循环式工作原理：

循环式：冷水在水箱与机组之间通过水泵进行多次循环加热，逐渐加热至设定温度。

图片左侧为主机内部结构简图，分为水侧换热器（冷凝器）、风侧换热器（蒸发器）、膨胀阀、压缩机。低温冷媒从环境中吸收热量（风侧换热）进入压缩机被压缩成高温高压冷媒，将热量释放在水中（水侧换热），经膨胀阀降压成低温低压冷媒，从而完成一次循环。过程中水吸收的热量由室外环境和压缩机耗功两部分组成。

图片右侧部分为工程水路系统，机组从水箱中抽水进行循环加热，每循环一次水温升5℃左右，大流量，小温差。从循环加热特点可以看出，循环机组需要提前开机将水箱中的水加热至设定温度，因此更适合定时供水系统，如学校、工厂等。

冷水增压泵：对于直热循环制机组，需保证进机组的压力在0.25-0.4MPa之间为宜；对于循环式机组要保证水箱可以正常补水。

直热式工作原理：

直热式：一次性将冷水加热到设定温度。

直热加热特点：机组直接抽取自来水加热至设定温度后再注入水箱直至水箱为满水位，即开机便有热水可以使用。大温差，小流量。从直热加热特点看，直热循环式及组可用于非定时供水系统，如宾馆等。

直热机组的循环保温：

循环保温：水箱中的热水降低到一定温度后，热水会经过机组多次循环加热，逐渐加热至设定温度。

直热循环式机组循环保温功能的意义：

当加热满一水箱水后，用户外出没有使用，由于水箱内热水自然温降，会造成用户没有热水可用，只能将水箱中的冷水放出才可开启直热加热。

循环保温开启温度可由用户自己设定，设定范围30~48℃。

节流装置：

节流的作用：

1、节流降压：对高压液态制冷剂进行节流，保证冷凝器和蒸发器之间的压力差；

2、调节供入蒸发器的制冷剂流量（根据系统负荷变化）-控制过热度。

毛细管的内部结构，节流装置如这个时候冷媒为汽夜两相，气态比液态密度轻很多，流速快，阻力与流速的平方成正比，所以气体阻力会很大，气体很难通过，这就叫气堵。

自适应控制原理是采用了电子膨胀阀控制，并依据独特的自适应控制算法，系统能够根据环境与水温变化自动调整节流程度，任何时候均能保证系统处于最佳的运行状态。

毛细管控制，自适应能力差，系统在高温工况或超低温工况下调节不当，造成机组超负荷运行，压力和排气降不下来，出水温度控制不住。

电磁式电子膨胀阀：依靠电磁线圈的磁力驱动磁针。通电前未全开状态，电压越大开度越小；

毛细管：根据“液体比气体更容易通过”原理工作；

优点：结构简单，无运动部件，价格低廉；使用时系统不需装储液器，制冷剂充注量少，而且压缩机停止运转后，冷凝器、蒸发器内的压力可以较快的自 动达到平衡，减轻电机的启动负荷。

缺点：调节性能差，供液能力不能随工况任意调节，因此适用于蒸发温度变化范围不大，负荷比较稳定的场合；但对于热水器我们希望它春夏秋冬都能使用，一年四季温度变化范围很广。难以胜任。

融霜方式：

旁通毛细管前安装单向阀，在制热时毛细管不起作用，化霜时，四通阀换向时毛细管才起作用，该方法使得在化霜过程中系统中的冷媒循环量增加，可以提高化霜过程的吸气压力，降低化霜过程的排气温度并缩短化霜时间。

补气增焓：

低温循环型补气喷焓压机只有一个压缩腔体，动、定涡旋盘转动压缩到一半时一根毛细管进行补气增焓，20度开启低温喷焓，喷焓路电子膨胀阀过热度控制，在板换进、出口各有一个感温包，通过检查控制两个感温包的过热度3度，来控制阀度，若太低就关闭阀，这样就不至于喷焓的压力小于压机里的冷媒压力而产生倒流。

