空氣源熱泵泳池洗浴中心恒溫工程方案設計
本方案以本公司投標項目為例，簡述設計內容。工程概況: 該標的泳池為室內泳池，總水量為10噸。洗浴中心，需要5噸水用于淋浴。選用四季沐歌空氣源熱泵商用循環式熱水機組做為淋浴熱源，用空氣能熱泵泳池恒溫機做為恒溫熱源，使泳池恒溫到42℃。
目 錄
第一章工程方案設計
第二章 工程材料清單和報價 13
1)房間工程材料和報價 13
2)泳池工程材料和報價 13
第三章 實施細則說明 14
1、工程設計依據（執行最新標準） 14
2、工程設計的計算和說明 15
3、施工方案 16
4、施工質量保證體系 17
第一章 方案設計
工程概況: 該標的泳池為室內泳池，總水量為10噸。洗浴中心，需要5噸水用于淋浴。選用四季沐歌空氣源熱泵商用循環式熱水機組做為淋浴熱源，用空氣源熱泵泳池恒溫機做為恒溫熱源，使泳池恒溫到42℃。
1.機組選型
A）用水量和水箱容積
根據客戶提供的資料，計算日用水總量為：
M=5000kg
所以設計水箱容積為5T。
B）機組選型
全年最冷月每天所需的制熱量為：
Q=C×M×△T×（1+η3+η4+η5）=1097046kJ
Q：熱負荷 kJ
C：水的比熱 4.1868kJ/kg·℃
△T：進出水溫差 （55-8）℃
η3：水箱散熱修正系數 9.5%
η4：循環管散熱修正系數0
η5：回水散熱修正系數 2%
現對最冷月機組性能進行修正，并根據最冷月每天所需的制熱量計算所需標準工況下的機組功率：
P=Q÷H×β×η6÷η7×（1+η8+η9）=41.1 kw
P：標準工況機組輸出功率 kw
H：最冷月一天最大工作時間 10h
β：時間單位換算系數 0.000278h/s
η6：COP修正系數 1.099
η7：輸入功率修正系數 95%
η8：除霜修正系數 0
η9：最冷天修正系數 20%
根據下表的參數PW050-KFXRS機組標準工況的輸出功率為22 kw。
所以計算PW050-KFXRS機組的臺數為：
N= P÷10=1.1≈1臺
所以選擇1個5T的不銹鋼保溫水箱和1臺PW050-KFXRS機組。
機組型號 PW030-KFXRS PW050-KFXRS PW100-KFXRS PW120-KFXRS PW200-KFXRS PW240-KFXRS
額定制熱量 kW 10.8 20 40 46 80 92
額定輸入功率 kW 2.7 4.5 9 10.8 18 21.6
額定電流 A 5 9 17 21 34 41
最大輸入功率 kW 3.6 6.1 12.2 14.6 24.3 29.2
最大電流 A 7 12 23 28 46 55
額定水溫 ℃ 55 55 55 55 55 55
最高出水溫度 ℃ 60 60 60 60 60 60
電源規格 1P/220V/50Hz 3P/380V/50Hz
防觸電等級 Ⅰ類 Ⅰ類 Ⅰ類 Ⅰ類 Ⅰ類 Ⅰ類
防護等級 IPX4 IPX4 IPX4 IPX4 IPX4 IPX4
環境溫度范圍 ℃ -7～43 -7～43 -7～43 -7～43 -7～43 -7～43
產水量 L/H 265 491 983 1130 1966 2261
接管管徑 DN25 DN25 DN40 DN40 DN65 DN65
循環水量 M3/h 3 5 10 12 20 24
水阻力 kPa 46 46 46 46 46 46
噪音 dBA ≦54 ≦56 ≦60 ≦60 ≦62 ≦62
設備重量 kg 100 180 340 380 680 760
設備尺寸 長 mm 810 810 1500 1500 1500 1500
寬 mm 691 691 750 750 1500 1500
