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超低溫空氣源熱泵機組
超低溫空氣源熱泵機組選型及應(yīng)用
超低溫空氣源熱泵機組選型及應(yīng)用

型 號: LYK-12RD~LYK-71RD

功 率：2.3kw~18.7kw

電 源：220V~380V

產(chǎn)品介紹

超低溫空氣源熱泵機組針對商場學(xué)校住宅小區(qū)等大面積場所的選型應(yīng)用

超低溫空氣源熱泵機組的工作原理依然是逆卡諾原理，即利用設(shè)備內(nèi)的吸熱介質(zhì)(冷媒)從空氣或自然環(huán)境中采集熱能，經(jīng)EVI噴氣增焓壓縮機壓縮后提高冷媒的溫度，并通過熱交換器冷媒放出熱量加熱冷水，同時排放出冷氣，制取的熱水通過水循環(huán)系統(tǒng)送入用戶進行采暖或直接用于熱水供應(yīng)。簡而言之，就是通過消耗少量的電力來實現(xiàn)熱量搬運，從而達(dá)到制冷、制熱的目的。機組是包括壓縮機、翅片管換熱器、風(fēng)機、控制器、膨脹閥、板式換熱器和輔機等組成的一套供暖制冷循環(huán)系統(tǒng)，在超低溫環(huán)境下，單臺熱泵無法解決大面積場所供暖制冷需求時則由多臺相同或者不同功率組成空氣源熱泵設(shè)備機群協(xié)同工作。

超低溫空氣源熱泵機組

超低溫空氣源熱泵機組具有如下特點

（1）機組系統(tǒng)冷熱源合一，不需要設(shè)專門的冷凍機房、鍋爐房，機組可任意放置屋頂或地面，不占用建筑的有效使用面積，施工安裝十分簡便。
（2）機組系統(tǒng)無冷卻水系統(tǒng)，無冷卻水消耗，也無冷卻水系統(tǒng)動力消耗。另外，冷卻水污染形成的軍團菌感染的病例已有不少報導(dǎo)，從安全衛(wèi)生的角度，考慮空氣源熱泵也具有明顯的優(yōu)勢。
（3）機組系統(tǒng)由于無需鍋爐、無需相應(yīng)的鍋爐燃料供應(yīng)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和煙氣排放系統(tǒng)，系統(tǒng)安全可靠、對環(huán)境無污染。
（4）空氣源熱泵機組采用模塊化設(shè)計，不必設(shè)置備用機組，運行過程中電腦自動控制，調(diào)節(jié)機組的運行狀態(tài)，使輸出功率與工作環(huán)境相適應(yīng)。
（5）空氣源熱泵的性能會隨室外氣候變化而變化。
（6）在我國北方室外空氣溫度低的地方，可選用超低溫空氣源熱泵機組，極寒地區(qū)需設(shè)輔助加熱器

超低溫空氣源熱泵機組的分類

按機組容量大小分為：戶式小型機組、中型機組、大型機組等。
按機組組合形式分為：整體式機組（由一臺或幾臺壓縮機共用一臺水側(cè)換熱器的機組稱為整體式機組）和模塊化機組（由幾個獨立模塊組成的機組，稱為模塊化機組）。

依功能劃分魯禹超低溫空氣源熱泵機組目前共分兩大系列，供暖機組和冷暖機組。

超低溫空氣源熱泵機組的分類

主要部件

機組包括壓縮機、翅片管換熱器、風(fēng)機、控制器、膨脹閥、板式換熱器等部件。
壓縮機
采用高效渦旋式壓縮機，部分機型壓縮機具備噴氣增焓（EVI）功能；振動小、噪聲低、可靠性高。
翅片管換熱器
采用高散熱效率的翅片管換熱器。針對具體機型對分配器進行設(shè)計和驗證，保證制冷劑在每個回路分配的均勻性，極大地提高了換熱器的利用率。
板式換熱器
采用釬焊式的板式換熱器，具有結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率高等的特點。
水流開關(guān)

采用名牌部件產(chǎn)品，可靠性高，能有效保護機組。

工作原理圖

超低溫空氣源熱泵機組工作原理

制冷運轉(zhuǎn)