通过过热度调节补气流量，也能调节毛细管路冷媒通过板换后的过热度。

设计选型例举：

南昌某学生宿舍楼：

建筑概况：该工程为一栋学生宿舍楼总计150个宿舍提供生活热水，每间宿舍2人，共300人。24小时不定时集中供水。

参数确定：

冬季最低日平均温度-5.6℃（《暖通设计室外参数表》冷水的计算温度—应以当地最冷月平均水温资料确定。当无水温资料时，查得冷水的计算温度5℃ （《建筑给排水设计规范GB50015-2003》P96）

额定机组自来水进水温度15℃，热水出水温度为55℃。

主机选型：

计算日用水量：

按需统计，《建筑给排水设计规范GB50015-2003》 P92《热水用水定额》表（此规范为60℃热水标准）

查得宿舍最高日用水定额40～80L/人·日；折算成55℃热水则最高日用水定额50～90L/人·日；本次设计取70L/人·日。

则该建筑最高日用水量：L=n*q=300×70=21000 L/日。

选择机组台数、型号

一般产品设计机组每天工作10～15h，（一年四季分明的地方时间尽量选小，四季温差不大的地方时间可以尽量选大），极限工况不超过18h。

本设计取每天工作12h。

则，机组每小时的产热水量为：L=21000/12=1750L/h

拟选直热循环式机组，参数表：

根据上表，初选3台KFRS-39/B1S。

选择机组台数、型号

额定工况下，每台机组产水840L/h，总产水量：L=3*840=2520L/h。

实际机组运行时间：T=21000/2520=8.33h＜15h。

型号、数量校核计算：

恶劣环境机组的校核：

室外温度-5.6℃，机组此时的产水量340L/h；

3台共产热水3×340=1020L/h；

恶劣环境下，机组需运行：T=21000/1020=20.6h＞18h。

南昌市最冷月室外平均温度-5.6℃，机组纯热泵运行有能力衰减，一般我们建议，冬季平均气温在零度以下的地区工程上必须加辅助电加热。

电加热作为辅助手段，辅助电加热选型计算公式：

W=a×Q=a×(Q1-Q2)

Q1-额定工况下，机组制热量；

Q2-恶劣环境下，机组的实际制热量；

其中a为裕量系数，取值范围1.0～1.5，北方地区a 值应该取大一些，如在陕西、河南、安徽、江苏、湖北等地区可以取1.5。

额定制热量：Q1=39×3=117KW；

-5.6℃实际制热量：

Q2=4.18×1020×（55-5）/3600=59KW。

电辅功率为：

W=a×Q=a×(Q1-Q2)=1.3×（117-59）=75KW。

电辅占总共制热量的64.1%。

拟选低温循环式机组，参数表：

拟选3台KFRS-36MRe/AS。

主机型号选型-选低温循环式机组：

室外平均温度-5.6℃时，制热量约为25KW。

恶劣环境下实际可提供的制热量：Q2=25*3=75KW。

电辅功率为：W=1.3*（36*3-75）=43KW。

电辅占总共制热量的39.7%。

水箱选型：

水箱容量计算公式：

V：保温水箱容积（立方米）。

L：日用热水总量（立方米）。

H：不同建筑热水日用水时间（小时，《建筑给排水设计规范》上可查）。

：热水用水小时变化系数（最高日最高时供水量与该日平均时供水量的比值。查《建筑给排水设计规范》-p101本次设计取 =3.3

h：保证用水高峰小时数，一般取2 ～ 5 小时。

本设计中宿舍楼高峰期19：00-22：00，故h=4h。

K：安全系数，取1.1 ～ 1.3左右。

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。V=21000/1000/24*3.3*4*1.2=14t。

水泵选型：

水泵安装位置：

自来水增压泵—防止水压不足时出现排气和高压保护。

注：为什么0.25作为分界？

当自来水压不足0.25MPa时，需安装冷水增压泵，为了保证机组进水压力及克服机组管道的阻力及机组内部阀门、过滤器及套管换热器的阻力，要求水箱与主机同层安装的工程上，水泵运行时额定扬程必须保证（25 ～ 35）m 范围内。即机组在夏天时产水量大，水泵满足大水量的运行时，扬程衰减，必须保证还有20m的压头。小于这个值易造成机组出水温度过高，出现高压保护；机组在冬天时产水量变小，水泵相应扬程就会大，不宜大于30m，扬程偏高可能造成冬天机组出水温度低或者到达设定温度时间过长。

