空气源热泵热水机草稿.docx
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空气源热泵热水机草稿
GB
ICS
中华人民共和国国家标准
GB/T—
空气源热泵热水机
air-sourceheatpumpwaterheater
(草稿)
——发布——实施
发布
中华人民共和国
国家质量监督检验检疫总局
GB/T—
前言
本标准是首次制定。
空气源热泵热水机因其节能、环保在我国得到越来越广泛的应用,制定国家标准《空气源热泵热水机》,作为进行该产品生产和质量检验的依据,对我国该产品的生产起到质量保证和促进发展的作用。
本标准由中国机械工业联合会提出。
本标准由全国冷冻设备标准化委员会归口。
本标准负责起草单位:
本标准参加起草单位:
本标准主要起草人:
邹廷云、、、、
GB/T—
空气源热泵热水机
air-sourceheatpumpwaterheater
1.范围
本标准规定了由电动机驱动的采用蒸汽压缩制冷循环的应用于生活和采暖热水制备的空气源热泵热水机(以下简称热水机)的型式和基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存的基本要求。
本标准适用于制热量100KW以下的热泵热水机。
2.引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中的引用而构成本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
JB/T7666—1995制冷与空调名义工况一般规定
GB/T18430.2—2001蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组
户用和类似用途的冷水(热泵)机组
GB4208—1993外壳防护等级(IP代码)(eqvIEC529:
1989)
GB/T10870—2001容积式和离心式冷水(热泵)机组性能试验方法
GB/T18430.1—2001蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组
工商业用和类似用途的冷水(热泵)机组
JB/T6917—1998制冷装置用压力容器
JB/T4330—1999制冷和空调设备噪声的测定
GB/T13306—1991标牌
GB/T2423.17—1993电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:
盐雾试验方法(eqvIEC68-2-11:
1989)
GB4343—1995家用和类似用途电动、电热器具、电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值(eqvCISPR14:
1993)
GB4706.1—1998家用和类似用途电器安全
第一部分:
通用要求(eqvIEC335-1:
1992)
GB4706.32—1996家用和类似用途电器的安全
热泵、空调器和除湿机的特殊要求
GB/T13384—1992机电产品包装通用技术条件
GB/T1720—1979漆膜附着力测定法
GB/T5226.1—1996工业机械电气设备
第一部分:
通用技术条件(eqvIEC204-1:
1992)
GB9237—2001制冷和供热用机械制冷系统
安全要求(eqvISO5149:
1993)
QB/T1238—91贮水式电热水器
3.定义
3.1空气源热泵热水机(以下简称热水机):
利用电力驱动的蒸气压缩循环从大气环境中吸取热量,将热量用制备生活和采暖热水的热泵装置。
包括两大类机型:
空气源热泵热水器和空气源热泵热水机组。
3.2空气源热泵热水器(以下简称热水器):
利用电力驱动的蒸气压缩循环从大气环境中吸取热量,在一个容器内将水加热的固定式器具,它可长期或临时储存热水,并装有控制或限制水温的装置。
其制热量小于10KW。
3.3整体式空气源热泵热水器(以下简称整体式热水器):
热泵系统与保温水箱共同装配在一个模块内,现场安装时,热泵系统与水箱之间无须额外的管路进行连接。
3.4分体式空气源热泵热水器(以下简称分体式热水器):
热泵系统与保温水箱未装配在一个模块内,现场安装时,热泵系统与水箱之间须额外的管路连接。
3.5空气源热泵热水机组(以下简称机组):
利用电力驱动的蒸气压缩循环从大气环境中吸取热量,通过水泵及循环管路与另外配套的保温水箱连接,将水箱中的水循环加热。
其制热量范围在10KW~100KW。
3.6性能系数(COP)
在标准规定的名义工况下,单位时间热水机输出给水的热量与这段时间内热水机消耗的总输入功率比值。
