(高清正版)DB32_T4061-2021空气源热泵热水系统建筑应用技术规程.pdf
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1、ICS91.140.60CCS P4232江苏省地方标准DB32/T 40612021空气源热泵热水系统建筑应用技术规程Building technical code for application of air-source heat pump waterheater system2021-06-04 发布2021-12-01 实施江苏省市场监督管理局发 布江苏省住房和城乡建设厅DB32/T 40612021I目次前言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.24 基本规定.35 系统设计.35.1一般规定.35.2系统分类与选择.45.3热水用水定额、水温和水质.45.4耗热
2、量、热水量的计算.45.5空气源热泵热水机.55.6贮热水箱.65.7热泵循环泵.65.8管道设计.75.9辅助热源.85.10 电气及防雷设计.86 系统安装.86.1一般要求.86.2基础与基座.96.3空气源热泵热水机.96.4管道及附件.96.5水泵.106.6贮热水箱.106.7辅助热源.106.8电源与控制系统.106.9密闭性能检查.116.10 调试运行.117 系统验收.117.1一般规定.117.2空气源热泵热水机及系统.127.3辅助设备及管道安装.137.4电气及防雷装置安装.14附录 A(资料性)系统性能系数检测、贮热水箱保温性能检测.16附录 B(资料性)江苏省主要
3、城市月平均气温和月平均水温.18DB32/T 40612021II前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由江苏省住房和城乡建设厅提出并归口。本文件起草单位:江苏方建质量鉴定检测有限公司、南京市建筑设计研究院有限公司、东南大学建筑设计研究院有限公司、常州市建筑科学研究院集团股份有限公司、苏州方正工程技术开发检测有限公司、苏州中正工程检测有限公司、艾欧史密斯(中国)热水器有限公司、南京市六合区建设工程质量检测中心、徐州市土木建筑工程质量监督站、连云港市建院工程勘察检测有限公司。本文件主要起草人:唐国才、张建忠、查亮、吴尧、朱洪楚、
4、赵建华、唐笋翀、刘磊、许鸣、时旭、柴明明、刘俊、成康、张缤、丁志勇、蒋志学、袁金兴、朱明、花冬林、李俊成、范长明、欧阳禧玲DB32/T 406120211空气源热泵热水系统建筑应用技术规程1范围本规程规定了民用建筑中空气源热泵热水系统的设计、安装及验收。本规程适用于江苏省新建、扩建和改建的民用建筑中空气源热泵热水系统的工程应用,可参照本标准执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB50015 建筑给水排水设计标准GB50057
5、建筑物防雷设计规范GB50981 建筑机电工程抗震设计规范规范GB50242 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范GB50303 建筑电气工程施工质量验收规范GB50169 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50185 工业设备及管道绝热工程施工质量验收标准GB5749生活饮用水卫生标准GB29541 热泵热水机(器)能效限定值及能效等级GB/T23137 家用和类似用途热泵热水器GB/T 21362 商业或工业用及类似用途的热泵热水机GB/T17219 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准NB/T34047 分体式空气源热泵热水器安装规范NB/T34067 空气源热泵热水
6、工程施工及验收规范CJ/T521 生活热水水质标准DGJ32/J19 绿色建筑工程施工质量验收规范DB32/T 4061202123术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1空气源热泵热水机 heat pump water heater一种采用电动机驱动,利用蒸汽压缩制冷循环,将空气中的热量转移到被加热的水中用以制取热水的设备。3.2空气源热泵热水系统 air-source heat pump water system采用空气源热泵热水机作为热源,将空气中的热量转移到被加热的水中并输送至各用户所必须的完整系统。通常包括空气源热泵热水机、贮热水箱、水泵、连接管及其他部件、控制系统和辅助热源设施
