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河池市巴马***医院
空气源热泵+太阳能节能热水工程
设计方案
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德国德能热源技术(中国)有限公司
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第一部份：公司简介及热泵原理
一、公司简介
由全球专业节能专家德国德能（Deron）热源技术（中国）有限公司与盛启集团有限公司联合组建的广州德能热源设备有限公司，系专业研制、生产、销售节能热水设备的新型能源利用公司，位于著名的制造基地广州市番禺区，是广州番禺节能科技工业园首批进驻节能高科技企业之一，节能科技工业园为清华大学博士站，是国际高科技及国内著名大学院校及科研机构高新技术转化基地。德能公司是热泵行业内首批成功通过国家强制3C安全认证的企业,并获得ISO9001国际质量体系认证及被吸纳为广东省环境保护协会会员；产品通过广东省质量监督检测中心国家级质量检测。
德能热源设备有限公司采及德国Deron热泵技术研制的热泵中央热水系统设备及空气能源综合利用设备，为亚洲区众多宾馆、酒店、学校、机关、医院及大型别墅群提供能源节省率达75%的中央热水系统解决方案。热泵热水设备是新一代高科技环保节能设备，与燃煤锅炉、燃油锅炉、电锅炉及电热水器比较，节能高达60-75%，具备使用稳定、故障率低，使用寿命长等优点，且免去了太阳能热水器受地域、天气及季节影响之苦，成为正真意义上节能环保革命性的突破。
，。采用世界最先进的德国技术，从安全技术、智慧控制技术及节能优化技术等均由德国Deron公司提供，产品形成了家用、中央、大型工程及空调热水器二合一等四大系列40多个型号，产品链丰富，确保满足各层次用户的不同需要，公司在全国设有二十多家办事处、分公司。
二、空气源热泵热水器原理
由生活中的常识中我们可以知道，热水可以自己慢慢向空气中放热，冷却成凉水，这表明热量可以从温度高的物体
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——热水自动的传递到温度低的物体——空气。那么可不可以将这个过程反过来进行，将温度较低的空气中的能量向热水中转移呢？热力学第二定律指出：不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。这就是说，热量能自发的从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传向高温物体。但这并不是说热量就不能从低温物体传向高温物体，就向水泵能够使水从低处流向高处一样，热泵通过消耗一部分电能，也能够使热量从低温物体传到高温物体。空气源热泵热水器就是根据这样一个原理来工作的，通过消耗少量的电能驱动压缩机，使制冷剂吸收空气里的热量来加热生活用热水的，其制热效果比传统热水器高出4倍，而消耗的电能仅为普通热水器的四分之一，并能从根本上杜绝了漏电、一氧化碳中毒的危险。  
热泵热水器的工作过程如下：如上图所示，压缩机通过消耗一部分电能，将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压的气体，高温高压的气体在冷凝器中放出热量将水加热，自己温度被降低，经过膨胀阀节流降压后，变成低温低压的气液混合物，在蒸发器中制冷剂吸收其他介质（如空气、井水）中的热量，变成低温低压的气体，然后再被压缩机吸收，压缩成高温高压的气体加热热水。与其他形式的热水器相比，热泵热水器主要有安全、节能、环保的特点。
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第二部份：中央热水系统方案设计及报价
（一）、工程项目资料
根据用户方提供的资料:该医院共有300张床位，初步估算需55℃热水约20吨。
