空气源热泵应用技术规范.docx

空气源热泵应用技术规范1 范围本标准规定了空气能热泵热水机的分类、型号命名、技术要求、试验方法、检验规则、标志、使用说明书、包装、运 输、贮存等。民用建筑和一般工业建筑热泵热水系统中热水 加热部分的选用与安装1参考文献GB/T 21362-2008 商业或工业用及类似用途的热泵热水机GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第一部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB 4343.1 电磁兼容 家用电器、电动工具和类似器具的要求第 1 部分：发射GB 4343.2 电磁兼容 家用电器、电动工具和类似器具的要求 第 1 部分：抗扰度 产品类标准GB 4706.1 家用和类似用途电器的安全 第一部分：通用要求GB 4706.32-2004 家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求GB/T 7725-2004房间空气调节器GB 17625.1-2003电磁兼容限值 谐波电流发射限值（设备每相输入电流16A） GB 50015-2003建筑给水排水设计规范GB 50366-2005地源热泵系统工程技术规范GB 50274-98制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规GB 50242-2002建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB/T 18430-2001蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组 工商业用和类似用途的冷水（热泵）机组JB/T 7227-1994复合热源热泵型螺杆式冷水机组3 机组3 类型及特点3.1 空气源热泵：以空气为低温热源的热泵。易受室外空气温、湿度影响，一般用于长江流域以南地区的小型系统中，以提供热水为目的的热泵分为：一次加热式热泵热水机组和 循环加热式热泵热水机组。 1）一次加热式热泵热水机组：使用侧进水流过热泵热水机一次就达到设定终止温度的热水机。 2）循环加热式热泵热水机组：使用侧进水过水泵多次流过热水机逐渐达到设定终止温度的热水机。3.2 在最冷月平均气温 10的地区采用空气源热泵供生活热水系统时，可不设辅助热源；在最冷月平均气温10 切0的地区采用空气源热泵供生活热水时，应设辅助热源。辅助热源应经技术经济比较后确定。3.3 分类3.3.1 根据适用范围的不同：分家用空气能热泵热水机和 商用空气能热泵热水机，其适用范围见表1。表1类型适用范围家用空气能热泵热水器不同的水箱容积适用不同的范围:100L、150L：适用于35人的家庭，水箱可放置于阳台、卫 生间、储物室等地方。200L、300L、500L：适用于5人以上的大家庭、跃层住宅及豪华别墅，水箱可放置于阳台、阁楼、卫生间、储物室等地方。商用空气能可广泛适用于学校、住宅小区、宾馆、洗浴中心、美容中心、热泵热游泳池、集体宿舍、工厂、种植养殖等领域水器3.3.2 根据制热方式的不同：1） 直热式热水机：冷凝器（加热部分）直接放在水箱中将 水加热到设定终止温度的热水机；2） 一次加热式热水机：使用侧进水流过热泵热水机一次就 达到设定终止温度的热水机；3） 循环加热式热水机：使用侧进水通过水泵多次流过热泵 热水机逐渐达到设定终止温度的热水机。3.33 根据机组结构型式的不同：1 ）顶出风结构2） 侧出风结构4 型号命名4.1 主机型号命名EUK - I 表示单相电源（220V50Hz) 表示三相电源（380V，50Hz)名义工况下制热量，单位：kW热水机代号用S 表示，游池设备用 SW 表示按制热方式不同，直热式用Z 表示，循环加热式用X 表示，一次加热式用Y 表示，辅助电加热式+一次加热式用DY 表示，辅助电加热式+循环加热式+循环加热式用 DX 表示，顶出风机型用D 表示，侧出风省略空气能热泵热水机公司代号4.1 水箱型号命名EU / 水箱的工厂设计序号或特殊性能代号（用英文字母或阿拉伯数字表示）式，G：挂壁式）水箱机构形式（L：落地水箱容积（单位：L） 公司代号4.3 标记示例4.3.1 EUKDXS-18：使用三相电源，名义制热量为 18kW， 顶出风的空气能循环加热式热泵热水机；4.3.2 EU200L：容积为 200L 的落地式水箱。