高 mm 870 1065 1700 1700 1700 1700
額定工況：環境干濕球溫度為20/15℃時，水箱水溫從20℃加熱至55℃。
泳池方案
為滿足全年最冷月的恒溫要求，現對該工程進行機組選型：
a)泳池池水恒溫所需熱量，應為下列熱量的總和：
一、池面水分蒸發和傳導損失的熱量；
二、池壁、池底和管道傳導損失的熱量；
三、補充水加熱需要的熱量。
1）泳池池水表面蒸發損失的熱量。按下式計算：
Qx＝αу（0.0174vf＋0.0229）(Pb－Pq) A(760/B)
式中 Qx——泳池池水表面蒸發損失的熱量（kJ/h）；
α——熱量換算系數，α=4.1868（kJ/kcal）
у——與泳池池水溫相等的飽和蒸汽的蒸發汽化潛熱（kJ/kg），池水溫度取28℃，y= 2434.4 kJ/kg；溫度取42℃，y= 2396 kJ/kg
vf ——泳池池水面上的風速（m/s），一般按下列規定室外vf ＝2 m/s；室內vf ＝0.2 m/s；
Pb——與泳池池水溫相等的飽和空氣的水蒸汽分壓力（mmHg），Pb=28.69 mmHg；
Pq——泳池的環境空氣的水蒸汽壓力（mmHg），根據氣象表取室外溫度為15℃，相對濕度70%，Pq=9.05 mmHg；
A——泳池的水表面面積（m2），A=6.6 m2（按深度1.5m計算）；
B——當地的大氣壓力（mmHg），B=760 mmHg。
所以：Qx＝5197 kJ/h
2）泳池的水表面、池底、池壁、管道和設備等傳導所損失的熱量，應按泳池池水表面蒸發損失熱量的20%計算：
Qs= Qx×20%=5197 kJ/h×20%=1039 kJ/h
3) 泳池補充水加熱所需的熱量，應按下式計算：
Qb＝α×qb×у（tr- tb）÷t
式中 Qb——泳池補充水加熱所需的熱量(kJ/h)；
α——熱量換算系數，α＝4.1868(kJ /kcal)；
qb——泳池每日的補充水量(L)，按總水量的20%計算；
у——水的密度（kg/L），為1 kg/L；
tr——泳池池水的溫度（℃），為42℃；
tb——泳池補充水水溫（℃），根據當地冬季水溫確定為15℃；
t——加熱時間（h），按48 h計算。
所以Qb＝4710 kJ/h
綜合上面的計算，
Qh=Qx+Qs+Qb=5197kJ/h+1039kJ/h+4710kJ/h=10946kJ/h=3kW
考慮可能遇到的極端天氣，泳池恒溫所需的總功率留15%的余量,
即Qz=Qh×(1+15%)=3.45kW
b)初始加熱的熱量計算：
Qc= C×M×△T÷H
Qc：初始加熱熱負荷 kJ/h
C：水的比熱 4.1868kJ/kg·℃
M：總水量 10000kg或L
△T：進出水溫差 27℃
H：加熱時間 48h
所以Qc=23551 kJ/h=6.5kw
c)因為Qc＞Qz，所以現按泳池恒溫所需熱量對機組進行選型：
空氣源泳池恒溫機組在冬季15℃的環境溫度下的輸出功率為標準工況下的80%，同時對選型機組功率留10%的余量以保證冬季最冷天的機組輸出，所以選擇標準工況下的機組輸出功率為：
P=Qz÷80%×(1+10%)=6.5kw÷80%×(1+10%)=9 kw
根據下面空氣源熱泵泳池恒溫機的參數表，選擇1臺PW050-KFXYC的泳池恒溫機組。
機組型號 PW030-KFXYC PW050-KFXYC PW100-KFXYC PW120-KFXYC PW200-KFXYC PW240-KFXYC
額定制熱量 kW 13 22 44 53 88 106
額定輸入功率 kW 2.7 4.5 9 10.8 18 21.6
額定電流 A 5 9 17 21 34 41
