芬尼克兹（PHNIX）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：
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%。
精确控制水量：
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。
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；第二种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。
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表1热水用水定额 | |||||
| 序号 | 建筑 | 规格 | 单位 | 最高日用水定额(L) | 使用时间(h) |
| 1 | 住宅 |
自备热水供应和沐浴设备 |
每人每日 |
40～80 |
24 |
|
集中热水供应和沐浴设备 |
每人每日 |
60～100 |
24 | ||
| 2 | 别墅 | 每人每日 |
70～110 |
24 | |
| 3 | 宿舍、旅馆 |
公用盥洗室 |
每人每日 |
25～40 |
24或定时 |
| 公用盥洗室、淋浴室 | 每人每日 |
50～60 |
24或定时 | ||
|
公用盥洗室、沐浴室、洗衣室 |
每人每日 |
60～80 |
24或定时 | ||
| 单独卫生间、公用洗衣室 | 每人每日 |
60～100 |
24或定时 | ||
| 4 | 宾馆客房 | 旅客 | 每床每日 | 120～160 | 24 |
| 员工 | 每人每日 |
40～50 |
24 | ||
| 5 | 医院住院部 |
公用盥洗室 |
每床每日 |
60～100 |
24 |
| 公用盥洗室、沐浴室 | 每床每日 |
70～130 |
24 | ||
|
单独卫生间 |
每床每日每人 | 110～200 | 24 | ||
|
医务人员 |
每班 |
70～130 |
8 | ||
|
门诊部、诊疗所 |
每人每次 |
7～13 |
24 | ||
| 疗养院、休养所住房部 | 每床每日 | 100～160 | 24 | ||
| 6 | 养老院 | 每床每日 | 50～70 | 24 | |
| 7 | 幼儿园、托儿所 | 有住宿 | 每人每日 | 20～40 | 24 |
| 无住宿 | 每人每日 | 10～15 | 10 | ||
| 8 | 公共浴室 | 淋浴 | 每人每次 | 40～60 | 12 |
| 沐浴、浴盆 | 每人每次 | 60～80 | 12 | ||
|
桑拿浴（沐浴、按摩池） |
每人每次 | 70～100 | 12 | ||
| 9 | 理发室、美容院 | 每人每次 | 10～15 | 12 | |
| 10 | 洗衣房 | 每千克干衣 | 15～30 | 8 | |
| 11 | 餐饮厅 | 营业餐厅 | 每人每次 | 15～20 | 10～12 |
| 快餐厅、员工及学生食堂 | 每人每次 | 7～10 | 11 | ||
| 酒吧、咖啡厅、茶座等 | 每人每次 | 3～8 | 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 | 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2采用。
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表2 冷水计算温度 | ||
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地区 |
地表水温(℃) |
地下水温(℃) |
| 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 |
6～10 |
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 —— 1000 kg/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)；
式中：q——单台空气源热泵制热能力KW；
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
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。
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。
3.3设计依据
1《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》。
3.4设计资料
室内外设计计算参数：
1.夏季室外设计计算参数（见表1）
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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 |
|
表2 冬季室外设计计算参数 | |||||
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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 |
17500 |
|
合计 |
17500L | ||
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=C.M.△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=C.M.△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。
三、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。