3.7热水器24h能量固有损耗:
热水器工作达到稳定状态后,其在24小时内不排水时,由于和环境换热而引起的能量损耗。
3.8额定容积:
由制造厂设计并标定在热水器上表明其保温水箱可灌水的容积,单位为升(L)。
3.9容积:
热水器可装入的20℃±2℃水的实际体积,单位为升(L)。
4.型式与基本参数
4.1型式
4.1.1按空气侧出风方式分:
4.1.1.1侧出风;
4.1.1.2顶出风。
4.1.2按使用电源分类:
4.1.2.1单相交流220V、额定频率为50Hz;
4.1.2.2三相交流为380V、额定频率为50Hz。
4.1.3按产热水侧是否自带保温储水箱分类:
4.1.3.1空气源热泵热水器,热水器按结构型式分类:
4.1.3.1.1整体式空气源热泵热水器;
4.1.3.1.2分体式空气源热泵热水器。
4.1.3.2空气源热泵热水机组。
4.1.4按产热水侧的换热器结构型式分类:
4.1.4.1盘管式;
4.1.4.2套管式;
4.1.4.3板式。
4.2型号
热水机的型号表示方法见附表A(提示的附录)。
4.3基本参数
4.3.1空气源热泵热水机组名义工况
4.3.1.1热水机组名义工况温度条件的规定按表1的规定。
表1名义工况时的温度条件
项目
产热水侧
空气源侧
进水温度
出水温度
干球温度
湿球温度
制热
40±0.5℃
45±0.5℃
25±0.5℃
19.5±0.5℃
4.3.1.2机组名义工况的其他规定、
a)机组名义工况时的使用侧污垢系数为0.086m2·℃/kW。
。
b)机组名义工况时的额定电压,单相交流为220V、三相交流为380V、额定频率为50Hz。
c)大气压力为101kPa。
4.3.1.3名义工况时性能系数(COP)
机组名义工况时的制冷性能系数不应低于表2的数值。
表2机组名义工况时的制热性能系数(COP)限值
机组制热量,kW
性能系数(COP)
10~20
3.70
20~50
3.75
50~100
3.80
4.3.2热水器名义工况
4.3.2.1热水器名义工况时的温度条件按表3的规定。
表3热水器名义工况时的温度条件
项目
保温水箱侧
空气源侧
初始水温
终了水温
干球温度
湿球温度
制热
20±0.5℃
55±0.5℃
25±0.5℃
19.5±0.5℃
电源
单相交流220V,额定频率为50Hz
4.3.2.2热水器名义工况的其他规定
a)机组名义工况时的额定电压为单相交流220V,额定频率为50Hz。
b)大气压力为101kPa。
4.3.2.3热水器名义工况时的性能系数(COP)
表4热水器名义工况时的制热性能系数(COP)限值
机组制热量kW
性能系数(COP)
≤4.5kW
3.70
4.5~10
3.75
4.3.3热水器额定容量优选值为:
100L、150L、200L、250L、300L、400L、500L、600L
5技术要求
5.1一般要求
5.1.1热水机应符合本标准的规定,并按经规定程序批准的图样和技术文件(或用户和制造厂签定的协议)制造。
5.1.2热水机涂装件表面应平整,涂布均匀。
5.1.3热水机涂装件涂层附着力
涂装件涂层应牢固,按6.3.12方法试验,其附着力应达到GB/T1720规定的二级以上。
5.1.4热水机塑料件表面应平整光滑、色泽均匀,不得有裂痕、起泡和明显的缩孔等缺陷,塑料件应耐老化。
5.1.5电镀件耐盐雾性
按6.3.9方法试验后,金属镀层上的每个蚀点面积不应超过1mm2,每100cm2试件镀层不得多于2个蚀点,小于100cm2的不应有蚀点。
5.1.6热水机各零部件的安装应牢固、可靠,压缩机应具有防震动措施。
机组运行时无异常声响,管路间或管路与另部件间不应有相互摩擦和碰撞。
如装有电磁换向阀,其动作应灵敏、可靠。
5.1.7电气控制功能和设备
a)机组的电气控制应包括水泵、压缩机和风机的控制,一般还应具有电机过载保护、缺相保护(三相电源),水系统断流保护、放冻保护、水温过热保护,热泵系统高低压保护、热泵系统循环排气超温保护等必要的保护功能或器件和除霜控制等。
电气设备应符合GB/T5226.1—1996要求。
各种保护器件应符合设计要求并灵敏可靠。
b)热水器的电器控制应包括压缩机和风机的控制,一般还应具有电机过载保护、短路、断路、漏电保护、水温过热、热泵系统循环排气超温保护。
电气设备应符合GB/T5226.1—1996要求。
各种控制功能正常,各种保护器件应符合设计要求并灵敏可靠。
5.1.8热水机紧固件及其它元件应符合国家有关规定,其易损件应便于更换。
5.2气密性试验和液压试验要求
5.2.1气密性试验