最大輸入功率 kW 3.6 6.1 12.2 14.6 24.3 29.2
最大電流 A 7 12 23 28 46 55
額定水溫 ℃ 28 28 28 28 28 28
最高出水溫度 ℃ 35 35 35 35 35 35
電源規格 380V/3PH/50Hz
防觸電等級 Ⅰ類 Ⅰ類 Ⅰ類 Ⅰ類 Ⅰ類 Ⅰ類
防護等級 IPX4 IPX4 IPX4 IPX4 IPX4 IPX4
環境溫度范圍 ℃ -7～43 -7～43 -7～43 -7～43 -7～43 -7～43
換熱器材質 鈦 鈦 鈦 鈦 鈦 鈦
接管管徑 DN40 DN40 DN65 DN65 DN80 DN80
循環水量 M3/h 4.5 8 15 18 30 36
水阻力 kPa 46 46 46 46 46 46
噪音 dBA ≦54 ≦56 ≦60 ≦60 ≦62 ≦62
設備重量 kg 100 180 340 380 680 760
設備尺寸 長 mm 810 810 1500 1500 1500 1500
寬 mm 691 691 750 750 1500 1500
高 mm 870 1065 1700 1700 1700 1700
額定制熱工況：環境干濕球溫度為24℃（干球）/19℃（濕球），進水溫度為27℃。
選用PW030-KFXYC的恒溫熱水器，加熱時間無需48小時，可以減少為H = 9/13*48=33小時。
第二章 工程材料清單和報價
1)熱水工程材料和報價
序號 名稱 規格 數量 單位 單價（元） 總價（元）
1 熱泵熱水主機 PW050-KFXRS 1 臺
2 熱泵基礎 角鋼制作 2 個
3 不銹鋼保溫水箱 5T 1 個
4 水箱底座 型鋼支架 1 個
5 熱水供水泵 PH-041E 1 臺
6 循環泵(威樂） PH-101E 2 臺
7 銅閥門 DN20~ DN50 1 批
8 PPR管道（聯塑） ￠25~￠63 1 批
9 PPR管配件 管道X 20% 1 項
10 保溫材料 ￠25~￠63 1 批
11 二次電路控制系統，連控制線、線管 1 項
12 輔助材料 1 項
13 機組運輸和吊裝 1 項
14 安裝管理費 (1-13)X10% 1 項
15 合計
2)泳池工程材料和報價
序號 名稱 規格 數量 單位 單價（元） 總價（元）
1 泳池熱泵主機 PW050-KFXYC 1 臺
2 熱泵基礎 角鋼制作 1 個
3 不銹鋼保溫水箱 無 0 個
4 水箱底座 型鋼支架 0 個
5 銅閥門 DN20~ DN50 1 批
6 泳池水質水處理專用設備 沙缸、毛發過濾器、投藥器等等 1 套
7 PPR管道（聯塑） ￠25~￠63 1 批
8 PPR管配件 管道X 20% 1 項
9 保溫材料 ￠25~￠63 1 批
10 二次電路控制系統，連控制線、線管 1 項
11 輔助材料 1 項
12 機組運輸和吊裝 1 項
13 安裝管理費 (1-13)X10% 1 項
14 合計
第三章 實施細則說明
1、工程設計依據（執行最新標準）
1）、《空氣源熱泵熱水系統設計、安裝及工程驗收技術規范》國家標準 。
★國家現行《建筑裝飾工程施工及驗收規范》（JGJ73-91）、《建筑安裝工程質量檢驗評定統一標準》（GBJ300-88）。
★省市有關政策和文件規定。
★公司質量管理體系中的規章制度等文件資料。
2）、根據施工現場情況確定。
★工程特點、施工環境、施工條件和自然條件。
★工程合同的要求。
★其他相關資料。
3）、GBJ17-88《鋼結構設計規范》
4）、GBJ10-89《鋼筋設計規范》
5）、GBJ9-87《建筑荷載規范》
6）、GBJ15-88《建筑給水排水設計規范》
7）、TJ231 《機電設備安裝工程施工及驗收規范》