1、 經(jīng)過壓縮機的壓縮，低溫低壓的氣態(tài)制冷劑成為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，從壓縮機排氣管道排出后，通過四通換向閥進入冷凝器(空氣側(cè)換熱器)；風(fēng)扇運轉(zhuǎn)，將熱量帶走從而使制冷劑被冷凝，變成液態(tài)制冷劑。
2、 經(jīng)過冷凝器冷凝后的高壓液態(tài)制冷劑進入膨脹閥。液態(tài)的冷媒在經(jīng)節(jié)流后體積膨脹，狀態(tài)改變，變成了低溫、低壓的液態(tài)制冷劑和部分氣態(tài)制冷劑。
3、 制冷劑的氣液混合體經(jīng)管道流入蒸發(fā)器(水側(cè)換熱器)，制冷劑在熱交換器中膨脹蒸發(fā)，吸收水中的熱量，蒸發(fā)吸熱后變成氣態(tài)，載冷劑（水）溫變低，水泵不斷運作，將冷量不斷泵給末端設(shè)備，再將冷量散發(fā)出去。
4、 最后，經(jīng)過膨脹蒸發(fā)的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過四通換向閥和壓縮機吸氣管道進入壓縮機，再次壓縮，不斷循環(huán)。

制熱運轉(zhuǎn)

1、 經(jīng)過壓縮機的壓縮，低溫低壓的氣態(tài)制冷劑成為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，經(jīng)壓縮機排出后，通過四通換向閥進入水側(cè)換熱器。利用水將制冷劑的熱量帶給用戶，同時制冷劑被冷凝為高壓的液態(tài)。
2、 經(jīng)過冷凝器冷凝后的高壓液態(tài)制冷劑進入膨脹閥。液態(tài)的冷媒在經(jīng)過節(jié)流后體積膨脹、狀態(tài)改變，變成了低溫、低壓的液態(tài)制冷劑和部分氣態(tài)制冷劑。
3、 經(jīng)過管道后在空氣側(cè)換熱器中蒸發(fā)吸收空氣的熱量，變成氣態(tài)制冷劑。
4、 最后,氣態(tài)制冷劑經(jīng)過四通換向閥和壓縮機吸氣管道進入壓縮機，再次壓縮，不斷循環(huán)。

除霜運轉(zhuǎn)

1、 當(dāng)機組以制熱方式運行時，環(huán)境溫度較低時，空氣側(cè)換熱器就有可能結(jié)霜，影響制熱的效果，因此需要除霜。
2、 除霜控制通過結(jié)合空氣側(cè)盤管溫度、計時器進行長期監(jiān)控，判斷是否需要除霜。
3、 機組同過四通換向閥將制熱運轉(zhuǎn)變?yōu)橹评溥\轉(zhuǎn)，這時高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過空氣側(cè)換熱器進行除霜；壓縮機除霜時間風(fēng)機不運作。
4、 除霜結(jié)束后,通過四通換向閥的切換,制冷運轉(zhuǎn)再次恢復(fù)為正常狀態(tài)制熱運轉(zhuǎn)。

機組同程布置和安裝示意圖


超低溫空氣源熱泵布置示意圖

超低溫空氣源熱泵安裝示意圖

機組制熱量、主管道管徑、循環(huán)水泵流量查對表

機組制熱量（kw）
100-290
300-390
400 -590
600-690
900-1500
1600-2240
2000-3000
3001-4484
管徑
DN80
DN100
DN125
DN150
DN200
DN250
DN200x2
DN250x2
流量(T/H)
20-39
40-69
70-99
100-119
120-260
265-390
364-520
530-781

注：機組的制熱量是指多臺機組在環(huán)境溫度7℃下制熱量的總和

超低溫空氣源熱泵機組型號及參數(shù)

型號
機型
性能參數(shù)(額定)
尺寸（mm）
產(chǎn)水量（L/H）
參考建筑供暖面積
普通房—節(jié)能房
LYK-12RD
3P側(cè)出風(fēng)
輸入功率：2.3kw
制熱量：9.1kw
制冷量：7.3kw
750×690×870
350
50㎡-80㎡
LYK-15RD
5P側(cè)出風(fēng)
輸入功率：4.2kw
制熱量：16.5kw
制冷量：12kw
1120*440*1360
420
100㎡-120㎡
LYK-18RD
6P側(cè)出風(fēng)
輸入功率：4.45kw
制熱量：18kw
制冷量：14kw
1120*440*1360
620
120㎡—150㎡
LYK-30RD
10P側(cè)出風(fēng)
輸入功率：8kw
制熱量：32kw
制冷量：24kw
1400*810*1800
810
240㎡—350㎡
LYK-71RD
25P頂出風(fēng)
輸入功率：18.7kw
制熱量：75kw
制冷量：53kw
2100*1100*2000
2200
600㎡—1000㎡