5 技术性能要求5.1 一般要求应符合 GB/T 18430.2-2001 中 4.1 的要求。5.2 机组气密性和耐压要求应符合 GB/T 18430.2-2001 中4.2 的要求。5.3 制冷系统安全性能和机械安全性能应符合 GB/T 18430.2-2001 中 4.5.1 和 4.5.2 的要求。5.4 承压式水箱充入 0.9Mpa 气压时，保压（510）min 压力无下降。5.5 额定制热名义工况下运行，压缩机电动机绕组温度不 应超过其规定的允许值。5.6 电磁兼容应符合GB 17625.1 的要求执行。5.7 干扰特性应符合GB/T 4343.1 和GB/T 4343.2 的规定。5.8 运转性能机组在名义工况下运行，运转状况、安全保护装置的灵敏 度和可靠性，检验温度、电路等控制组件的动作是否正常等 参数，运行性能应符合表 2 要求。表 2项目要求显示功能显示功能正常温度控制温度调节温度调节功能正常制热控制输出正常控制功能自动化霜输出正常管道走向合理、正确，管道间（或管道与零部件间）间隙均匀，不相振动与噪音管路排布互摩擦或碰撞，做到横平竖直；不应有明显的振动及异常声音。5.9 机组名义工况性能5.9.1 制热量按本标准 6.2 方法试验，热水器的实测制热量不应小于名义制热量的 95%。5.9.2 制热消耗功率按本标准 6.2 方法试验，热水器的实测制热消耗功率不应大于热水器名义制热消耗功率的 110%。5.9.3 性能系数 COP额定制热工况下，直热式机组性能系数 COP 不得低于 3.6， 一次加热式机组性能系数 COP 不得低于 3.7，循环加热式机组性能系数 COP 不得低于 3.6（含循环水泵）。5.9.4 最大负荷制热运行按本标准 6.3 方法进行制热最大负荷工况实验时，机组各部件不应损坏，过载保护器不应跳开，机组应能正常运行。5.9.5 低温制热要求按本标准 6.4 方法进行低温制热试验时，机组各部件不应损坏，高压、防冻及过载保护器不应跳开。5.9.6 自动除霜按本标准 6.5 方法进行试验时，要求除霜所需时间不超过运行周期时间的 20%；化霜应彻底干净，化霜时的融化水应能正常排放；安全保护元器件不应动作而停止运行。5.9.7 噪声按 GB/T7725-2004 中 6.3.15、GB/T18430.2-2001 中 5.3.5方法进行试验时，机组的噪音值应符合 GB/T7725-2004 中5.2.15、GB/T18430.2-2001 中 4.3.5 的要求。6 标志、包装、运输和贮存按照房间空气调节器（GB/T7725-2004）中 8.1、8.2 和8.3 规定的要求执行。Q/NCE 001-20097 试验方法7.1 试验条件、试验工况、仪器仪表的型式及精度、试验的 一般要求：除本标准表 3和表 4规定以外， 应符合 GB/T 21362-2008、GB/T7725-2004、GB/T18430.2-2001 中的相关规定。表3 直热式机组试验工况工况条件水箱水温()初始温度终止温度室外侧空气状态()干球温度湿球温度额定制热15±0.355±0.320±0.315±0.3最大负荷制热60 ±43±0.326±0.215±0.30.3低温制热-7±0.3-8±0.2自动除霜15202±0.31±0.2表4 循环加热式机组和一次加热式机组试验工况水流量水箱水温()室外侧空气状态()(T/h)工况条件初始温终止温干球温度湿球温度度度额定制热15±0.3 55±0.320±0.315±0.3循环流最大负荷60 ±量43±0.326±0.3制热15±0.30.3低温制热-7±0.3-8±0.3自动除霜15202±0.31±0.3备注:循环流量=1.1×额定制热量/5.87.2 制热量试验按7.1规定制热试验工况，进行制热量试验a）试验房间的要求：试验的房间或区域应能使工况维持在设定值规定允差内，在试验时装置周围气流场不能改变。