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超低溫空氣源熱泵機(jī)組
超低溫空氣源熱泵機(jī)組選型及應(yīng)用
型 號(hào): LYK-12RD~LYK-71RD
功 率：2.3kw~18.7kw
電 源：220V~380V
產(chǎn)品介紹
超低溫空氣源熱泵機(jī)組針對(duì)商場(chǎng)學(xué)校住宅小區(qū)等大面積場(chǎng)所的選型應(yīng)用
超低溫空氣源熱泵機(jī)組的工作原理依然是逆卡諾原理，即利用設(shè)備內(nèi)的吸熱介質(zhì)(冷媒)從空氣或自然環(huán)境中采集熱能，經(jīng)EVI噴氣增焓壓縮機(jī)壓縮后提高冷媒的溫度，并通過(guò)熱交換器冷媒放出熱量加熱冷水，同時(shí)排放出冷氣，制取的熱水通過(guò)水循環(huán)系統(tǒng)送入用戶(hù)進(jìn)行采暖或直接用于熱水供應(yīng)。簡(jiǎn)而言之，就是通過(guò)消耗少量的電力來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量搬運(yùn)，從而達(dá)到制冷、制熱的目的。機(jī)組是包括壓縮機(jī)、翅片管換熱器、風(fēng)機(jī)、控制器、膨脹閥、板式換熱器和輔機(jī)等組成的一套供暖制冷循環(huán)系統(tǒng)，在超低溫環(huán)境下，單臺(tái)熱泵無(wú)法解決大面積場(chǎng)所供暖制冷需求時(shí)則由多臺(tái)相同或者不同功率組成空氣源熱泵設(shè)備機(jī)群協(xié)同工作。
超低溫空氣源熱泵機(jī)組具有如下特點(diǎn)
（1）機(jī)組系統(tǒng)冷熱源合一，不需要設(shè)專(zhuān)門(mén)的冷凍機(jī)房、鍋爐房，機(jī)組可任意放置屋頂或地面，不占用建筑的有效使用面積，施工安裝十分簡(jiǎn)便。
（2）機(jī)組系統(tǒng)無(wú)冷卻水系統(tǒng)，無(wú)冷卻水消耗，也無(wú)冷卻水系統(tǒng)動(dòng)力消耗。另外，冷卻水污染形成的軍團(tuán)菌感染的病例已有不少報(bào)導(dǎo)，從安全衛(wèi)生的角度，考慮空氣源熱泵也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
（3）機(jī)組系統(tǒng)由于無(wú)需鍋爐、無(wú)需相應(yīng)的鍋爐燃料供應(yīng)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)和煙氣排放系統(tǒng)，系統(tǒng)安全可靠、對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
（4）空氣源熱泵機(jī)組采用模塊化設(shè)計(jì)，不必設(shè)置備用機(jī)組，運(yùn)行過(guò)程中電腦自動(dòng)控制，調(diào)節(jié)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，使輸出功率與工作環(huán)境相適應(yīng)。
（5）空氣源熱泵的性能會(huì)隨室外氣候變化而變化。
（6）在我國(guó)北方室外空氣溫度低的地方，可選用超低溫空氣源熱泵機(jī)組，極寒地區(qū)需設(shè)輔助加熱器
超低溫空氣源熱泵機(jī)組的分類(lèi)
按機(jī)組容量大小分為：戶(hù)式小型機(jī)組、中型機(jī)組、大型機(jī)組等。
按機(jī)組組合形式分為：整體式機(jī)組（由一臺(tái)或幾臺(tái)壓縮機(jī)共用一臺(tái)水側(cè)換熱器的機(jī)組稱(chēng)為整體式機(jī)組）和模塊化機(jī)組（由幾個(gè)獨(dú)立模塊組成的機(jī)組，稱(chēng)為模塊化機(jī)組）。
依功能劃分魯禹超低溫空氣源熱泵機(jī)組目前共分兩大系列，供暖機(jī)組和冷暖機(jī)組。
主要部件
機(jī)組包括壓縮機(jī)、翅片管換熱器、風(fēng)機(jī)、控制器、膨脹閥、板式換熱器等部件。
壓縮機(jī)
采用高效渦旋式壓縮機(jī)，部分機(jī)型壓縮機(jī)具備噴氣增焓（EVI）功能；振動(dòng)小、噪聲低、可靠性高。
翅片管換熱器
采用高散熱效率的翅片管換熱器。針對(duì)具體機(jī)型對(duì)分配器進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，保證制冷劑在每個(gè)回路分配的均勻性，極大地提高了換熱器的利用率。
板式換熱器
采用釬焊式的板式換熱器，具有結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率高等的特點(diǎn)。
水流開(kāi)關(guān)
采用名牌部件產(chǎn)品，可靠性高，能有效保護(hù)機(jī)組。
工作原理圖
制冷運(yùn)轉(zhuǎn)