1、 超低溫空氣源熱泵機組在酒店、商場制冷供暖項目應(yīng)用——末端：風(fēng)機盤管采暖改造

A）寒冷地區(qū)：按該項目的冷負(fù)荷選型：
如：某10000平酒店 ，單位冷負(fù)荷為80w/㎡,總冷負(fù)荷為800kw,
25P機空氣源熱泵的 制冷量53kw，制熱量75kw
需要25P機的臺數(shù)為：800kw/53kw=15臺（其中800kw/75kw=11臺用于供暖）
B）夏熱冬冷地區(qū)：按該項目的熱負(fù)荷選型，夏季制冷量不足時，用水冷機組補充
例如：某10000平商場，單位面積冷負(fù)荷為150w/㎡,總冷負(fù)荷為1500kw,單位面積熱負(fù)荷為70w/㎡,總熱負(fù)荷為700kw,
冬季采暖：25P機臺數(shù)=700kw/75kw=10臺；
夏季制冷：10臺25P空氣源熱泵+970kw水冷機組（制冷量：1500kw-530kw=970kw).
C）末端的改造：
因末端的循環(huán)水溫是夏季7-12℃，冬季40-45℃，溫差是5℃左右，與熱泵的供水溫度及溫差一致，因此，末端不需要改造。


圖為北京某10000平米購物商場超低溫空氣源熱泵機組供暖制冷工程

A）寒冷地區(qū)：主機按該項目的冷負(fù)荷選型：

如：10000平學(xué)校 ，單位面積冷負(fù)荷為80w/㎡,總冷負(fù)荷為800kw,
25P機空氣源熱泵的制冷量53 kw，制熱量75kw

需要25P機的臺數(shù)為：800kw/53kw=15臺。

8.5萬平超低溫空氣源熱泵機組采暖制冷

新疆和田市于田二中8.5萬平超低溫空氣源熱泵機組采暖制冷工程

1.8萬平超低溫空氣源熱泵機組采暖制冷

保定二中1.8萬平超低溫空氣源熱泵機組采暖制冷工程

B）夏熱冬冷地區(qū)：按該項目的熱負(fù)荷選型，夏季制冷量不足時，用水冷機組補充
例如：某10000平住宅，單位面積冷負(fù)荷為80w/㎡,總冷負(fù)荷為800kw,單位面積熱負(fù)荷為50w/㎡,總熱負(fù)荷為500kw,
冬季采暖：25P機臺數(shù)=500kw/75kw=7臺；
夏季制冷：7臺25P空氣源熱泵+429kw水冷機組（制冷量：800kw-371kw=429kw).
超低溫空氣源熱泵機組在辦公樓、住宅小區(qū)供暖項目中的應(yīng)用——末端：暖氣片采暖改造
· A）空氣源熱泵主機選型：
· 寒冷地區(qū)冬季白天的平均溫度在0℃以上，空氣源熱泵按環(huán)境溫度0℃時的制熱量計算；嚴(yán)寒地區(qū)冬季白天的平均溫度在-5℃以上，空氣源熱泵按環(huán)境溫度-5℃時的制熱量計算.
· 總熱負(fù)荷=給定的單位面積的熱負(fù)荷×建筑物的總建筑面積
· 例如：北京10000平小區(qū)采暖，給定的熱負(fù)荷為45w/㎡,總熱負(fù)荷為450kw,25p空氣源熱泵在0 ℃的制熱量是75kw,輸入功率為18.7kw。
· 需要25P機的臺數(shù)=450kw/75kw=6臺。
· 夜晚室外環(huán)境溫度極低情況下可采用電輔加熱設(shè)備
B）末端不需要改造（原系統(tǒng)保持不變）：
晚間循環(huán)水供水溫度50-70 ℃，供回水溫差15-20 ℃；
白天循環(huán)水供水溫度45-50 ℃，供回水溫差15℃（兩組熱泵串聯(lián)安裝）
C）冬季系統(tǒng)的運行費用計算
例如：北京10000平小區(qū)一個采暖期的費用
采暖期：125天，節(jié)能住宅的平均耗熱指標(biāo)：20.6w/㎡.
電價：白天16個小時0.5元/kwh,晚間8小時0.1元/kwh.
每平方米的耗能為：20.6×24×125=61.8kwh.
每平方米的運行費用：61.8×16/24×0.5×1/3+61.8×8/24×0.1=20.6/3+2.06=8.9元
10000平冬季的采暖費用為8.9萬元。
D）超低溫空氣源熱泵機組的安裝方式：
在商業(yè)項目空氣源熱泵采暖改造中，熱泵主機生產(chǎn)廠家和經(jīng)銷商應(yīng)從事的重要工作
(A)科學(xué)的項目方案:
產(chǎn)品安裝方式及運行，要與競爭者有更合理、更科學(xué)、更節(jié)省的方式；
（B）獨特的經(jīng)營思路：安裝、運行、售后的各種確保措施。
超低溫空氣源熱泵機組在老舊小區(qū)非節(jié)能住宅供暖項目中的應(yīng)用
項目方案：1萬平老舊小區(qū)非節(jié)能住宅末端暖氣片項目：
電價：白天14個小時0.57元/kwh;晚間10個小時0.31元/kwh；給定的熱負(fù)荷為60w/㎡耗熱指標(biāo)41w/㎡，采暖期室外平均溫度-1.2 ℃，白天室外平均溫度3.8 ℃，采暖期天數(shù)119天，。
1萬平需配25P熱泵主機10臺，600kw電鍋爐1臺；

