近日，在2019中国热泵行业年会“节能杯”第四节空气源热泵系统设计大赛颁奖仪式上，青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司山西同煤集团同生安平煤业有限公司130吨热水项目荣获“空气源热泵商用生活热水最佳应用奖”。接下来，我们一起来了解下这个项目。

一、项目概况

本项目为大同煤矿集团同生安平煤业有限公司空气源热泵热水系统工程，项目位于朔州市山阴县。

1.工程所在地概况

山阴县，历史文化名城，为山西省朔州市辖县，位于山西省北部，山阴县年均气温7℃左右，一月-9℃至-10℃，七月23℃至24℃，年降雨量410毫米。

2.用水需求

（1）职工澡堂全天共800人左右洗澡，分为三班洗，时间：9-11点、14-16点、23-1点，共两层，一层喷头27个，二层喷头65个，按照每人每天用水80L计算，800×80L=64000L=64吨；

（2）职工澡堂浴池，一层领导浴池一个9吨，每天放水两次，二层职工浴池共三个，其中只用两个，分别是15吨、21吨，每天放水一次，共9×2+15+21=54吨；

（3）食堂洗碗热水用水：共8个水龙头，用水时段为9-11点、14-16点、23-1点，每个水龙头按照每小时200L水计算，200L×8×2×3=9600L=9.6吨。

（4）办公楼客服卫生间用水：共20个房间，按照每间房100L水计算，100L×20=2000L=2吨。

本项目每天总共用水量为64+54+9.6+2=129.6吨，按130吨50℃热水。

3.设计方案

本方案拟定在每栋楼顶安装海尔品牌空气源热泵热水机组，以及热水循环/增压泵、管路管件、保温防护等相关附属配置，水箱40吨+80吨保温水箱。

二、设计原则及依据（略）

三、主设备参数校核及选型计算

1.当地气象

冬季冷水补水水温取10℃。

2.空气源机组选型计算

考虑到本系统的实际热水需求与供水形式，同时考虑到当地环境温度，热泵选用海尔天泓超低温系列。

2.1确定符合使用实际情况的气温和进水水温

热泵安装处计算环境温度：-20.8℃；

冷水计算水温：10℃。

2.2所需机组总制热量

根据如下公式进行计算：

Qr＝CM△t/3600

Qr——日耗热量，kWh；

C——水的比热，取C＝4.187kJ/(kg℃)；

M——被加热水的质量，130000L/天；

△t——水终温与水初温的温差，℃；

经计算得：Qr=4.187×130000×(50-10)÷3600=6047.89kWh。

4.机组选型

冬季环境工况计算：环境温度-20.8℃时，此时热泵机组制热量为：20kW，选取20台，则热泵机组冬季工作时间为：6047.89kWh÷20kW/台÷20台=15.12h，满足冬季运行小于18小时的需求。故本方案选用20台海尔天泓10匹机组。

5.空气源热泵机组技术参数

四、水泵的选型计算

1.空气源热泵机组循环泵的选型

当机组安装低于水箱时，水箱与机组之间的高度差不应大于8m，超过8m时应安装中间过渡水箱；当机组安装高于水箱时，则要注意循环水泵的选型，在克服高落差的情况下务必保证单机循环流量不低于循环保温水流量规定值。

①循环泵流量，按照如下公式进行计算：Φ循环=1.05~1.1Φ1*N

其中：Φ1——单台机组循环保温水流量，7m/h；N——所安装机组台数，20台。

则本系统1循环泵流量为：1.05×7m/h/台×10台=73.5m/h；

本系统2循环泵流量为：1.05×7m/h/台×10台=73.5m/h；

②循环泵扬程

H＝1.1～1.2×（Z1＋Z2＋Z3＋0.05L）

其中：Z1——系统最高点与水泵吸水口高度差，取5m；

Z2——管道局部阻力损失，单位m，估算时可按2m取值；

Z3——并联热泵机组最大阻力，65kPa折合6.5m；

L——水管长度，单位m，估算为10m；

则本系统1循环泵流量≥73.5m/h，扬尘≥28.05m；

本系统2循环泵流量≥73.5m/h，扬尘≥28.05m；

2.系统材料

五、费用分析

综合参考，热水日用水量130吨，电价按0.75元计算，日总耗电量1444.41元；制取1吨50℃热水平均电费11.11元。