热泵系统循环密封后,热水机试验时,按6.3.1.1方法试验时,热水机热泵系统各部分不应有制冷剂泄漏现象,采用电子卤素检漏仪或氦检漏仪时,热水机单点泄漏率低于7.5g/a,充分保证热水机在应用周期中的气密性。
5.2.2液压试验要求
a)机组试验时,机组水侧在1.25倍设计压力下,按照JB6917中液压试验方法进行检验,应符合水侧各部位应无异常变形和漏水现象。
b)热水器保温水箱的设计耐压力不小于0.7Mpa。
热水器实验时,按GB4706.32—1996中22.104的规定要求。
热水器试验后,不应有水泄漏,并且不应有任何可能影响安全的永久变形。
5.3热水机出厂前应进行运转试验,热水机应无异常。
5.4热水机名义工况性能
热水机在名义工况下进行试验时,其最大偏差不应超过以下规定:
5.4.1热泵制热量不应小于名义规定值的95%;
5.4.2名义工况的性能系数不应小于表2和表4规定的热水机性能系数限值的95%;
5.4.3带有辅助电加热的机组,其辅助电加热功率消耗不应大于名义消耗电功率的105%;
5.4.4机组水侧的压力损失不应大于名义值的115%。
5.5热水机的设计和使用条件
5.5.1电压不得超过额定值的±10%。
5.5.2电源频率:
50±1Hz
5.5.3自来水压力(表压):
0.05~0.7Mpa。
5.6热水机考核工况
热水机应在表5规定的温度条件下正常工作,表中的温度偏差为试验时应遵守的条件。
5.6.1最大负荷工况
热水机按表5最大负荷工况运行时,电动机、电器元件、连接接线及其他部件应正常工作。
5.6.2低温工况
热水机按表5低温工况运行时应正常工作。
5.6.3热水机按表5融霜工况(装有自动融霜机构的空气源热泵热水机)运行时应符合以下要求:
——安全保护元器件不应动作而停止运行;
——融霜应自动进行;
——融霜时的融化水及制热运行时室外侧(热源侧)换热器的凝结水应能正常排放或处理;
——在最初融霜结束后的连续运行中,融霜所需的时间总和不应超过运行周期时间的20%,两个以上独立循环的热水机,各独立循环融霜时间的总和不应超过各独立循环总运转时间的20%。
表5热水机考核工况的温度条件℃
项目
产热水侧(或保温水箱侧)
空气源侧
进水温度
(初始水温)
出水温度
(终了水温)
干球温度
湿球温度
名义工况
40±0.5
(20±0.5)
45±0.5
(55±0.5)
25±0.5
19.5±0.5
最大负荷工况
*
60±0.5
43±1.0
30±0.5
融霜工况
15±0.5
*
2±1.0
1±0.5
低温工况
15±0.5
*
-7±1.0
-8±0.5
*由名义工况的热水流量决定。
5.7噪声
按6.3.6方法进行噪声测定,机组平均表面声压级应满足表6噪声限值(声压级)中的值
表6噪声限值(声压级)
名义制热量,kW
噪声限值
≤4.5kW
55
4.5~10kW
57
10~20kW
60
20~50kW
65
50~100kW
71
5.8热水器的其他要求
5.8.1热水器贮水量
按6.3.10.1试验,热水器贮水量不得小于铭牌标示值的5%。
5.8.2出水口水温
名义工况下按6.3.10.2试验,热水器出水温度(T2)满足下列要求:
标示值±5℃
5.8.3热水器的保温性能要求
按6.3.10.3规定的方法试验,放置6小时出水温度不应低于表7规定。
5.8.4热水器的使用性能要求
按6.3.10.4规定的方法试验,第9次取水时,出水温度不应低于表7规定。
表7热水器的加热、保温及使用性能
项目
额定容积L
≤200
200~500
≥500
加热性能
热水温度(T2)℃
55
性能系数
3.5
保温性能
放置6h后水温℃
T2-5
T2-4
T2-3
使用性能
第9次取水时温度℃
T2-15
T2-12
T2-10
5.8.5热水器24h固有损耗
按6.3.10.5进行试验,每10L容积水的24h固有损耗值不得大于表8的要求值。
表8热水器24h固有损耗
容积(G)
L
24h的固有损耗与每10L容积的比值(λ)
kWh/10L
100≤G≤200
0.12
200<G≤300
0.10
G>300
0.09
5.9安全要求
5.9.1热泵系统安全
热水机的热泵系统安全性能应符合GB9237的有关规定。
5.9.2机械安全
5.9.2.1热水机的设计应保证在正常运输、安装和使用时具有可靠的稳定性。
热水机应有足够的机械强度,其结构应能承受正常使用中可能发生的非正常操作。
用GB4706.1—1998中21所规定冲击试验来确定是否合格。
5.9.2.2在正常使用状态下,人员有可能触及的运行部分和高温零部件等,应设置适当的防护罩或防护网,以便对人员安全提供充分的防护。
防护罩、防护网或类似部件应有足够的机械强度。