就此项目经营用热水的需要及有效地节能、降低使用成本和减少投资，特把我司生产的安全、环保、高效节能产品“德国德能（）牌热泵热水机组”推荐给您作为热源24小时供应热水，并把工程设计方案如下，敬请参阅！
（二）、设计依据及参数
1、设计依据：
《建筑给排水设计手册》GBJ15-88
《采暖与卫生工程施工及验收规范》GBJ242-82
《建筑荷载规范》GBJ9-87
《简明建筑设备手册》
《建筑工程常用数据系列手册》
2、设计参数：
室外气象条件:
广西壮族自治区地处低纬，北回归线横贯中部，南濒热带海洋，北接南岭山地，西延云贵高原。按全国地形分类，广西属云贵高原向东南沿海丘陵过渡地带，具有周高中低、形似盆地,山地多、平原少的地形特点。在太阳辐射、大气环流和地理环境的共同作用下，形成了热量丰富、雨热同季，降水丰沛、干湿分明，日照适中、冬少夏多，灾害频繁、旱涝突出的气候特征。
一、气候温暖，热量丰富
广西壮族自治区地处中、南亚热带季风气候区，气候温暖，热量丰富。～℃之间。等温线基本上呈纬向分布，气温由南向北递减，由河谷平原向丘陵山区递减。全区约65%℃以上，其中右江河谷、左江河谷、℃以上，℃。桂林市东北部以及海拔较高的乐业、南丹、℃，其中乐业、℃。
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～℃。其中，沿海地区、百色市南部山区及金秀、南丹、凤山、乐业、～℃之间，～℃，百色为全区最高。
广西壮族自治区各地极端最低气温为-～℃。桂北山区-～-℃，资源为全区最低；北海市、防城港市南部及博白、都安极端最低气温在0℃以上，其余各地在-～-℃之间。
二、日照适中，冬少夏多
广西壮族自治区各地年日照时数1169～2219小时，与邻省比较，比湘、黔、川等省偏多，比云南大部地区偏少，与广东相当。其地域分布特点是：南部多，北部少；河谷平原多，丘陵山区少。北海市及田阳、上思在1800小时以上，以涠洲岛最多，全年达2219小时。河池、桂林、柳州三市大部及金秀、乐业、凌云、那坡、马山等地不足1500小时，金秀全年日照时数最少，只有1169小时。其余地区在1500～1800小时之间。
广西壮族自治区日照时数的季节变化特点是夏季最多，冬季最少；除百色市北部山区春季多于秋季外，其余地区秋季多于春季。夏季各地日照时数为355～698小时，占全年日照时数的31%～32%；冬季各地日照时数只有186～380小时，仅占全年日照时数的14%～17%。
如此丰富的热量资源给空气源热泵带来了充分的条件。
冷水计算温度（最冷月平均水温） ：10℃
冬季室外干球温度（最冷月平均气温）：5 ℃
自来水水温（年平均值）15℃ （最低水温7℃，最高水温20℃）
热负荷计算参数：
根据以上国家给排水标准及行业经验。
（三）、热负荷计算及设备选型（热泵部份）
（1）、热水机组选型计算：
自来水计算温度为10℃，因此需要加热的温升=55℃-10℃=45℃
1T水升高1℃需要1000Kcal的热量
20T水升高45℃需要的热量=20T×1000Kcal×45℃=900000kcal
即机组需要输出的热量为900000Kcal
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机组功率与热量换算：1KW＝860Kcal/h 机组最大工作时间12小时
900000Kcal
12h×860Kcal/h×
热泵机组输出功率＝ ＝
即热泵的输出功率需要为：≥。
主机配置：选用3台DE-92W/D机组（×3= kw）可以满足用户用水加热需求,无需电加热。
（2）、水箱配置
选用2个10M3的不锈钢保温水箱。系统采用储热水箱循环系统，以确保储热水箱温度恒定。
（1）机组采用强制循环加热，直到设定的温度，机组才停止加热。
（2）自动恒温，当水箱内温度低于设定温度5℃时，机组自动启动，进行加热保温。
（3）采用保温储水箱，具有非常好的保温性能，保证24小时都有热水用。
（4）采用智能控制系统，24小时全天侯运行
（四）、太阳能部份
