟化處理措

施。

【條文說明】本條明確了空氣源熱泵熱水系統(tǒng)的要求的原水水質應滿足《生活飲用水衛(wèi)生標準》

GB5749;為保護空氣源熱水機組內(nèi)換熱器盤管的結垢問題,建議當原水總硬度(以碳酸鈣計)

大于300mg/L時,宜采取軟化措施(如設置離子交換樹脂,電子水處理儀等)。

14

5.2耗熱量及熱水量計算

5.2.1設計小時耗熱量的計算應符合下列規(guī)定:

1設有集中熱水供應系統(tǒng)的居住小區(qū)的設計小時耗熱量,應按下列規(guī)定計算:

1)當居住小區(qū)內(nèi)配套公共設施的最大用水時時段與住宅的最大用水時時段一致時.應按兩者

的設計小時耗熱量疊加計算;

2)當居住小區(qū)內(nèi)配套公共設施的最大用水時時段與住宅的最大用水時時段不一致時,應按住

宅的設計小時耗熱量加配套公共設施的平均小時耗熱量疊加計算。

2宿舍(居室內(nèi)設衛(wèi)生間)、住宅、別墅、酒店式公寓、招待所、培訓中心、旅館、賓館的

客房(不含員工)、醫(yī)院住院部、養(yǎng)老院、幼兒園、托兒所(有住宿)、辦公樓等建筑的全日

集中熱水供應系統(tǒng)的設計小時耗熱量應按下式計算:

(5.2.1-1)

式中:---設計小時耗熱量(kJ/h);

m---用水計算單位數(shù)(人數(shù)或床位數(shù));

---熱水用水定額L(/人·d)或L(/床·d),按《建筑給水排水設計標準》GB50015-2019

中表6.2.1-1中最高日用水定額采用;

t---熱水溫度(℃),t=60℃;

C---水的比熱kJ/(kg·C),C=4.187kJ/(kg·C);

---冷水溫度(℃),按附錄C選用;

---熱水密度(kg/L);

T--每日使用時間(h),按《建筑給水排水設計標準》GB50015-2019中表6.2.1-1取用;

---熱水供應系統(tǒng)的熱損失系數(shù),=1.10~1.15;

---小時變化系數(shù),按《建筑給水排水設計標準》GB50015-2019中表6.4.1取用。

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3定時集中熱水供應系統(tǒng),工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、宿舍(設公用盥洗衛(wèi)生間)、劇院

化妝間、體育場(館)運動員休息室等建筑的全日集中熱水供應系統(tǒng)及局部熱水供應系統(tǒng)的設

計小時耗熱量應按下式計算:

(5.2.1-2)

式中,---設計小時耗熱量(kJ/h);

---衛(wèi)生器具熱水的小時用水定額(L/h),按《建筑給水排水設計標準》GB

50015-2019中表6.2.1-2取用;

---使用溫度(℃),按《建筑給水排水設計標準》GB50015-2019中表6.2.1-2“使

用水溫”取用;

---同類型衛(wèi)生器具數(shù);

---同類型衛(wèi)生器具的同時使用百分數(shù)。住宅、旅館、醫(yī)院、療養(yǎng)院病房、衛(wèi)生間內(nèi)

浴盆或淋浴器可按70%~100%計,其他器具不計,但定時連續(xù)供水時間應大于或等于2h;工

業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、宿舍(設公用盥洗衛(wèi)生間)、劇院、體育場(館)等的浴室內(nèi)的淋

浴器和洗臉盆均按《建筑給水排水設計標準》GB50015-2019中表3.7.8-1的上限取值;住宅

一戶設有多個衛(wèi)生間時,可按一個衛(wèi)生間計算。

4具有多個不同使用熱水部門的單一建筑或具有多種使用功能的綜合性建筑,當其熱水由同

一全日集中熱水供應系統(tǒng)供應時,設計小時耗熱量可按同一時間內(nèi)出現(xiàn)用水高峰的主要用水部

門的設計小時耗熱量,加其他用水部門的平均小時耗熱量計算。

5.2.2設計小時熱水量可按下式計算:

(5.2.2)

式中:---設計小時熱水量(L/h);

---設計熱水溫度(℃)。

16

5.3空氣源熱泵主機

5.3.1空氣源熱泵主機的供熱量計算

空氣源熱泵的設計小時供熱量應按下式計算確定。

mqC(tt)C

rr1r()