1、 經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的壓縮，低溫低壓的氣態(tài)制冷劑成為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，從壓縮機(jī)排氣管道排出后，通過(guò)四通換向閥進(jìn)入冷凝器(空氣側(cè)換熱器)；風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，將熱量帶走從而使制冷劑被冷凝，變成液態(tài)制冷劑。
2、 經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后的高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)入膨脹閥。液態(tài)的冷媒在經(jīng)節(jié)流后體積膨脹，狀態(tài)改變，變成了低溫、低壓的液態(tài)制冷劑和部分氣態(tài)制冷劑。
3、 制冷劑的氣液混合體經(jīng)管道流入蒸發(fā)器(水側(cè)換熱器)，制冷劑在熱交換器中膨脹蒸發(fā)，吸收水中的熱量，蒸發(fā)吸熱后變成氣態(tài)，載冷劑（水）溫變低，水泵不斷運(yùn)作，將冷量不斷泵給末端設(shè)備，再將冷量散發(fā)出去。
4、 最后，經(jīng)過(guò)膨脹蒸發(fā)的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)四通換向閥和壓縮機(jī)吸氣管道進(jìn)入壓縮機(jī)，再次壓縮，不斷循環(huán)。
制熱運(yùn)轉(zhuǎn)
1、 經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)的壓縮，低溫低壓的氣態(tài)制冷劑成為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，經(jīng)壓縮機(jī)排出后，通過(guò)四通換向閥進(jìn)入水側(cè)換熱器。利用水將制冷劑的熱量帶給用戶(hù)，同時(shí)制冷劑被冷凝為高壓的液態(tài)。
2、 經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝后的高壓液態(tài)制冷劑進(jìn)入膨脹閥。液態(tài)的冷媒在經(jīng)過(guò)節(jié)流后體積膨脹、狀態(tài)改變，變成了低溫、低壓的液態(tài)制冷劑和部分氣態(tài)制冷劑。
3、 經(jīng)過(guò)管道后在空氣側(cè)換熱器中蒸發(fā)吸收空氣的熱量，變成氣態(tài)制冷劑。
4、 最后,氣態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)四通換向閥和壓縮機(jī)吸氣管道進(jìn)入壓縮機(jī)，再次壓縮，不斷循環(huán)。
除霜運(yùn)轉(zhuǎn)
1、 當(dāng)機(jī)組以制熱方式運(yùn)行時(shí)，環(huán)境溫度較低時(shí)，空氣側(cè)換熱器就有可能結(jié)霜，影響制熱的效果，因此需要除霜。
2、 除霜控制通過(guò)結(jié)合空氣側(cè)盤(pán)管溫度、計(jì)時(shí)器進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)控，判斷是否需要除霜。
3、 機(jī)組同過(guò)四通換向閥將制熱運(yùn)轉(zhuǎn)變?yōu)橹评溥\(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)高溫高壓的氣態(tài)制冷劑經(jīng)過(guò)空氣側(cè)換熱器進(jìn)行除霜；壓縮機(jī)除霜時(shí)間風(fēng)機(jī)不運(yùn)作。
4、 除霜結(jié)束后,通過(guò)四通換向閥的切換,制冷運(yùn)轉(zhuǎn)再次恢復(fù)為正常狀態(tài)制熱運(yùn)轉(zhuǎn)。
機(jī)組同程布置和安裝示意圖
機(jī)組制熱量、主管道管徑、循環(huán)水泵流量查對(duì)表
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機(jī)組制熱量（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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管徑
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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：機(jī)組的制熱量是指多臺(tái)機(jī)組在環(huán)境溫度7℃下制熱量的總和
超低溫空氣源熱泵機(jī)組型號(hào)及參數(shù)
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型號(hào)