本次设计，选3台KFRS-39/B1S并联，该地区经常会出现自来水压力不足的现象，所以选择Q＞6m3∕h，15≤H≤20m的冷水增压泵。

循环水泵：

主机低于水箱安装：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；

主机、水箱同层安装 （见下表）：

主机高于水箱安装：在克服高落差的情况下务必保证单机循环流量不低于以下值。

本工程：本次设计，选3台KFRS-39ZM/B1S并联，主机安装高于水箱4m。查表的，单台KFRS-39ZM/B1S，Q＞6.7m3∕h，H＞20m（水箱与机组同层安装）。

因循环水泵安装于主循环管路上，则水泵流量Q＞ 3*6.7=20.1m3∕h。水泵扬程H＞20 4=24m。

用户侧增压泵：H=(5 Z 0.05L)×a

H—水泵扬程；

Z—末端管路与储水箱热水出水口高度差；

L—管路长度；a—安全系数，1.1～1.2。

估算—局部阻力损失可取5m水柱，沿程损失可取每100m管长约5m 水柱。

注：水泵流量为高峰用水时系统水流量的1.3倍。

供水增压泵工程上常用普通增压泵或自吸式全自动启停泵，大型工程为保证用水舒适性也会用到变频水泵。具体选型无法明确规定，必须结合实际工程进行估算。扬程H 应为储水箱热水出水口与末端管路高度差Z、管路沿程阻力损失和局部阻力损失三项之和的1.1～1.2倍。沿程阻力损失和局部阻力损失应从水力计算求出，做估算时，局部阻力损失可取5m 水柱，沿程损失可取每100m管长约5m水柱，若管路长为L，则经验公式计算如下：H=(5 Z 0.05L)×1.1 或1.2。

水泵流量为高峰用水时系统水流量的1.3 倍。

水管选型：

热水机组水管的选型是按照保证水路水流速在下表所规定的范围为基准的。

注：上表参考《建筑给水排水设计规范》

可以根据公式：V=Q/S

V—水管内水流速；Q—机组的额定流量；

S—连接水管的截面积；

工程安装建议采用PP-R 管，为保证管材质量，推荐品牌：金牛、金德、日丰、联塑等。

以下表中为PP-R管推荐规格：

对多台并联使用，主水管选择完后必须进行水力计算若水侧管路阻力大于所选水泵扬程，则必须重新选择较大的水泵，或者将水管加大一号。

电辅选型：

公式见上。按经验算法：华南30%，华中50%~70%，华北70%~100%。

机组及水箱安装：

安装前的准备：

1.核对设备型号及规格；

2.检查机组是否有损坏现象；

3.按装箱单内容检查机组随机文件及附件是否齐全；

4.检查管路系统，确认制冷剂有无泄露；

5.检查安装环境，水压、电压、空气质量等是否满足要求。

循环式机组安装：

直热式机组安装：

与循环式机组的区别：自来水补水管路位置不同；

直热循环式机组自来水补水直接与机组进水相连，补水电磁阀内置于机组中，工程无需另配。

位置选择：

机组与水箱建议同层安装，这样管路最简单，不仅节约工程成本，而且方便设计选型，降低出错率；

如安装场地受限，不得不分层防止机组和水箱：

当水箱高于机组安装时，高度差超过8米时需加中间过渡水箱；

当机组高于水箱安装时，注意水泵的选型应满足要求。

机组的吊装搬运：

1.搬运时,宜采用叉车或吊车；

2.吊装时应使用帆布吊带或具有足够强度的钢绳(＞Φ10)，把帆布吊带或钢绳绕过机组底座并捆紧，同时确保吊带或钢绳与机组接触时加防护垫以免损伤机组，见图示；

3.搬运机组时，倾斜角度应小于15度,并且轻搬轻放,避免剧烈碰撞或强行托拽。搬运完毕时，请撤掉运输用垫板。

机组的安装基础：

热水机必须水平安装在水泥墩或者槽钢上，并用 M12 螺栓固定支撑脚，在四角安装减震弹簧或者橡胶减震垫，以满足噪声及震动的要求。在修筑水泥墩时，地脚螺钉必须高于固定位置50㎜以上，并做好接水盘，排水沟等，确保排水流畅。