7、。3.3一次加热式(直热式)热泵热水机one-time heat pump water heater使用侧进水流过热泵热水机一次就达到设定终止温度的热水机。3.4循环加热式热泵热水机 circulate heating heat pump water heater使用侧进水通过水泵多次流过热泵热水机逐渐达到设定终止温度的热水机。3.5制热量 heatingcapacity在规定试验工况下,热泵热水机单位时间内提供给被加热水的热量(kW)。3.6输入功率 power input在规定试验工况下,热泵热水机单位时间内所消耗的总功率,包括热水机的压缩机、内置循环水泵和热水机本身操作控制电路等所消耗的
8、电功率,对于空气源热泵热水机,还应包括蒸发器侧风机所消耗的电功率(kW)。3.7性能系数(COP)coefficient of performance在规定试验工况下,热泵热泵热水机制热量与输入功率之比。3.8贮热水箱hot water tank storage热泵热水系统中配套设置的用于储存热水具备保温功能的水箱及其附件。3.9承压式贮热水箱 pressure type storage hot water tank箱体密闭,不与大气相通,并能承受一定 水压力的水箱。3.10非承压式贮热水箱 non-pressure storage hot water tank水箱顶部与大气相通,通过液位控制
9、装置控制其水面位置的水箱。3.11 符号C水的比热Cr热水供应系统的热损失系数;dt循环水温差;G热泵循环泵流量;DB32/T 406120213H加热时间;Hxb闭式加热系统循环水泵扬程;h1循环管道沿程水头损失;h2循环管道局部水头损失;k1用水均匀性的安全系数;m用水计算单位数量(人数或床位数);P热泵输入功率;Q热泵制热量;Qg空气源热泵热水机的设计小时供热量;Qh设计小时耗热量;Qn热泵热水机名义制热量;Qrd设计日热水量;qr热水用水定额;Tc出水温度;Tj进水温度;T1设计小时耗热量持续时间;T5热泵热水机设计工作时间;tl冷水温度;tr热水温度;U制热水能力;V被加热水体积;V
10、r贮热水箱的总容积;r热水密度。4 基本规定4.1空气源热泵热水系统的应用,应根据建筑特点、使用要求、气候条件,进行技术经济比较,并应符合安全耐久、健康舒适、资源节约、和环境保护等有关规定。4.2空气源热泵热水系统辅助热源配置应结合当地气候条件,各季节热水使用需求,经技术经济比较确定。4.3辅助热源设备的选择应进行技术经济比较,宜优先采用燃气辅助能源设备。4.4空气源热泵热水系统应与建筑一体化设计,并应同步施工、同步验收后交付使用。4.5既有建筑新增或改造空气源热泵热水系统时,需经建筑结构安全复核,并应满足建筑结构安全性要求及建筑一体化要求。5 系统设计5.1 一般规定5.1.1空气源热泵热水
11、系统选用设备应符合相关节能标准规定。5.1.2空气源热泵热水系统直接加热、储存、输配生活热水的设备、材料、管件等均应满足生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准GB/T17219的要求。5.1.3集中式空气源热泵热水系统应设置用能与用水计量装置。5.1.4空气源热泵热水机设置的位置应有良好的通风条件,并应满足机组的安装、维护要求。DB32/T 4061202145.1.5空气源热泵热水机的噪声应满足周围环境的要求。5.2 系统分类与选择5.2.1空气源热泵热水系统的分类a)空气源热泵热水系统按制热量可分为商业型空气源热泵热水系统和家用型空气源热泵热水系统。b)商用空气源热泵热水系统按贮热
12、水箱的承压形式可分为承压式空气源热泵热水系统和非承压式空气源热泵热水系统。c)商用型空气源热泵热水系统按加热方式可分为一次加热式空气源热泵热水系统和循环加热式空气源热泵热水系统。d)家用型空气源热泵热水系统按热泵主机与贮热水箱组合方式可分为整体式空气源热泵热水系统和分体式空气源热泵热水系统。5.2.2住宅建筑中空气源热泵热水系统的选择应遵循以下原则:a)宜分户独立设置空气源热泵热水系统;b)根据室外平台和室内布置条件可选择整体式或分体式空气源热泵热水系统。5.2.3公共建筑中空气源热泵热水系统的选择应遵循以下原则:a)宾馆、公寓、宿舍、医院、养老院等多层民用建筑宜选用集中式空气源热泵热水系统;