根据上面计算每天需要提供的热量为900000kcal，即900000kcal×/ kcal=3780000KJ=3780MJ
·日（取12月份），取真空管对太阳辐射的吸收率为85%,即每天需要的太阳辐射量为：3780MJ÷85%=4447MJ
要吸收4447MJ需要的太阳能真空管的表面积为：4447MJ÷=512m2
拟采用Φ58×1800的真空管， m2
需要的真空管数为： 512m2÷ m2/支=1969支，约等于2000支，采50支/组的组合结构组管。共40组(2000支管)Φ58×1800的真空管。
系统设计说明及产品特点
本太阳能、热泵中央供热水系统是供给巴马县**医院使用的全天候供热水工程，本热水工程共分为两个独立供热水系统。自控采用：双水温、双水位控制。加热方式:采用太阳能为主、空气源热泵为辅的进行加热，并达到全天候24小时供热水同时可控性的定时供水功能。方案设计准则：
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节能、环保、安全、经济。具体设计方案如下：
1、系统配置：
、根据甲方提供的有关数据及有关设计规范。我方设计在医院屋顶配置不锈钢立式太阳能加热、热泵加热保温热储水箱10m3 两只。
、 太阳能集热器采用真空管型，系统配置（Ø58×1800）2000支。
、阴雨，冬季时,当太阳能加热的水温达不到设计温度时,但此时太阳能集热器中的水温高于冷水水温,为了能更加节能此时储水箱中的水位已低于设计水位,太阳能热水泵打开将带有一定水温的水抽至热泵水箱进行加热,当水温加热至设计水温时,热泵水泵打开,,热泵停止工作。
、太阳能循环方式：采用强制循环。
、为了充分的利用太阳能热效率，医院太阳能强制循环系统分为四个独立系统，循环热水泵各一组，系统采用温差智能自动控制。
、热水系统设计智能自动回水系统一套。
、根据我单位多年的施工经验，我公司推荐给本中央供热水系统采用自然循环带强制循环方式，双水位双水温控制系统。
、为了能保证系统的使用强制补水采用1立方米的水箱。
、热泵机组采用全自动智能控制，无需人工看守。
2、真空管技术指标及产品特点
经太阳能热水器产品质量监督站的检验，“力诺”太阳能热水器平均效率为58%，/(m2℃)，满足国家标准[热效率45%、热损系数为〈/(m2℃)〉]。
产品特点
山东“力诺”新一代高效磁控溅射真空玻璃管是山东力诺公司，引进德国先进的镀膜管生产自动检测监控系统自动生产线生产，能直接检测管子的吸收率和发射率，利用“力诺”独有的铝/氮工艺进行表面处理，有效地提高了集热器的吸收率和发射率。
使用铝/氮工艺，提高了集热板的吸收率，可达96%，而发射率仅为6%以下，并且膜层附着牢固，使用寿命可达15年以上。当太阳辐射度为800瓦/平方米时，℃（受环境温度的影响很小）。
集热管的材质选用有“玻璃王”，它质纯明净，玻璃透光率高，无色差。抗热冲击性好，真空度可达97%，保温性能好，热效率高，而且还有很高的机械硬度，能抵抗直径为5mm冰雹的强烈冲击。
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各项技术指标符合GB/T17049的标准。
水箱配置：本系统共20吨，采用2个10吨不锈钢保温水箱。
本工程采用热泵结合太阳能热水器,可以实现太阳能优先工作,即太阳能热水器全负荷工作后不够的热量由热泵工作提供。
（五）、各种热水器运行费用对比
以下图表示意按电费1元计，实际费用以当地单价进行计算为准
加热方式
能源热值
能效比
单价
所需能量
（1吨水）
所需费用
（1吨水）
燃煤锅炉
4000kcl/kg
40%
燃油锅炉
8429kcal/l
80%
燃气锅炉
10800kcal/kg
73%
电热水器
860kcal/kwh
90%
1元/kwh
德能热泵
860kcal/kwh
400%
1元/kwh
(六)、工程报价预算
四、工程项目报价表
序号
名称
型号
数量
单价(元)
金额(元)
楼面热水工程
1
德国德能热泵热水机组
DE-92W/D
3台
45000
135000