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機(jī)型
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性能參數(shù)(額定)
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尺寸（mm）
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產(chǎn)水量（L/H）
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參考建筑供暖面積
普通房—節(jié)能房
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LYK-12RD
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3P側(cè)出風(fēng)
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輸入功率：2.3kw
制熱量：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側(cè)出風(fēng)
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輸入功率：4.2kw
制熱量：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側(cè)出風(fēng)
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輸入功率：4.45kw
制熱量：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側(cè)出風(fēng)
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輸入功率：8kw
制熱量：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頂出風(fēng)
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輸入功率：18.7kw
制熱量：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、 超低溫空氣源熱泵機(jī)組在酒店、商場(chǎng)制冷供暖項(xiàng)目應(yīng)用——末端：風(fēng)機(jī)盤(pán)管采暖改造
A）寒冷地區(qū)：按該項(xiàng)目的冷負(fù)荷選型：
如：某10000平酒店 ，單位冷負(fù)荷為80w/㎡,總冷負(fù)荷為800kw,
25P機(jī)空氣源熱泵的 制冷量53kw，制熱量75kw
需要25P機(jī)的臺(tái)數(shù)為：800kw/53kw=15臺(tái)（其中800kw/75kw=11臺(tái)用于供暖）
B）夏熱冬冷地區(qū)：按該項(xiàng)目的熱負(fù)荷選型，夏季制冷量不足時(shí)，用水冷機(jī)組補(bǔ)充
例如：某10000平商場(chǎng)，單位面積冷負(fù)荷為150w/㎡,總冷負(fù)荷為1500kw,單位面積熱負(fù)荷為70w/㎡,總熱負(fù)荷為700kw,
冬季采暖：25P機(jī)臺(tái)數(shù)=700kw/75kw=10臺(tái)；
夏季制冷：10臺(tái)25P空氣源熱泵+970kw水冷機(jī)組（制冷量：1500kw-530kw=970kw).
C）末端的改造：
因末端的循環(huán)水溫是夏季7-12℃，冬季40-45℃，溫差是5℃左右，與熱泵的供水溫度及溫差一致，因此，末端不需要改造。
圖為北京某10000平米購(gòu)物商場(chǎng)超低溫空氣源熱泵機(jī)組供暖制冷工程
A）寒冷地區(qū)：主機(jī)按該項(xiàng)目的冷負(fù)荷選型：
如：10000平學(xué)校 ，單位面積冷負(fù)荷為80w/㎡,總冷負(fù)荷為800kw,
25P機(jī)空氣源熱泵的制冷量53 kw，制熱量75kw
需要25P機(jī)的臺(tái)數(shù)為：800kw/53kw=15臺(tái)。
新疆和田市于田二中8.5萬(wàn)平超低溫空氣源熱泵機(jī)組采暖制冷工程
保定二中1.8萬(wàn)平超低溫空氣源熱泵機(jī)組采暖制冷工程
B）夏熱冬冷地區(qū)：按該項(xiàng)目的熱負(fù)荷選型，夏季制冷量不足時(shí)，用水冷機(jī)組補(bǔ)充
例如：某10000平住宅，單位面積冷負(fù)荷為80w/㎡,總冷負(fù)荷為800kw,單位面積熱負(fù)荷為50w/㎡,總熱負(fù)荷為500kw,
冬季采暖：25P機(jī)臺(tái)數(shù)=500kw/75kw=7臺(tái)；
夏季制冷：7臺(tái)25P空氣源熱泵+429kw水冷機(jī)組（制冷量：800kw-371kw=429kw).