13、b)用水点分散且日用水量在10m3及以下建筑宜分散设置空气源热泵热水系统;c)对于用水卫生、热水品质要求高的场合宜采用闭式承压热水系统。5.3 热水用水定额、水温和水质5.3.1热水用水定额,应根据卫生器具完善程度和地区条件,按建筑给水排水设计标准GB50015的规定采用。5.3.2冷水温度应按以下原则选取:a)设辅助热源时,应按当地农历春分所在月的冷水平均水温或 10选取冷水供水温度;冬季最冷月无生活热水需求或生活热水可靠性要求低的建筑,宜按当地农历春分所在月的冷水平均水温或 10选取冷水供水温度;b)不设辅助热源时,淮安、宿迁、徐州、连云港宜按 4计算,其他城市按 5计算。5.3.3热负荷
14、计算时,热水计算温度应取 60,热泵热水机选型与系统日常运行时,热水计算温度宜取 55。5.3.4生活热水的原水水质应符合现行国家标准生活饮用水卫生标准GB5749 的规定,原水水质总硬度(以碳酸钙计)宜300mg/L。生活热水的水质应符合现行行业标准生活热水水质标准CJ/T521的规定。5.4 耗热量、热水量的计算5.4.1设计小时耗热量的计算应满足以下规定:a)设有集中供应热水系统的居住小区的设计小时耗热量,当配套公共设施的最大用水时段与住宅的最大用水时段一致时,应按两者的设计小时耗热量叠加计算;当配套公共设施的最大用水时段与住宅的最大用水时段不一致时,应按住宅的设计小时耗热量加配套公共设
15、施的平均小时耗热量计算。b)具有多个不同热水使用部门的单一建筑或具有多种使用功能的综合性建筑,当其热水由同一热DB32/T 406120215水供应系统供应时,设计小时耗热量可按同一时间内出现用水高峰的主要用水部门的设计小时耗热量加其它用水部门的平均小时耗热量计算。c)宿舍(居室内设卫生间)、住宅、别墅、酒店式公寓、招待所、培训中心、旅馆、宾馆的客服(不含员工)、医院住院部、养老院、幼儿园、托儿所(有住宿)、办公楼等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按建筑给水排水设计标准GB50015 的规定计算。d)定时集中供应热水系统,工业企业生活间、公共浴室、宿舍(设公共盥洗卫生间)、剧院化妆间、
16、体育馆(场)运动员休息室等建筑的集中热水供应系统的设计小时耗热量应按建筑给水排水设计标准GB50015 的规定计算。5.4.2设计日热水量应按下式计算:rrdmqQ(1)式中:Qrd设计日热水量(L/d);m用水计算单位数量(人数或床位数);qr热水用水定额L/(人.d)或 L/(人.床),应按建筑给水排水设计标准GB50015 的规定采用。5.4.3设计小时热水量应按下列要求计算:设计小时热水量 qrh,应按 建筑给水排水设计标准 GB50015的规定计算确定。5.5 空气源热泵热水机5.5.1空气源热泵热水机选择应符合以下规定:a)空气源热泵热水机应满足以下基本要求:应满足节能产品能效规定
17、;额定工作压力应能承受系统的最高工作压力,并不低于 1.0MPa;集中热水系统热泵热水机台数不应小于 2 台,1 台检修时系统供热能力应不小于设计小时供热量的 60%。b)空气源热泵机的设计小时供热量可按下式计算:5TCttCQQrrlrrdg(2)式中:Qg空气源热泵热水机的设计小时供热量(kJ/h);Qrd设计日热水量(L/d);tr热水温度,tr=60;tl冷水温度();C水的比热,C=4.187kJ/(kg.);r热水密度(kg/L);Cr水供应系统的热损失系数,Cr=1.101.15;T5热泵热水机设计工作时间(h),取 8-16h。c)空气源热泵热水机设计工况条件按以下原则确定:设
18、辅助热源时,环境空气温度应按当地农历春分所在月的平均气温或 10选取,冬季最冷月无生活热水需求或生活热水可靠性要求低的建筑,宜按当地农历春分所在月的平均气温或10选取;不设辅助热源时,环境空气温度应按当地最冷月平均气温选取;选择空气源热泵热水机制热量时,热水出水温度按 55选取。DB32/T 4061202165.5.2空气源热泵热水系统主机的布置应符合下列要求:a)应布置在进、排风通畅的场所,进、排风之间不得发生明显的气流短路;室内安装时,宜采用强制通风,强制通风量参照所设计热泵热水机的通风量要求;b)应避免受污浊气流的影响;c)噪声、振动和排热满足周围环境的要求;d)室内或其他特殊场所安装
19、时,热泵热水机的基础或基座四周应设置专用排水沟或接水盘进行集中排水;e)空气源热泵热水机与相邻热水机、墙体或其他障碍物的间距应符合产品说明书要求,其最小间距不宜小于0.5m;f)布置空气源热泵热水机的平台或屋面,应能满足相应承载能力要求。集中热水系统空气源热泵热水机不得毗邻居住用房或在其上层或下层。5.6 贮热水箱5.6.1贮热水箱的应满足以下要求:a)闭式贮热水箱承压能力应能承受系统的最高工作压力,应不低于 0.8MPa。b)贮热水箱材质、衬里材料和内壁涂料,应确保水质在可能出现的运行温度下符合现行国家标准生活热水水质标准CJ/T521 的规定。c)贮热水箱应保温,保温材料的厚度应经计算确定