Qg5.3.1

T2

式中:空氣源熱泵設計小時供熱量()

Qg---kJ/h

m---用水計算單位數(shù)(人數(shù)或床位數(shù));

熱水用水定額(人)或(床),按《建筑給水排水設計標準》

qr---L/.dL/.dGB50015

表6.2.1-1中最高日用水定額或表6.2.1-2中用水定額中下限取值;

空氣源熱泵機組每日設計運行時間(),取;

T2---h8h~16h

熱水溫度(℃),℃;

tr---tr=60

冷水溫度(℃),按附錄選用;

t1---C

熱水密度();

ρr---kg/L

C---熱水供應系統(tǒng)的熱損失系數(shù),C=1.10~1.15;

C——水的比熱kJ/(kg?℃),C=4.187kJ/(kg?℃)。

5.3.2空氣源熱泵主機運行工況修正

當工程設計工況偏離空氣源熱泵主機名義工況時,制熱量應進行變工況修正。

(5.3.2)

式中:Qm---空氣源熱泵機組產(chǎn)品樣本中的名義小時制熱量(kJ/h);

Qg---空氣源熱泵機組設計小時供熱量(kJ/h);

K2---項目所在地室外計算溫度的修正系數(shù),按產(chǎn)品樣本選??;

K3---空氣源熱泵機組化霜修正系數(shù),陜西地區(qū)建議取0.85。

17

5.3.3成組布置的空氣源熱泵熱水機組應采用并聯(lián)方式,機組應采用同程管路設計以保證各臺

機組工作的均衡性。

【條文說明】當多臺相同型號熱泵熱水機組以并聯(lián)方式安裝,共用循環(huán)水泵時,熱泵熱水機組進

出水管路應采用同程式,避免各機組流量分配不均勻情況發(fā)生。

5.3.4空氣源熱泵熱水機組安裝場地附近有落葉、柳絮等飄落時,應增加防護措施,保證有效

進風面積進風風速宜為2m/s~3.5m/s,且不應超過5m/s。

【條文說明】本條依據(jù)國家能源局《空氣源熱泵集中供暖工程設計規(guī)范》的第6.4.1和6.4.3

條明確了熱泵主機有效進風面積上的進風風速值。

5.3.5多臺空氣源熱泵集中擺放時,擺放間距應滿足維護要求,且應有足夠空間保證相進風間

通道內(nèi)無明顯負壓,否則增設防進排風短路措施。最小進風通道截面積可按下式進行計算:

L

Ae(5.3.5)

3600vmax

式中:

A——進風通道與風速垂直方向上最小進風通道截面積,單位為平方米(m2);

Le——單臺設備額定進風量,單位為立方米每小時(m3/h);

vmax——空氣源熱泵進風通道上最大風速,單位為米每秒(m/s),宜取1.5m/s~3m/s。

5.3.6防凍保護

當環(huán)境溫度低于0℃時,空氣源熱泵熱水系統(tǒng)應采取防凍保護措施,空氣源熱泵間歇工作

期間需要定時循環(huán)以達到保溫效果。

5.4貯熱水箱(罐)

5.4.1集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)無論主機采用直熱式或循環(huán)式均應配貯熱水箱(罐)。

【條文說明】5.4.1本條明確了集中式空氣源熱泵熱水系統(tǒng)均需設置貯熱水箱(罐)的要求,空

氣源熱泵即使是直熱式的空氣源熱泵,通常也是將產(chǎn)生的熱水先貯存起來,,滿足高峰及全天

熱水的需求,避免所選的空氣源熱泵的機組過大,投資費用過高。

5.4.2貯熱水箱(罐)的有效容積設計應符合下列規(guī)定。

1全日制集中熱水供應系統(tǒng)的貯熱水箱(罐)的有效容積應按下式計算:

18

(Qh-Qg)T1

Vrk1(5.4.2)

(tr-t1)Cr

式中:

Vr——貯熱水箱(罐)總容積(L);

k1——用水均勻性的安全系數(shù),按用水均勻性選值,k1=1.25~1.50;

Qh——設計小時耗熱量(kJ/h);

T1——設計小時耗熱量持續(xù)時間(h)全日集中熱水供應系統(tǒng)T1取2h~4h。

【條文說明】關于集中式空氣源熱泵的熱水供應時間的選取,要根據(jù)項目使用特點用水量大小、

用水時段的集中程度等狀況,適當?shù)恼{(diào)整

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