8）、GB50254 《電氣裝置安裝工程低電器施工及驗收規范》
9）、GBJI31-90 《自動化儀表安裝工程質量檢驗評定標準》
10）、GB50259 《電氣裝置安裝工程電氣照明裝置施工及驗收規范》
2、工程設計的計算和說明
1、系統水力計算（水泵選型計算）
1）水泵流量計算
Q=Q1，Q1設計小時水量
2）水泵楊程計算
H=H1+H2+H3 H1:沿程水頭損失
H2：局部水頭損失；H3:剩余水頭損失
3）沿程水頭損失計算
h=ALQ2（MH20） A:管適比阻值 L：計算管段長度（M） Q：計算管段流量（L/S）
4）局部水頭損失計算:局部水頭損失按沿程水頭損失的35%取用
2、支承強度計算說明
項目 計算及說明
熱泵主機 熱泵主機有鋼結構底座，也可水泥基座或防震橡膠
儲熱水箱底座 將根據水箱的重量，設計水箱支架將重量分載屋頂支承梁上
3、漏電保護說明
本方案已經作全面的漏電保護設計。
4、消防保護說明
系統全部結構件采用不燃或難燃材料制作，樓面工程布局保證消防通道順暢。
5、防風抗震性說明
系統結構設計時，按抗十二級臺風，抗震防裂變度八度為標準。
6、水密性說明
機組及保溫水箱在出廠前均已經過水壓水密試驗，現場安裝后，即按國家《管道工程施工及驗收規范》有關規定進行測試承壓能力和氣密性試驗，其中承壓能力達6kg.f/cm2符合標準則為合格。
7、防腐阻垢性說明
機組內部走水全部采用銅管；保溫水箱內膽外膽全部采用日本或韓國進口SUS304不銹鋼板，根據冬季的要求，采用進口聚氨酯整體發泡，發泡厚達70㎜；冷熱水管采用PP-R國標件，現場冷作及現場焊縫刷防銹漆處理；系統熱水管保溫層采用EPS橡塑管，保溫管厚達30㎜。
8、環保性說明
系統水質在循環加熱過程中，大部分污雜物在重力作用下沉降在集熱器和儲熱水箱底部，對使用者的健康無任何影響，定期（三個月）排污時對環境亦無任何影響。
3、施工方案
1、施工范圍
1）熱泵中央熱水系統工程包括主體工程和輔助工程。主機工程主要由熱泵主機，不銹鋼儲熱保溫水箱，水箱架及底座等組成，輔助工程主要冬季采用電輔，保溫及防風項目等組成。
2）本工程為樓面全包工程， 含材料，加工，安裝費，運輸，設計等全部工程項目。
2、施工組織
1）工程由我公司工程部負責組織安裝，工程部有足夠的技術力量和施工經驗完成熱泵熱水工程，當工程進入工期緊張后，公司可隨時增派人員。
3、質量與安全保證措施
為確保工程驗收合格率100%，達到優良標準。采取下列措施：
1）關鍵過程控制：
a)隱蔽工程必須通過監理或甲方驗收簽證后方可封閉。
b)管道進行水壓實驗前，對系統進行反復沖洗，直到水清澈為止。
2）重要過程控制：
a）管道安裝時首先將管道內的垃圾清理干凈，安裝時嚴防熔渣落入管內，對已安裝好的管道開口處，包封嚴密，以免建筑物垃圾進入管內。
b）管道絲接：彈線確定走向、標高，卡好尺寸、篩選管件，安裝管道時調整水平或垂直度，絲接時用力適度。
c）保溫：管道保溫特點是隔熱、防結露；確保其密封性，特點是支架處要防止產生冷橋現象。
3）嚴格按設計圖紙和合同規定施工。
4、工程的驗收
（1）、熱泵工程外觀整體協調、結構緊湊、合理。
（2）、主機、水箱、管路、閥、控制系統外觀無明顯缺陷。
（3）、防漏檢驗：系統裝置注滿水后，正常運行，無漏水現象為合格。
（4）、產熱量檢驗：系統裝置連續運行二天，產熱指標達到合同要求為合格。
5、工期（進度）安排
產品已全部預留接口，現場只需簡單的串并聯，合同簽訂后，按甲方要求日期進入施工現場。工期按合同的要求進行。
6、與工程的協調
