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超低温空气源热泵机组
超低温空气源热泵机组选型及应用
型 号: LYK-12RD~LYK-71RD
功 率：2.3kw~18.7kw
电 源：220V~380V
产品介绍
超低温空气源热泵机组针对商场学校住宅小区等大面积场所的选型应用
超低温空气源热泵机组的工作原理依然是逆卡诺原理，即利用设备内的吸热介质(冷媒)从空气或自然环境中采集热能，经EVI喷气增焓压缩机压缩后提高冷媒的温度，并通过热交换器冷媒放出热量加热冷水，同时排放出冷气，制取的热水通过水循环系统送入用户进行采暖或直接用于热水供应。简而言之，就是通过消耗少量的电力来实现热量搬运，从而达到制冷、制热的目的。机组是包括压缩机、翅片管换热器、风机、控制器、膨胀阀、板式换热器和辅机等组成的一套供暖制冷循环系统，在超低温环境下，单台热泵无法解决大面积场所供暖制冷需求时则由多台相同或者不同功率组成空气源热泵设备机群协同工作。
超低温空气源热泵机组具有如下特点
（1）机组系统冷热源合一，不需要设专门的冷冻机房、锅炉房，机组可任意放置屋顶或地面，不占用建筑的有效使用面积，施工安装十分简便。
（2）机组系统无冷却水系统，无冷却水消耗，也无冷却水系统动力消耗。另外，冷却水污染形成的军团菌感染的病例已有不少报导，从安全卫生的角度，考虑空气源热泵也具有明显的优势。
（3）机组系统由于无需锅炉、无需相应的锅炉燃料供应系统、除尘系统和烟气排放系统，系统安全可靠、对环境无污染。
（4）空气源热泵机组采用模块化设计，不必设置备用机组，运行过程中电脑自动控制，调节机组的运行状态，使输出功率与工作环境相适应。
（5）空气源热泵的性能会随室外气候变化而变化。
（6）在我国北方室外空气温度低的地方，可选用超低温空气源热泵机组，极寒地区需设辅助加热器
超低温空气源热泵机组的分类
按机组容量大小分为：户式小型机组、中型机组、大型机组等。
按机组组合形式分为：整体式机组（由一台或几台压缩机共用一台水侧换热器的机组称为整体式机组）和模块化机组（由几个独立模块组成的机组，称为模块化机组）。
依功能划分鲁禹超低温空气源热泵机组目前共分两大系列，供暖机组和冷暖机组。
主要部件
机组包括压缩机、翅片管换热器、风机、控制器、膨胀阀、板式换热器等部件。
压缩机
采用高效涡旋式压缩机，部分机型压缩机具备喷气增焓（EVI）功能；振动小、噪声低、可靠性高。
翅片管换热器
采用高散热效率的翅片管换热器。针对具体机型对分配器进行设计和验证，保证制冷剂在每个回路分配的均匀性，极大地提高了换热器的利用率。
板式换热器
采用钎焊式的板式换热器，具有结构紧凑、换热效率高等的特点。
水流开关
采用名牌部件产品，可靠性高，能有效保护机组。
工作原理图
制冷运转
1、 经过压缩机的压缩，低温低压的气态制冷剂成为高温高压的气态制冷剂，从压缩机排气管道排出后，通过四通换向阀进入冷凝器(空气侧换热器)；风扇运转，将热量带走从而使制冷剂被冷凝，变成液态制冷剂。
2、 经过冷凝器冷凝后的高压液态制冷剂进入膨胀阀。液态的冷媒在经节流后体积膨胀，状态改变，变成了低温、低压的液态制冷剂和部分气态制冷剂。
3、 制冷剂的气液混合体经管道流入蒸发器(水侧换热器)，制冷剂在热交换器中膨胀蒸发，吸收水中的热量，蒸发吸热后变成气态，载冷剂（水）温变低，水泵不断运作，将冷量不断泵给末端设备，再将冷量散发出去。
4、 最后，经过膨胀蒸发的气态制冷剂经过四通换向阀和压缩机吸气管道进入压缩机，再次压缩，不断循环。
制热运转
1、 经过压缩机的压缩，低温低压的气态制冷剂成为高温高压的气态制冷剂，经压缩机排出后，通过四通换向阀进入水侧换热器。利用水将制冷剂的热量带给用户，同时制冷剂被冷凝为高压的液态。
2、 经过冷凝器冷凝后的高压液态制冷剂进入膨胀阀。液态的冷媒在经过节流后体积膨胀、状态改变，变成了低温、低压的液态制冷剂和部分气态制冷剂。
3、 经过管道后在空气侧换热器中蒸发吸收空气的热量，变成气态制冷剂。
4、 最后,气态制冷剂经过四通换向阀和压缩机吸气管道进入压缩机，再次压缩，不断循环。
除霜运转
1、 当机组以制热方式运行时，环境温度较低时，空气侧换热器就有可能结霜，影响制热的效果，因此需要除霜。
2、 除霜控制通过结合空气侧盘管温度、计时器进行长期监控，判断是否需要除霜。
3、 机组同过四通换向阀将制热运转变为制冷运转，这时高温高压的气态制冷剂经过空气侧换热器进行除霜；压缩机除霜时间风机不运作。
4、 除霜结束后,通过四通换向阀的切换,制冷运转再次恢复为正常状态制热运转。
机组同程布置和安装示意图
机组制热量、主管道管径、循环水泵流量查对表
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机组制热量（kw）
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100-290
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300-390
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400 -590
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600-690
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900-1500
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1600-2240
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2000-3000
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3001-4484
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管径
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DN80
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DN100
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DN125
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DN150
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DN200
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DN250
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DN200x2
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DN250x2
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流量(T/H)
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20-39
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40-69
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70-99
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100-119
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120-260
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265-390
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364-520
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530-781
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注：机组的制热量是指多台机组在环境温度7℃下制热量的总和