b）试验方法：将室外机组和室内水箱连接好，水箱内放 满冷水，在机组输入电路中安装一只用电表，记录下水箱内 水的初始温度和用电表的初始读数，待室外侧工况满足规定 要求后，开始运转机组，记录下机组开始运转的时间。当水箱内水温达到设定水温后，机组停止运转，记录下设定水温， 机组停止运转的时间和用电表的读数。c）额定制热量计算方法：在额定制热工况下， 室内水体积一定，水初始温度一定，将需加热到的水温设定后机组开 始运转，根据其到达设定水温的运行时间可以计算出试验机 组 的 平 均 制 热 量 ， 按 式 (1) 、 (2) 有 Q=c × m × T(1)其中：Q 表示制热量，c 表示水的比热，m 表示水的质量，T 表示设定水温与初始水温的差值。(T 计算值为 40) P=Q/t(2)其中：P 表示额定制热量（单位为 W），t 表示到达设定水温的运行时间。d）如果初始水温不是 15，可根据消耗功率-运行时间-水温曲线图，将其换算成 15开始计算，可算出其平均制热量。f）制热量实验如果在任一 3h 的周期内，热泵无除霜动作，并且工况稳定，则可进行稳定状态的制热量试验。7.3 最大负荷制热试验试验电压分别为额定电压的 90%和110%，按表3和表4规定最大负荷制热工况运行稳定后，连续运行1h，然后停机3min（此间电压上升不超过 3%），再启动运行1h。应符合5.9.4 的规定.7.4 低温制热试验在额定电压和额定频率下，按表3和表4规定超低温工况运 行稳定后，再运行4h.应符合5.9.5的规定.7.5 自动除霜试验机组在表3和表4的融霜工况下,连续进行热泵制热 ,最初的融霜结束后,再继续运行3h,应符合5.9.6的规定.7.6 性能系数由7.2测定的制热量Q(kW)和消耗的总电功率N(kW)按照式(3)计算:COP=Q/N(3)计算结果应符合5.9.3的要求.8 检验规则8.1 热水器须经公司品质部门检验合格，并附有合格证和 使用说明书后方可出厂。8.2 热水器检验分出厂检验和型式检验二类。8.3 出厂检验8.3.1 每只热水器必须按表5规定的检验项目、要求和试验 方法进行出厂检验。8.3.2 在检验结果中，必须每个项目都合格，才能判定该产品为合格品。若出现有不合格项目，该产品允许返 工，返工后的产品重新检验合格后方能出厂。8.4 型式试验8.4.1 当有下列情况之一时，应进行型式试验：a) 试制的新产品；b) 间隔一年以上再生产时；c) 连续生产中的产品，每年不少于一次；d) 当产品在设计，工艺和材料等有重大改变时；e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；f) 国家监督机构提出进行型式检验的要求时；8.4.2 型式检验在同一天生产的同一型号规格的产品中随 机抽取2只作样品送检。8.4.3 热水器型式检验项目为表 6 所列各项和 GB4706.32中规定的全部试验项目。8.4.4 型式检验的电气安全项目全属致命缺陷，安全项目 判定要100合格，若出现一台一项不合格，则判定该周期 产品不合格。8.4.5 型式检验的样本应从合格的成品中随机抽取，型式检验后的样品要按出厂检验标准检验确认合格后方可入库。8.5 验收8.5.1 检查产品质量是否符合本标准要求，交货时订货方 可按出厂检验项目验收。8.5.2 根据订货方的要求，验收的质量指标和抽样方案可由双方共同商定，抽样方案也可按 GB2828 进行，如订货方对产品质量有疑问时，可与生产方共同商定， 增加型式检验中部分项目或全部重新按出厂检验项目验收。