公司將派專人（乙方代表）與貴方人員密切配合。凡施工過程中需貴方配合和支持的，將提前通知貴方，以取得理解和支持。凡土建施工中需我方提供方便與支持的，應及時予以全力配合，尤其在大樓頂上防水隔熱層上施工，我方應按貴方要求完善一切質量，美觀，清潔等工作。
7、施工現場用房（場地）
除樓頂作業外，需向我方提供材料庫房一間。另外，在吊裝和運輸材料，設備，以及施工過程中，尚需在工期進度時間內占用一部分公共施工作業場地。
8、施工人員配置及運輸
人員配置：乙方將根據工期及工程強度等各方面的原因調配工地人員。
9、施工質量保證體系
施工程序：
現場考察----放線----核定尺寸----主機基礎定位----儲水保溫箱基礎定位----保溫水箱制作與安裝----水管定位、制作、安裝----其它配件定位安裝----主機安裝、水管連接----清洗系統----灌水試壓----水管保溫----電氣連接----調試。
設備安裝施工方法及要求：
1）熱泵熱水機組安裝
A、核對設備的名稱、型號、規格、包裝箱號、箱數并檢查包裝情況。
B、檢查隨機技術資料及專用配件是否齊全。
C、熱泵熱水機組可安裝在樓頂或地平面上，熱泵熱水機組安裝時要與鄰墻保持適當的距離，以免阻止空氣流通，影響熱泵熱水機組制熱效果，同時也便于檢修。
D、熱泵熱水機組運行時具有一定的震動與噪音。熱泵熱水機組安裝時要牢固、可靠，底部水平放置、傾斜角不大于5度。機組可直接用螺栓固定在主機基礎上。主機基礎可用水泥預制預留排水道，也可用角鋼制作托架加防震橡膠墊，置于地平面上，底部要能承受機組運行的重量。
E、熱泵熱水機組如需安裝減震裝置，應嚴格按照設計要求的型號、數量和位置進行安裝、找正找平。
F、熱泵熱水機組開箱檢查,設備不應有缺件、損壞和銹蝕等情況，管口保護物和填蓋應完好；
G、熱泵熱水機組不可靠近易燃、易爆、有明火、有污染、腐蝕氣體、灰沙、落葉等的地方。
2）儲水保溫水箱安裝
A、儲水箱采用圓形的保溫水箱（保溫水箱內層采用50mm厚保溫層）。安裝儲水箱時內外層不銹鋼表面不宜劃損。
B、圓形保溫水箱安裝時，保溫水箱基礎可用混凝土結構或用槽鋼制作托架高出地平面200mm以上（能承受水箱灌水后重力），槽鋼托架要涮防銹油漆。
C、保溫水箱定好熱泵熱水機組進出水管口，供熱水的出水與回水管口，補冷水管口。
3）水管安裝
A、熱泵熱水器水管安裝要符合冶金部頒發的“室內衛生工程施工及驗收規范”
B、水管安裝要按施工圖紙規定水管大小安裝。
C、水管安裝前要清除管內雜物，管道可拆卸的連接要置于檢修的地方。
D、各設備之間連接的管道其傾斜度和坡向要符合設計要求。
E、熱泵熱水機組的布置和水管走向，根據現場實際情況，我們與用戶進行協調，原則上以布置美觀、節約成本、便于維修、不對機組運行產生任何不利影響為宜。
4）水泵安裝
A、水泵基礎可用混凝土或角鋼制作托架并高出地平面100mm以上，預留排水溝，水泵固定在基礎上并安裝水平。
B、水泵安裝進出口方向不能反裝。
5）閥門安裝
A、閥門的安裝位置、方向、高度要符合設計要求，不得反裝。
B、自動排氣閥方法要正確、排放口要朝向安全地帶。
6）電氣安裝
A、熱泵熱水機組的電線要采用PVC線管套。
B、電線布置不能靠近潮濕地方。
7）試壓并清洗水管系統
A、水管系統采用灌水試驗壓力。
B、用水沖洗水管達到沒有雜物、干凈為止，并拆洗Y型過濾器。
8）管道保溫：
水管保溫采用30㎜厚阿洛斯B1，外用光亮鋁或PVC管。
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方案設計：上海寶第居安環境工程技術有限公司
上海寶第新能源科技有限公司
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