超低温空气源热泵机组型号及参数
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型号
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机型
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性能参数(额定)
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尺寸（mm）
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产水量（L/H）
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参考建筑供暖面积
普通房—节能房
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LYK-12RD
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3P侧出风
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输入功率：2.3kw
制热量：9.1kw
制冷量：7.3kw
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750×690×870
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350
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50㎡-80㎡
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LYK-15RD
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5P侧出风
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输入功率：4.2kw
制热量：16.5kw
制冷量：12kw
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1120*440*1360
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420
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100㎡-120㎡
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LYK-18RD
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6P侧出风
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输入功率：4.45kw
制热量：18kw
制冷量：14kw
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1120*440*1360
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620
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120㎡—150㎡
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LYK-30RD
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10P侧出风
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输入功率：8kw
制热量：32kw
制冷量：24kw
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1400*810*1800
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810
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240㎡—350㎡
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LYK-71RD
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25P顶出风
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输入功率：18.7kw
制热量：75kw
制冷量：53kw
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2100*1100*2000
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2200
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600㎡—1000㎡
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1、 超低温空气源热泵机组在酒店、商场制冷供暖项目应用——末端：风机盘管采暖改造
A）寒冷地区：按该项目的冷负荷选型：
如：某10000平酒店 ，单位冷负荷为80w/㎡,总冷负荷为800kw,
25P机空气源热泵的 制冷量53kw，制热量75kw
需要25P机的台数为：800kw/53kw=15台（其中800kw/75kw=11台用于供暖）
B）夏热冬冷地区：按该项目的热负荷选型，夏季制冷量不足时，用水冷机组补充
例如：某10000平商场，单位面积冷负荷为150w/㎡,总冷负荷为1500kw,单位面积热负荷为70w/㎡,总热负荷为700kw,
冬季采暖：25P机台数=700kw/75kw=10台；
夏季制冷：10台25P空气源热泵+970kw水冷机组（制冷量：1500kw-530kw=970kw).
C）末端的改造：
因末端的循环水温是夏季7-12℃，冬季40-45℃，温差是5℃左右，与热泵的供水温度及温差一致，因此，末端不需要改造。
图为北京某10000平米购物商场超低温空气源热泵机组供暖制冷工程
A）寒冷地区：主机按该项目的冷负荷选型：
如：10000平学校 ，单位面积冷负荷为80w/㎡,总冷负荷为800kw,
25P机空气源热泵的制冷量53 kw，制热量75kw
需要25P机的台数为：800kw/53kw=15台。
新疆和田市于田二中8.5万平超低温空气源热泵机组采暖制冷工程
保定二中1.8万平超低温空气源热泵机组采暖制冷工程
B）夏热冬冷地区：按该项目的热负荷选型，夏季制冷量不足时，用水冷机组补充
例如：某10000平住宅，单位面积冷负荷为80w/㎡,总冷负荷为800kw,单位面积热负荷为50w/㎡,总热负荷为500kw,
冬季采暖：25P机台数=500kw/75kw=7台；
夏季制冷：7台25P空气源热泵+429kw水冷机组（制冷量：800kw-371kw=429kw).
超低温空气源热泵机组在办公楼、住宅小区供暖项目中的应用——末端：暖气片采暖改造
· A）空气源热泵主机选型：
· 寒冷地区冬季白天的平均温度在0℃以上，空气源热泵按环境温度0℃时的制热量计算；严寒地区冬季白天的平均温度在-5℃以上，空气源热泵按环境温度-5℃时的制热量计算.
· 总热负荷=给定的单位面积的热负荷×建筑物的总建筑面积
· 例如：北京10000平小区采暖，给定的热负荷为45w/㎡,总热负荷为450kw,25p空气源热泵在0 ℃的制热量是75kw,输入功率为18.7kw。
· 需要25P机的台数=450kw/75kw=6台。
· 夜晚室外环境温度极低情况下可采用电辅加热设备
B）末端不需要改造（原系统保持不变）：
晚间循环水供水温度50-70 ℃，供回水温差15-20 ℃；
白天循环水供水温度45-50 ℃，供回水温差15℃（两组热泵串联安装）
C）冬季系统的运行费用计算
例如：北京10000平小区一个采暖期的费用
采暖期：125天，节能住宅的平均耗热指标：20.6w/㎡.