表 5出厂和抽检的试验项目、要求和试验方法序本标G B 4706.32号试 验 项 准目技术要试验技术要求试验方法求方法1外观、结构5.15.12标志5.105.103包装5.105.104 绝缘电阻500V , 5M1750v/1s,5 电气强度击穿电流10mA6 泄漏电流242V,3.5mA7 接地电阻25A,0.1制冷系统密8封性9 运转1制热量11热泵制热消5.9.2耗功率1性能系数5.9.305.25.85.9.15.25.86.26.26.62表 6型式试验项目、要求和试验方法序试验项本标准G B 4706.32号目技术要求试验方法技术要求试验方法1一般检查5.15.12标志5.105.103包装5.105.104绝缘电阻500V , 5M5电气强度1750v/1s,击穿电流10mA6泄漏电流242V,3.5mA7接地电阻25A,0.18防水（绝缘16 章16 章电阻）9防水（电气16 章16 章强度）10防触电保8 章8 章护11制热系统5.25.2密封性12运转5.85.813热泵制热量5.9.16.214热泵制热5.9.26.2消耗功率15最大负荷5.9.46.3制热16低温制热5.9.56.417自动除霜5.9.66.518噪声5.9.75.9.719性能系数5.9.36.620(COP)运输试验5.115.119安装与选型9.1 技术要求9.1.1 对于（无辅助热源的）独立热水系统，应按全年最低冷水温度计算耗热量 Qd 和Qh.9.1.2 对于有辅助热源的独立热水系统，宜再按春分、秋分 所月的冷水温度计算耗热量 Qd 和Qh.9.1.3 对于联合系统，应根据全年（或运行季）冷热负荷分 析需要计算不同季节的耗热量。9.1.4 需设置辅助热源时，应根据其最不利工况计算辅助热 源的设计小时平均秒耗热量。9.1.5 空气热泵的名义制热量，应根据室外计算温度修正系 数和融霜修正系数，按公式（7.2.4）进行修正：Qg=qK2K3（7.2.4）式中：q-产品样本中的名义制热量（kW）； Qg 机组设计小时平均秒供热量（kW）；K2-使用地区室外计算温度的修正系数，按产品样本选取； K3 机组融霜修正系数，每小时融霜一次取 0.9，两次取 0.8.9.1.6 空气源热泵机组布置应符合下列要求：1） 应考虑机组运行气流和噪音对环境的影响，不得将其布置在人流密集处。2） 机组进风面距墙宜大于 1.5m，机组控制柜面距墙宜不大于 1.2m，顶部出风机组其上部净空宜大于 4.5m。3） 两台机组进风面相对布置时间距宜大于 3.0m.4） 对于小型机组，本标准 4.4.6.2 和 4.4.6.3 中的尺寸要求可适当减少。5) 机组周围只允许一侧墙面高度高于机组高度。6） 机组基础高度应不小于 300mm，且大于当地积雪厚度。9.2 系统的计算与选型9.2.1 热水系统耗热量计算1） 热水系统最高日热水量按以下公式计算： Qr = mqr/1000式中：r-最高日热水量（m³/d）；m-用水计算单位数（人数或床位数）； qr-热水用水定额（L/人*d 或L/床*d）.2） 全日制供应热水的住宅、别墅、招待所、培训中心、 旅馆、宾馆的客房（不含员工）、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所（有住宿）等建筑的集中热水供应系统设计小 时热水量，按下式计算：Qrh =mKhqr/24000式中：Qrh-设计小时热水量（m³/h）； Kh 小时变化系数。3） 定时供应热水的住宅、旅馆、医院及工业企业生活间、 公共浴室、学校、剧院、体育馆（场）等建筑的集中热水供应系统的设计小时热水量，按下式计算：Qrh =qhnob/1000式中：Qrh 设计小时热水量（m³/h）； qh 卫生器具的小时用水定额（L/ h）；no 同类型卫生器具数（人数或床位数）；b -卫生器具的同时使用系数，住宅、旅馆、疗养院病房、卫生间内浴盆或淋浴器可按 70%100%计，其他器具不计但定时连续供水时间不应小于 2h，工业企业生活间、公共浴室、学校、剧院、体育馆（场）等的浴室内的淋浴器和洗脸 盆均按 100%计，住宅一户带多个卫生间时，只按一个卫生间计算.4） 最高日平均秒耗热量可按下式计算： Qd=QrCr(tr-tL)/(24×3600)式中：Qd -最高日平均秒耗热量（kW）; Qr-最高热水量（m³/d）；C -水的比热，C=4187（J/kg·）;r-热水密度（kg/L）；tr-热水设计温度（），按水加热器出水温度或贮水温度计算；tL- 冷水设计温度（）。