在热水机搬上水泥墩上之前，放 20 ㎜厚的橡胶垫片，起防震减振作用。将热水机搬上水泥墩，压住垫片，然后用扳手打上四个地脚螺钉，一定要打紧打牢， 并确保水平安装， 安装后倾斜角度不大于5°。

如果热水机系统不处于建筑物上避雷系统的保护中，应按照国家现行标准《建筑物防雷设计规定》（GB50057-2010版）的要求，增设避雷措施。

水箱的安装：

1、水箱内胆材料建议采用SUS304不锈钢及以上规格。

2、聚胺脂发泡保温材料厚度要求在50mm以上：

保温性能必须满足在20℃环境下，水箱放置13h后水温温降不超过5℃(≤300L为6℃)。

3、注意核实楼层的承重，不足时可考虑两个水箱并联安装。

因为管道式辅热比水箱式辅热的节能性和安全性更高，所以我们推荐使用管道式辅热。

水位开关的动作原理为浮球受浮力作用上下动作，从而导通或断开电路信号。故进水口不可正对水位开关，以免造成开关误动作。

1）用户取水口应高于循环出水口至少50mm，以免机组运行过程中可能缺水；

2）溢流口应该高于水位开关最高水位50mm以上，以免造成水箱溢水现象；

3）热水进水口及用户回水口不能正对水位开关，以免进水水流冲击，造成开关误动作；

4）若电辅热安装在水箱上时，电辅热位置务必保证低于用户取水口位置；

5）水箱感温包必须安装在用户取水口以下，且须放置于盲管中，以免水箱温度检测不准或者进水损坏；

6）水箱的有效容积指：用户取水口至高水位之间的水箱体积。

水箱感温包的安装：

水箱温度传感器不能直接置于水箱中，应涂抹导热硅胶后插入感温包盲管，盲管宜采用不锈钢材质，位置接近热水供水管。

水位开关安装：

1.安装时用户需按上述示意图所示自配一空心不锈钢管，具体长度根据选用水箱高度来定，但一定要确保低水位开关在水箱下侧出水口上方50-100mm左右，避免机组运行过程中水泵空转；同时应保证高水位开关应在水箱顶部以下50-100mm左右避免机组运行时水箱可能的溢水现象，且在与水位开关接口处均焊一M10螺母，便与水位开关连接；

2.水位开关浮子与其旁边其他物体应保持不小于20mm的间距，以免影响浮子的正常动作，从而导致运行时机组误动作，可能造成机组或水箱损坏；

3.水位开关的引出线通过自制的钢管内侧接到电控箱内相应的接线柱上，并且确保其引出线和密封胶处没有浸泡在水中，长期浸泡容易导致引线以及密封胶松脱，从而造成水位开关内进水进而导致水位开关失效。

4.建议水位开关的两个浮子安装距离为150mm～300mm。

1）4位水位开关安装前需要在所用加热水箱顶部预留DN85通道，直接将水位开关插入水箱后固定即可；1位水位开关自带G1/8：”螺纹外牙及螺母，并配有一个L型钣金件（可固定于水箱上），直接将水位开关用螺母拧紧在L 型钣金上即可；

2）4位水位开关与其旁边其他物体应保持不小于300mm的距离，1位水位开关与其旁边其他物体应保持不小于500mm的距离，以免影响浮子的正常动作，从而导致运行时机组误动作，可能造成机组损坏。