电价：白天16个小时0.5元/kwh,晚间8小时0.1元/kwh.
每平方米的耗能为：20.6×24×125=61.8kwh.
每平方米的运行费用：61.8×16/24×0.5×1/3+61.8×8/24×0.1=20.6/3+2.06=8.9元
10000平冬季的采暖费用为8.9万元。
D）超低温空气源热泵机组的安装方式：
在商业项目空气源热泵采暖改造中，热泵主机生产厂家和经销商应从事的重要工作
(A)科学的项目方案:
产品安装方式及运行，要与竞争者有更合理、更科学、更节省的方式；
（B）独特的经营思路：安装、运行、售后的各种确保措施。
超低温空气源热泵机组在老旧小区非节能住宅供暖项目中的应用
项目方案：1万平老旧小区非节能住宅末端暖气片项目：
电价：白天14个小时0.57元/kwh;晚间10个小时0.31元/kwh；给定的热负荷为60w/㎡耗热指标41w/㎡，采暖期室外平均温度-1.2 ℃，白天室外平均温度3.8 ℃，采暖期天数119天，。
1万平需配25P热泵主机10台，600kw电锅炉1台；
一个采暖期的运行费用29元/㎡(蓄热电锅炉是36元/ ㎡)
新疆库尔勒16000平小区超低温空气源热泵机组采暖制冷工程
运营思路：(1)运行费用低于30元/ ㎡，室温18℃以上；（2）晚间的运行噪音低于35分贝，白天的运行噪音低于锅炉房的运行噪音；（3） 系统可以产70-80 ℃，末端不需要改造；
超低温空气源热泵机组运行环境要求
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项目
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要求
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安装位置
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安装方式：水平安装
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环境温度
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室外：－25℃～+50℃，
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环境湿度
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室外：5%RH～95%RH
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运行电源
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220V±10%/1N-/50Hz
380V±10%/3N-/50Hz
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海拔高度
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不超过1000m，1000m以上需降额使用
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防护等级
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IPX4
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储藏环境要求
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项目
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要求
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储藏环境
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室内、干净（无粉尘等）
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环境湿度
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5%～85%RH（无凝露）
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环境温度
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－30℃～54℃
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防冻警示
当机组所处环境温度低于0℃时，如果不是采用防冻液作为载冷（热）剂，请确保该机组处于供电状态；
如不能确保，请将机组内的水排空，否则机组将有冻裂的风险。各机组均设有排水阀，在机组水路最低部。
控制方式
通过对控制面板进行参数设定，实现机组的自动启停、自动控温；根据不同的需求，机组可选用PLC智能控制，可实现远程控制或托管（选用）。
首先，鲁禹超低温空气源热泵冷热水机组不需要专门的机房，也不需要专业的人员来维护管理，节省了宝贵的建筑面积和后期维护费用。
其次，采用风冷方式换热，无需冷却塔等大型的冷却设备，降低了初投资和以后的运行费用。
再次，超低温空气源热泵冷热水机组是为寒冷地区度身定制热量差额管理功能的“全天候”风冷热泵机组，运行范围为-25℃至+50℃。
第四，超低温空气源热泵气直通结构加强了机组低温制热的稳定性，拓宽了机组低温制热的工况范围，使机组可以在低至-25℃温度下稳定制热。
第五，相对于水冷机组，超低温空气源热泵机组解决了人们过渡季节生活环境制冷制热的需要，机组的自动控制和灵活性比较高。
水系统说明
水通过动力源输送热量至地暖末端。本系统设计两台完全相同的水循环水泵，并联在机组的回水端，循环水泵的类型为立式管道泵，一用一备。供回水管道、凝结水管，管径≤DN65用热镀锌钢管；支管DN50，丝接，管径>DN65用热镀国标钢管，焊接或法兰连接。
消声与减振
机组、水泵的底座均需要安装优质厂家设计的减振器、橡胶减振垫、管道挠性接头等，机组均采用国标进行安装。管道本身采用橡塑保温管，具有一定弹性，降低噪音。机组与管道、水泵等连接均采用橡胶软连接，减少机组噪音。
系统的维护
水系统：在水进入机组和系统之前经过高效过滤器过滤，使用名牌厂家生产的镀锌钢管输送冷冻水，所以不会在管路内形成水垢，维护保养也极为简单，只需定期清洗室内机的过滤网就可以达到正常使用效果，如果发生室内机损坏需要维修等情况，可将连接室内机的进出水阀门关闭，将内机维修即可，不影响其它设备运行，方便维修和保养。
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