5） 设计小时平均秒耗热量可按下式计算:Qh=QrhCr(tr-tL)/ 3600式中：Qh-设计小时平均秒耗热量（kW）; 取 r=1 kg/L，带入 C 值并换算单位后，公式成为：Qh=1.163Qrh (tr-tL)=1.163 Qrht式中：t-冷热水温度差（）。6） 热泵机组与贮热设备的计算。采用热泵直接供热水和间接供热水均应配贮热设备。热泵在热水负荷较小时，想热 水罐或者热水箱呢贮热，在设计小时负荷状态下，热泵与贮 热罐（箱）同时向外供水。根据不同情况，可以相应调整贮热装置的大小和制热机组的制热量。7） 热泵机组的制热量公式计算：Qg=24×k1Qd/T1式中： Qg-热泵机组设计小时平均秒供热量（kW）；T1-热泵机组设计工作时间（h）。T1 应根据用水规律、低温热源情况和系统经济性等因素综合考虑确定， 全日供水时，建议取 1220（h）;定时供水时，T1 由设计人定；k1-安全系数，可取 k1=1.051.10.8） 热泵热水系数贮热总容积 Vr 按下式计算：（Qh-Qg）TVr1.163·(tr-tL) r式中：Vr-贮热总容积（m³）； 有效贮热容积系数;容积式水加热器 =0.75， 导流型容积式加热器 =0.85，卧式贮水罐和上出热水箱=0.8，立式贮水罐和定时供水的下出水热水箱 =0.9；T-设计小时耗热量持续时间（h）,一般 T=24h。<1> Vr 初步计算后建议 Qg 核算蓄热时间 T2，根据用水规律判断时间过长(过短)时可增加（减少） Qg，蓄热时间计算公式转换如下：T21.163·Vr (tr-tL) r/ Qg贮热总容积 Vr 较大，会出现热泵机组的供热会很小；贮热总容积Vr 较小，造成热泵机组容量较大，增加投资。<2>也可按最大小时用水量计算贮热容积； 设Vr= T0Qrh式中：T0-贮热时间（h）。初步计算后应按公式 T21.163·Vr (tr-tL) r/Qg 核算蓄热时间。建议 T0 取 0.52h（当计算结果0.5h时取 0.5h）。9) 空气热泵的名义制热量，应根据室外计算温度修正系数和融霜修正系数，按下式进行修正：Qg=qK2K3式中：q-产品样本中的名义制热量（kW）； Qg 机组设计小时平均秒供热量（kW）；K2-使用地区室外计算温度的修正系数，按产品样本选取；K3 机组融霜修正系数，每小时融霜一次取 0.9，两次取 0.8.9.2.2 板式换热器的选型1) 板式换热器的面积按下式计算：QjFjr=Ktj式中：Fjr 板式换热器的换热总面积（）； Qj -板式换热器的设计换热量（W）;-由于水垢和传媒分布不均匀影响效率的系数，可取=0.8；K-板式换热器传热系数（ W/m·）；初步计算可取K=2000 3000.实际选取时参考厂家样本或由厂家直接选取；tj-对数平均温差（）。对数平均温差计算公式为：tmax-tmintj=In(tmax/tmin)式中：tmax-热媒与被加热水在换热器一端的最大温差（）；tmin 热媒与被加热水在换热器一端的最小温差（），可取 2。板式热水器的水头损失应根据厂家的技术资料确定，无资 料时可取 0.040.08MPa。9.2.3 热泵机组循环泵的选择：1) 热泵机组设计循环流量 qrx 按下列式计算：Qgqrx=K41.163tjr式中： qrx -热泵机组设计循环流量（m³/h） Qg -热泵机组的设计小时平均秒供热量（kW）;tj -热泵机组的进出口温差（），一般取 5；K4 安全系数，可取 K4=1.10.2) 热泵机组闭式循环水泵的扬程：H=h 局+h 沿式中：H -热泵机组闭式循环水泵的扬程（m）；h 局-热泵机组闭式循环管的局部阻力（m）；h 沿-热泵机组闭式循环管的沿程阻力（m）。9.2.4 热泵机组的选择符合下列要求：应根据低温热源和耗热量的最不利情况选择水源热泵机组，并按夏季工况校核，建议在最不利设计工况下空气源热泵机组的COP 值不小于2.0,在有冰霜可能的地区应选用带自动除霜装置的空气源热泵机组，机组在除霜运行期间制热 量降低约 10%20%。