方案进行了介绍。
关键词：方案对比；空气源热泵
引言
项目为大连市旅顺高级中学，规划用地面积：94679m2，总建筑面积：45975m2。热水使用区域为浴室及厨房热水。最大热水日用水量为80吨/天。能源配套方面该区域周边拥有市政热水管网（仅冬季供热）。建设初期曾对比分析过燃油锅炉、燃气锅炉、电热水器、太阳能热水器、空气源热泵等设计方案，见附表1
从上表可以看出，现行各种热水加热设备中，空气源热泵热水机组平均加热一吨水所需费用是最少的。
针对本工程的具体特点，通过对多种方案的反复考虑论证，最后决定采用空气源热泵系统。
一、空气源热泵系统设计
1.选型计算及参数
1.1设计参数
（1）最高日用水量为80吨，最大小时用水量为26吨，高峰时间按2小时计算。
（2）冷水温度：夏季20℃，过度季15℃，冬季5℃。
1.2水箱选择
按工程需求，设计1个40吨加热水箱，1个40吨保温水箱；采用倒水的方式，保证热水用水。
1.3加热时间
根据场地情况初步选8台超低温型空气源热泵。
（1）正常天气情况下，超低温型空气源热泵的额定功率为8.25KW，制热量为36KW。春夏秋三季加热时间：
80000L×（55℃-15℃）/（36KW×8×860）=13小时
即采用8台超低温型空气源热泵，13小时加热产出80吨55℃热水。
（2）在特殊天气情况下，超低温型空气源热泵的额定功率为8.15KW，制热量为23KW。冬季加热时间：
80000L×（55℃-5℃）/（23KW×8台×860）=25小时
即采用8台超低温型空气源热泵加热80吨55℃热水需要25小时，加热时间过长，此时采用板式换热器管网换热来辅助加热，以保证正常用热水。
二、水箱补水方式
水箱补水采用液位传感器控制电磁阀装置和遥控浮球阀双重控制保护。当电磁阀出现故障时，遥控浮球阀自动关闭，补水时避免溢出水箱。浮球阀补水缺点是缺水补水，容易出现混合水，降低热水温度。液位传感器补水，热水用完时才能自动补水，避免出现混合水。
补水共有三种方式：
1.定时补水：可以多次设定补水时间，达到设定时间即开始补水。
2.定位补水：可以设定多段水位，当水箱水位低于设定水位时即开始补水。
3.手动补水：可以人工随时补水。
三、加热过程
8台热泵机组通过蓄热循环泵先将加热水箱里的水循环加热至设定温度时，热水置换泵启动将加热水箱的热水抽取补给到保温水箱中，如此往复循环补给，直至2个水箱都装满热水，最后由热水给水泵送给各个用水点。
初次运行时，冷水先补满加热水箱，当控制系统检测到水箱温度低于设定温度时，先行启动蓄热循环泵，30秒后开始启动1#热泵机组，间隔10秒后再启动2#热泵机组，再间隔10秒后启动3#热泵机组………依次类推，直到热泵机组全部启动运行。当系统检测到加热水箱水温高于设定温度时，先停止8#热泵机组，间隔10秒后再停止7#热泵机组，再间隔10秒后停止6#热泵机组………依次类推，直到1#热泵机组停止运行。30秒后，蓄热循环泵也停止运行，系统处于非加热状态。
四、供水管网回水设计
为保证用户在用热水时间内管网内的水温处于稳定状态，设计系统安装一套定温回水装置。当管网内的水温低于设定温度时，水泵自动将管路内的水打入水箱，保证管网内始终保持相对的恒温水，用户打开龙头是热水。
五、辅助加热
在室外气温达到极限-15℃以下时，热泵机组能效比降低，满足不了制热需求，辅助加热设备自动启动，管网换热系统通过板式换热器换热来为水箱水加热，当水箱水温达到设定温度时，自动停止。
六、防冻设计
为保证在冬季寒冷天气时系统防止冻坏，本套系统设置管道循环防冻装置及电伴热带保温防冻功能，其工作原理为：当水箱的水温高于15℃，管道温度低于4℃时，循环泵启动，启动管道循环防冻装置，当管道温度达到10℃时，循环泵停止。当系统启动管道循环防冻10分钟，管道温度无变化时，停止管道循环防冻，启动保温伴热带，当管道温度达到10℃时，保温伴热带防冻系统自动关闭。两套系统保证管道冬季不冻，安全可靠。
七、水箱材质
水箱采用SUS304食品级不锈钢；钢板厚度3mm保温采用100mm 聚氨酯发泡，外壳采用彩钢板；现场模块拼装。
八、结语
空气源热泵热水机组，可以在夜间集中生产热水，供白天使用，实现移峰填谷平衡用电负荷的作用，同时，粉尘、二氧化碳、二氧化硫均实现零排放。空气源热泵目前在北方地区应用较少，除受建筑功能影响、初投资较高等客观因素影响外，其作为一项新技术的社会认知度较低，技术成熟性有待考验等也是一个重要的因素。本工程采用空气源热泵技术，合理利用可再生能源，可满足生活热水功能，并且结合工程实际情况，符合节能减排的国策。希望本工程的设计经验能对其它工程可起到一定的参考价值。
参考文献：
[1]核工业第二研究设计院，主编.《给水排水设计手册第二册建筑给水排水第二版》.北京：中国建筑工业出版社，2001.