20、,且不宜小于 50mm,保温材料应为难燃或不燃材料;d)贮热水箱宜设置在通风良好、不结冰的设备间内,设备间应有排水设施;当露天设置时,应采取可靠的防雨、防腐、防雷、防污染、防位移等技术措施。e)开式贮热水箱应设水位和水温指示及控制装置、进出水管、溢流放空管及通气管等;闭式贮热水箱应设水压和水温指示及控制装置、进出水管、放空管、自动排气阀及安全阀等。溢流放空管道应采用间接排水。f)贮热水箱补水管上应设置可靠的倒流防止措施。5.6.2分散供应热水系统的贮热水箱宜为闭式,有效容积应根据用水标准及使用人数,按公式(5.4.2)计算确定。5.6.3集中热水供应系统应设置贮热水箱,其总贮热水容积应经计算确
21、定:a)全日制集中热水供应系统贮热水箱的有效容积应按下式计算:rrghrCttTQQkV111(3)式中:Vr贮热水箱的总容积(L);Qh设计小时耗热量(kJ/h);Qg设计小时供热量(kJ/h);T1设计小时耗热量持续时间(h),取 24h;k1用水均匀性的安全系数,按用水均匀性选值,k1=1.251.50。b)定时热水供应系统贮热水箱的总贮热水容积宜为定时供应热水最大时段的全部热水量。5.7 热泵循环泵5.7.1空气源热泵热水系统的热泵循环泵宜设置备用泵。DB32/T 4061202175.7.2热泵循环泵的承压能力应满足热水系统的设计压力要求。5.7.3热泵循环泵应采用高效、低噪音产品,
22、并采取有效减振、防噪声措施。5.7.4热泵循环泵的循环流量应按下式计算:tndQG/86.0(4)式中:G热泵循环泵流量,单位m3/h;Qn热泵热水机名义制热量,单位kW。dt循环水温差(),一般取5。5.7.5热泵循环泵的扬程应满足以下要求:热泵循环水泵的扬程必须克服系统的最大阻力。循环水泵扬程按以下方法计算:a)贮热水箱为闭式时的水泵扬程宜按下式计算:fxbhhhhH321(5)式中:Hxb闭式加热系统循环水泵扬程(kPa);h1循环管道沿程水头损失(kPa);h2循环管道局部水头损失(kPa);h3循环水通过热泵热水机的阻力损失(kPa);hf附加压力(kPa),一般取 2050kPa。
23、b)贮热水箱为开式时的水泵扬程宜按下式计算:zfxbhhhhhH321(6)式中:Hxb开式加热系统循环水泵扬程(kPa);h1循环管道沿程水头损失(kPa);h2循环管道局部水头损失(kPa)h3循环水通过热泵热水机的阻力损失(kPa);hf附加压力(kPa),一般取 2050kPa;hz贮热水箱的进水管与最低工作水位的几何高差(kPa)。5.7.6热泵循环泵的启停应由热泵热水机根据水箱温度进行联动控制。5.8 管道设计5.8.1热水供回水管道设计应符合建筑给水排水设计标准(GB50015)的相关规定。5.8.2热水输(配)水及循环供回水管道应设置保温和防冻措施。5.8.3热泵加热循环管道应
24、满足以下要求:a)加热循环管道应由贮热水箱的底部接至热泵热水机的进水端,热泵热水机的出水管应接至贮热水箱的中部或上部。b)多台热泵热水机的循环管道应宜同程并联布置,在管道的最高点应设自动排气阀,最低点应设排空阀。5.8.4加热循环管道的管径应按循环流量计算确定,管道流速宜按表 1 选用:表表 1 1加热循环管道内水流速度加热循环管道内水流速度DB32/T 406120218公称直径(mm)15202550大于 50流速(m/s)0.81.01.25.8.5空气源热泵热水系统中的用水点应设有冷热水压力平衡措施,冷热水供应系统在配水点处应有相近的水压。5.8.6管道系统的阀门应按下列要求设置:a)
25、热泵热水机、循环水泵等设备的进出口应设置阀门;b)当补水压力超过设备承压能力时,应在补水管上设置减压阀;c)膨胀罐补水管上不得设置阀门;d)根据控制要求设置相应的电动控制阀。5.8.7管道系统的附件应按下列要求设置:a)补水管应设置过滤器和防止回流装置;b)管道上翻的最高处应设自动排气阀,下弯最低处应设泄水阀。5.9 辅助热源5.9.1辅助热源的加热能力应按日用水量在冬季最冷月平均冷水温度下的供热量确定,且应扣除相应气温条件下的热泵在该时段的供热量。5.9.2采用电加热器作为辅助热源,设计中应采取下列安全保护措施:a)必须有可靠的接地措施。b)电源线路上必须设有短路、过载、接地及故障保护。c)
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