一個采暖期的運行費用29元/㎡(蓄熱電鍋爐是36元/ ㎡)

16000平小區(qū)超低溫空氣源熱泵機組采暖制冷工程

新疆庫爾勒16000平小區(qū)超低溫空氣源熱泵機組采暖制冷工程

運營思路：(1)運行費用低于30元/ ㎡，室溫18℃以上；（2）晚間的運行噪音低于35分貝，白天的運行噪音低于鍋爐房的運行噪音；（3） 系統(tǒng)可以產(chǎn)70-80 ℃，末端不需要改造；

超低溫空氣源熱泵機組運行環(huán)境要求

項目
要求
安裝位置
安裝方式：水平安裝
環(huán)境溫度
室外：－25℃～+50℃，
環(huán)境濕度
室外：5%RH～95%RH
運行電源
220V±10%/1N-/50Hz
380V±10%/3N-/50Hz
海拔高度
不超過1000m，1000m以上需降額使用
防護等級
IPX4

儲藏環(huán)境要求

項目
要求
儲藏環(huán)境
室內(nèi)、干凈（無粉塵等）
環(huán)境濕度
5%～85%RH（無凝露）
環(huán)境溫度
－30℃～54℃

防凍警示

當(dāng)機組所處環(huán)境溫度低于0℃時，如果不是采用防凍液作為載冷（熱）劑，請確保該機組處于供電狀態(tài)；
如不能確保，請將機組內(nèi)的水排空，否則機組將有凍裂的風(fēng)險。各機組均設(shè)有排水閥，在機組水路最低部。
控制方式
通過對控制面板進行參數(shù)設(shè)定，實現(xiàn)機組的自動啟停、自動控溫；根據(jù)不同的需求，機組可選用PLC智能控制，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制或托管（選用）。
首先，魯禹超低溫空氣源熱泵冷熱水機組不需要專門的機房，也不需要專業(yè)的人員來維護管理，節(jié)省了寶貴的建筑面積和后期維護費用。
其次，采用風(fēng)冷方式換熱，無需冷卻塔等大型的冷卻設(shè)備，降低了初投資和以后的運行費用。
再次，超低溫空氣源熱泵冷熱水機組是為寒冷地區(qū)度身定制熱量差額管理功能的“全天候”風(fēng)冷熱泵機組，運行范圍為-25℃至+50℃。
第四，超低溫空氣源熱泵氣直通結(jié)構(gòu)加強了機組低溫制熱的穩(wěn)定性，拓寬了機組低溫制熱的工況范圍，使機組可以在低至-25℃溫度下穩(wěn)定制熱。
第五，相對于水冷機組，超低溫空氣源熱泵機組解決了人們過渡季節(jié)生活環(huán)境制冷制熱的需要，機組的自動控制和靈活性比較高。
水系統(tǒng)說明
水通過動力源輸送熱量至地暖末端。本系統(tǒng)設(shè)計兩臺完全相同的水循環(huán)水泵，并聯(lián)在機組的回水端，循環(huán)水泵的類型為立式管道泵，一用一備。供回水管道、凝結(jié)水管，管徑≤DN65用熱鍍鋅鋼管；支管DN50，絲接，管徑>DN65用熱鍍國標(biāo)鋼管，焊接或法蘭連接。
消聲與減振
機組、水泵的底座均需要安裝優(yōu)質(zhì)廠家設(shè)計的減振器、橡膠減振墊、管道撓性接頭等，機組均采用國標(biāo)進行安裝。管道本身采用橡塑保溫管，具有一定彈性，降低噪音。機組與管道、水泵等連接均采用橡膠軟連接，減少機組噪音。
系統(tǒng)的維護
水系統(tǒng)：在水進入機組和系統(tǒng)之前經(jīng)過高效過濾器過濾，使用名牌廠家生產(chǎn)的鍍鋅鋼管輸送冷凍水，所以不會在管路內(nèi)形成水垢，維護保養(yǎng)也極為簡單，只需定期清洗室內(nèi)機的過濾網(wǎng)就可以達(dá)到正常使用效果，如果發(fā)生室內(nèi)機損壞需要維修等情況，可將連接室內(nèi)機的進出水閥門關(guān)閉，將內(nèi)機維修即可，不影響其它設(shè)備運行，方便維修和保養(yǎng)。