安装注意事项：

(1)探测信号线必须将颜色和水位对应连接，切勿接错，否则会导致机组损坏或溢水。

(2)安装时要避免电极头直接接触到水箱内胆和底部，并各电极间保持300mm以上的距离。

(3)自行延长接线时最长不超过100米，接头位置需加锡固定，再用绝缘胶布等进行密封处理。

(4)热水进水口及用户回水口不能正对电极探头。

(5)严禁使用其他品牌的探测电极，否则会影响控制器正常工作。

(6)建议探测电极每使用一个月取出清洗，去除表面结垢，避免影响水位的检测。

水路连接：

1）机组的进出水接口必须连接的是PPR塑料管，同种材质给水PPR管及管配件之间，安装应采用热熔连接；

2）给水PPR管与金属管件连接，应采用带金属管件的PPR管件作为过渡。

推荐采用PPR管，它具有良好的卫生性能，较好的耐热性能（适应-20~120℃），并且耐腐蚀，不易结垢，导热系数低；

水路热熔操作要求：

1.接通热熔器电源，到达工作温度指示灯亮后方能开始操作；

2.切割时必须使端面垂直管轴线，切割后管材断面应去除毛边和毛刺；

3.熔接过程严禁旋转。

若环境温度小于5℃，加热时间应延长50％。

1、机组的进出水处必须安装30目以上过滤器，防止机组内套管式换热器的堵塞，并定期清洗；

2、系统管路上的电磁阀前一般需安装检修阀；

3、便于系统的清洗，在系统的最低处应安装排污阀，在最高处应安装排气阀；

4、各个管道及阀门均需要保温，以防止热量损失及冬季不用热水机时冻裂管道，常用的保温材料主要有：软质聚乙烯泡沫（PEF）、玻璃棉、橡塑保温棉，保温材料厚度≥30mm且保温材料外应包裹铝皮；

对于环境温度低于0℃的地区，直热循环式热水机的直热进水管和循环进水管必须敷设伴热带。必要时用户供水管也需敷设伴热带。

支架安装：

1.采用金属管卡时，金属管卡与管道之间应采用塑料等软物隔离；

2.在阀门、水表、水泵等给水设备处应设固定支架，其重量不应作用于管道上；

3.冷热水管共用支架时，应根据热水管支架间距确定。

PPR管冷热水管道支架的最大安装距离(mm)

水路元器件安装：

过滤器安装：

1.每一个水路系统上边均需至少需要一个以上过滤器；

2.重要元器件如电磁阀、水泵等前需加装过滤器；

3.注意过滤器方向Y向垂直指向地面并且标示和水流方向保持一致；

电磁阀应水平安装，在进水口前安装过滤器，电磁阀两端应安装旁路管道及手动阀，当其发生故障时用手动阀工作。

1.在电磁阀进水口处必须安装过滤器，防止电磁阀被杂质堵死。

2.电磁阀在安装时应水平安装，并且要按水路流向安装。

3.电磁阀安装完成之后要做一个旁通水路，以免电磁阀出现故障时，水路可以从另一条水路进行旁通。

水泵安装：

承受水温不低于80℃。

选用符合工程要求的流量及扬程水泵应按制造厂家的要求安装，注意水泵进出方向，并做好接地保护。

水泵前后设置手动阀；

水泵在室外安装时应采用全封闭型或设有保护罩，在室内安装注意防潮。

水泵应固定在支架上或基础上，加减震胶垫，两头使用软接连接。

水流开关安装：

大温差小流量设计，极端环境下水流量较小因而改用水压开关保护，水压开关机组出厂前已经安装好；

直热循环式—水流开关安装在循环路机组进水侧；

循环式—水流开关安装在循环路进出水侧均可以。

水流开关应安装在水平管道上,并且保证上图中A的尺寸应大于管道管径的5倍以上。

流片底端应超过管道中心线10%-20%为宜。

安装时请务必保证水流方向与水流开关盒盖上标示方向一致。

水位开关安装完成后必须为其增加遮阳伞进行防晒防雨处理。

靶片的安装有什么要求？

辅助电加热安装：

循环式：串联

推荐使用管道式辅热：

1.在机组开机状态下，当环境温度低于辅热开启温度时辅热开启；

2.辅热随机组关闭而关闭。

直热循环式：并联

辅助电加热控制，工程安装时，建议选配电加热组件以满足冬天因机组能力衰减时产水不足；

并且冬季时直热出水量比较小，所以并联安装时还可以解决出水量比较小的问题。

压力表安装：

机组进出水管处必须装温度计、水压表；

建议使用0～100度的玻璃温度计，0～1.6MPa规格的水压表；压力表与管路之间应增加过渡管连接。

系统试压冲洗：

1.试压：首先用手压泵缓慢升压至1.5倍工作压力，稳压1h，压降小于0.05Mpa，然后下降至工作压力的1.15倍稳压2小时，进行外观检查，不渗不漏压力下降不超过0.03Mpa为合格。

2.冲洗：冲洗水流速宜大于2m/s，冲洗时，不应留死角，每个配水点龙头应打开，系统最低点处应设放水口，清洗时间控制在冲洗出口处排水的水质与进口处进水的水质相当为止。

.......更多内容请查看暖通南社公众号。