2
不锈钢保温水箱
10M3
2个
16000
32000
3
德国威乐热水循环泵
PH-401E
3台
2800
8400
4
增压泵
MHI404
1台
9300
9300
5
冷水增压泵
PUN-600E
1台
3800
3800
6
德能电控系统
GB认证电器
1套
18900
18900
7
PPR热水管
Φ63Φ50Φ40
1批
28000
28000
PPR球阀
Φ50Φ40
液位控制器
电磁阀
DN25
Y型过滤器
DN40
PPR外牙直通
Φ63Φ50Φ40
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吊装及运输费
1项
6500
6500
9
安装费
1项
19000
19000
(一)工程小计：￥260900元
太阳能部分
集热器
个
40
1530
61200
真空管
Φ58×1800
支
2000
35
70000
支架
套
40
510
20400
热水循环泵
PH-123E
台
4
930
3720
补水箱
1吨
个
1
2000
2000
太阳能全自动控制器
套
4
900
3600
微电脑时间控制器
个
1
1595
1595
PPR热水管
Φ25Φ32Φ40
批
1
9200
9200
PPR外牙直通
Φ25Φ32Φ40
国标电线
Y型过滤器
DN32
线管及配件
Φ32
保温套管
Φ25Φ32Φ40
其它辅材
吊装及运输费
项
1
3500
3500
安装费
项
1
12500
12500
(二)工程小计 ￥187715元
￥185715元
小计工程造价: ￥448615元
税款：448615×8%=
工程总合计: ￥
服务项目：
由卖方提供售前、售中、售后服务：
（1）由卖方提供设计方案及图纸；
（2）由卖方送货上门至用户指定地点；
（3）由卖方负责安装、调试及使用培训；
（4）该系统保修一年；
（5）卖方承诺24小时提供售后服务，故障响应时间3小时内.
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第三部份: 技术方案
1、德能（Deron）机组主要配件清单
序号
名称
品牌产地
技术性能
1
压缩机
美国谷轮
A、低噪音低振动；B、精确的制冷容量控制；C、能耗低；D、耐高压；E、采用热泵热水机组专用涡旋式压缩机；F、有效防止“液击”现象；
2
电气元件
法国施耐德
国际知名品牌，性能卓越稳定，品质保证，经久耐用；
3
控制系统
德国DERON
A、全自动跟踪水温、水压功能；B、自动检查结霜情况功能；C、自动跟踪多机并联使用控制功能；D、智能除霜功能及手动除霜功能；E、自动保护压缩机功能；F、自动补水及多种补水方式 G、可设定的开机加热时间；
4
风机
富丽华
低噪音高效率、功率10年不减退；
5
膨胀阀
美国爱默生ALCO
性能卓越稳定，高效除霜；
6
热交换器
德国DERON
性能高效且稳定；
7
蒸发器
中外合资
性能高效稳定，蒸发面积大，吸热量大；
8
冷凝器
中外合资华鹭
板式交换，换热效率高，易清洗；
9
工质
R22
A、适用环境度宽，在寒冷地区（-50C）以上使用；B、环保型产品，该制冷剂对臭氧层零污染；C、节能效果突出。
10
机组
外壳
采用进口镀锌钢板，精心制造，不褪色，能适应各种恶劣气候条件，防锈防水；
2、蓄热加热保温水箱
◆利用高频电阻焊焊接连接口,确保焊接处不易生锈漏水
◆保温性能良好:保温材料采用无氟聚氨酯整体发泡,确保在50C环境温度下的600C热水,24小时内温度降低不超过40C
◆制作材质:,；保温材料为无氟聚氨酯，厚度为50mm。
3、系统配置
智能全自动化设计,热水系统采用模块式组合安装，这样做目的是保证热水的正常供应，即使某台机出现故障，也不影响其它机组工作，保证热水的正常使用。
1、机组采用强制循环加热，直到设定的温度，机组才停止加热。
2、自动恒温，当水箱内温度低于设定温度5℃时，机组自动启动，进行加热保温。采用保温储水箱，具有非常好的保温性能，保证