通过GB4706.1—1998中20.2规定的试验指来进行检验是否安全,试验指不应触及到危险的运动部件和高温零部件。
5.9.3电气安全性能
5.9.3.1电压变化性能
热水机在表1和表3的名义工况下运行,改变额定电压时,安全保护机构不动作,机组仍可继续运转,无异常现象。
5.9.3.2温度限制
热水机在表1和表3的名义工况下运行,按6.3.8.2方法进行试验,压缩机电动机绕组温度不应超过其产品标准规定,人体可接触部位温度不大于60℃,且温度无异常变化。
5.9.3.3绝缘电阻
热水机带电部位和可能接地的非带电部位之间的绝缘电阻值不小于5MΩ。
5.9.3.4耐潮湿性
热水机防水等级应符合GB4208—1993规定的IPX4,按6.3.8.4方法进行实验,其漏电电流不应大于3.5mA,电器强度实验不应出现击穿现象。
5.9.3.5泄漏电流
热水机外露金属部分和电源线间的泄漏电流值不超过3.5mA。
5.9.3.6电气强度
热水机带电部位和非带电部位之间加上规定的试验电压时,不应出现闪烁和击穿。
5.9.3.7接地电阻
热水机应有可靠的接地装置并标识明显,其接地电阻不得超过O.1Ω。
5.9.3.8电磁兼容性
采用微处理器电气控制系统的热水机,其电磁兼容性应符合以下规定:
a)热水机电气控制系统应具有抑制电磁干扰的性能,按GB4343—1995进行测试,应不超过该标准中规定的干扰特性允许值。
b)热水机电气控制系统应具抗电磁干扰的性能,按GB4343.2—1999进行测试,应不超过该标准中规定的Ⅱ类器具抗扰度的要求。
5.9.3.9防触电保护
热水机为公众易触及的器具,其防触电保护应符合GB4706.1—1998规定的I类器具的要求。
5.10用户在遵守热水机运输、保管、安装、使用和维护规定的条件下,从制造厂发货之日起18个月内或开机调试运行后12个月内(以两者中先到者为准),机组因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时,制造厂应免费维修或更换。
6试验方法
6.1测量仪表精度和测量规定
6.1.1测量仪表精度:
按GB/T10870—2001中附录A的规定。
测量规定如下:
(1)测量仪器的安装和使用按GB/T10870的规定。
(2)热水机的空气干、湿球温度的测量按GB/T18430.1—2001附录A的要求进行;
(3)机组的被加温水的压力损失测定按GB/T18430.1—2001附录B的要求进行。
6.2热水机安装和试验规定
6.2.1温度条件:
热水机的空气干、湿球温度及水温偏差按表5的规定;
6.2.2电源条件:
热水机应在其铭牌规定的额定电压、额定频率下运行,其偏差不应大于额定值的10%。
6.2.3被试热水机应按生产厂家规定的方法进行安装,并且不应进行影响制热量的构造改装。
试验环境应充分宽敞,热水机附近的风速应充分小,以免影响热水机性能。
6.3试验项目
6.3.1气密性试验和液压试验
6.3.1.1气密性试验
热水机制冷剂测在设计压力下,按JB/T6917进行试验,应符合5.2.1要求。
6.3.1.2液压试验
a)机组在1.25倍设计压力下,按JB/T6917进行试验,应符合5.2.2中a要求。
b)热水器按GB4706.32—1996中22.104的规定要求进行实验,应符合5.2.2中b要求。
6.3.2热水机名义工况性能试验
6.3.2.1机组名义工况性能试验
6.3.2.1.1制热量及消耗总电功率试验
热水机在表1的规定下进行试验。
按GB/T10870的规定的试验测定和计算制热量和消耗的总功率,应符合5.4的规定。
同时测量运行电流和求出功率因素。
制热量不包括辅助电加热器的制热量和电功率消耗。
6.3.2.1.2辅助电热器消耗的功率
带辅助电加热器的热水机按6.3.2.1.1进行试验时,当热水机制热的测量稳定后,给辅助电加热通电,并测量消耗的电功率,应符合5.4.3的规定。
6.3.2.1.3性能系数
由6.3.2.1.1求得的制热量Qn(KW)和消耗的总电功率No(KW)按照公式
(1)计算:
COP=Qn/No…………………………………
(1)
计算结果应符合表2的规定。
6.3.2.2热水器性能系数的测定,其值应符合表4的规定。
6.3.2.2.1被测定热水器按正常方式灌满水温为20土0.3℃的水,在额定电压和额定工况条件下通电工作。
将热水器的调温器调到使热水器的贮水温度为60℃的状态下周期性地运行,直到稳定状态建立后,在某次调温器再次切断电源后,关掉电源开关。
6.3.2.2.2用20土0.3℃的水按流量10L/min注入与热水器容积相等的水,然后关闭进水阀。
再次接通电源,施加额定电压,从通电到调温器发生动作后,切断电源,并记录出水温度和此时间内的耗电量.
6.3.2.2.3多次重复6.3.2.2.2试验,记录出水温度和此时间内的耗电量,以获得输出热水的平均温度(TM)和平均耗电量E。
6.3.2.2.4热水器有效热量输出
Q=1.16Gx(TM-TC)
式中:
Q……有效热量输出,瓦小时(wh)
G……热水器容积,升(L)
TM……输出热水平均温度,℃
TC……供水温度,℃
6.3.2.2.5性能系数COP
COP=Q/E
式中:
Q……有效热量输出,瓦小时(wh)
E……耗电量,瓦小时(wh)
6.3.3运转试验
热水机应在接近名义工况的条件下连续运行,应符合5.1.6的规定,分别测量热水机消耗的总电功率,运行电流和进、出水温度,检查热水机运行是否正常。
试验检查电气控制功能和保护器件,应符合5.1.7的规定。
6.3.4水侧的压力损失试验
在进行名义工况性能试验时,按GB/T18430.1—2001附录B的规定测定机组循环热水侧的压力损失,应符合5.4.4的规定。
6.3.5热水机考核工况试验
6.3.5.1最大负荷试验
在额定电压和额定频率以及按表5最大负荷工况下运行,达到稳定状态后再运行2h,应符合5.6.1的规定。
6.3.5.2低温试验
在额定电压和额定频率以及按表5低温工况下运行6h,应符合5.6.2的规定。
6.3.5.3融霜试验
在表5的融霜工况下,连续进行热泵制热,最初的融霜周期结束后,再继续运行3h,应符合6.6.3的规定。
6.3.6噪音
热水机在额定电压、频率和近名义工况下,按正常使用状况运转,使用JB/T4330中矩形六面体测量表面的方法测量,并按照JB/T4330表面平均声压级的方法计算声压级,应满足5.7要求。
6.3.7机械安全试验
按GB4706.1—1998中21所规定冲击试验和20.2所规定的试验指试验,其结果应符合5.9.2.1和5.9.2.2要求。
6.3.8电器安全试验
6.3.8.1电压变化试验
热水机在表1和表3的名义工况运行,使电压在6.2.2情况下运行1h,应符合5.9.3.1要求。
6.3.8.2温度限制试验
热水机在表1和表3的工况下运行的同时,利用电阻法测定压缩机电动机绕组温度,其余温度用热电偶丝测定,应符合5.9.3.2要求。
6.3.8.3绝缘电阻试验
按GB4706.1—1998进行试验应符合5.9.3.3要求。
6.3.8.4耐潮湿性实验
按GB/T4208—1993中IPX4等级进行淋水试验和按GB4706.1—1998中15进行潮湿处理后,立即进行泄漏电流和电器强度试验,结果应符合5.9.3.4要求。
6.3.8.5泄漏电流
按GB4706.1—1998进行试验应符合5.9.3.5要求。
6.3.8.6电气强度
按GB4706.1—1998进行试验应符合5.9.3.6要求。
6.3.8.7接地电阻
按GB4706.1—1998进行试验应符合5.9.3.7要求。
6.3.8.8防触电保护试验
按GB4706.1—1998中8.1进行防触电保护试验,应符合5.9.3.9规定。
6.3.9电镀件耐盐雾性
清洁电镀件表面,按GB/T2423.17进行24小时的耐盐雾性试验,试验后用清水冲掉残留在表面上的盐份,检查电镀件腐蚀情况,结果应符合5.1.5的规定。
6.3.10热水器的其他性能试验
6.3.10.1热水器贮水量试验。
按要求注入待加热的水,然后将容器内的水通过排污口排出,测量其全部排水量,精确到0.1升,应符合5.8.1的要求。
6.3.10.2出水口的水温实验
置调温器于最高控温位置,通电至调温器动作,立即断开热水器的电源开关,控制出水阀,使水源的冷水以10L/min的恒定速度流出热水器,热水由出水口排出。
在出水口接一温度测量装置,读出开始流出热水至二分之一额定容量时热水的最高温度值,应符合5.8.2的要求。
6.3.10.3热水器保温性能试验
水箱加满水连续施加额定电压,从通电至调温器发生动作,切断电源。
保持原状6h。
从热水器内以不大于10L/min的流量
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