超低溫空氣源熱泵機(jī)組在辦公樓、住宅小區(qū)供暖項(xiàng)目中的應(yīng)用——末端：暖氣片采暖改造
· A）空氣源熱泵主機(jī)選型：
· 寒冷地區(qū)冬季白天的平均溫度在0℃以上，空氣源熱泵按環(huán)境溫度0℃時(shí)的制熱量計(jì)算；嚴(yán)寒地區(qū)冬季白天的平均溫度在-5℃以上，空氣源熱泵按環(huán)境溫度-5℃時(shí)的制熱量計(jì)算.
· 總熱負(fù)荷=給定的單位面積的熱負(fù)荷×建筑物的總建筑面積
· 例如：北京10000平小區(qū)采暖，給定的熱負(fù)荷為45w/㎡,總熱負(fù)荷為450kw,25p空氣源熱泵在0 ℃的制熱量是75kw,輸入功率為18.7kw。
· 需要25P機(jī)的臺(tái)數(shù)=450kw/75kw=6臺(tái)。
· 夜晚室外環(huán)境溫度極低情況下可采用電輔加熱設(shè)備
B）末端不需要改造（原系統(tǒng)保持不變）：
晚間循環(huán)水供水溫度50-70 ℃，供回水溫差15-20 ℃；
白天循環(huán)水供水溫度45-50 ℃，供回水溫差15℃（兩組熱泵串聯(lián)安裝）
C）冬季系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算
例如：北京10000平小區(qū)一個(gè)采暖期的費(fèi)用
采暖期：125天，節(jié)能住宅的平均耗熱指標(biāo)：20.6w/㎡.
電價(jià)：白天16個(gè)小時(shí)0.5元/kwh,晚間8小時(shí)0.1元/kwh.
每平方米的耗能為：20.6×24×125=61.8kwh.
每平方米的運(yùn)行費(fèi)用：61.8×16/24×0.5×1/3+61.8×8/24×0.1=20.6/3+2.06=8.9元
10000平冬季的采暖費(fèi)用為8.9萬(wàn)元。
D）超低溫空氣源熱泵機(jī)組的安裝方式：
在商業(yè)項(xiàng)目空氣源熱泵采暖改造中，熱泵主機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家和經(jīng)銷(xiāo)商應(yīng)從事的重要工作
(A)科學(xué)的項(xiàng)目方案:
產(chǎn)品安裝方式及運(yùn)行，要與競(jìng)爭(zhēng)者有更合理、更科學(xué)、更節(jié)省的方式；
（B）獨(dú)特的經(jīng)營(yíng)思路：安裝、運(yùn)行、售后的各種確保措施。
超低溫空氣源熱泵機(jī)組在老舊小區(qū)非節(jié)能住宅供暖項(xiàng)目中的應(yīng)用
項(xiàng)目方案：1萬(wàn)平老舊小區(qū)非節(jié)能住宅末端暖氣片項(xiàng)目：
電價(jià)：白天14個(gè)小時(shí)0.57元/kwh;晚間10個(gè)小時(shí)0.31元/kwh；給定的熱負(fù)荷為60w/㎡耗熱指標(biāo)41w/㎡，采暖期室外平均溫度-1.2 ℃，白天室外平均溫度3.8 ℃，采暖期天數(shù)119天，。
1萬(wàn)平需配25P熱泵主機(jī)10臺(tái)，600kw電鍋爐1臺(tái)；
一個(gè)采暖期的運(yùn)行費(fèi)用29元/㎡(蓄熱電鍋爐是36元/ ㎡)
新疆庫(kù)爾勒16000平小區(qū)超低溫空氣源熱泵機(jī)組采暖制冷工程
運(yùn)營(yíng)思路：(1)運(yùn)行費(fèi)用低于30元/ ㎡，室溫18℃以上；（2）晚間的運(yùn)行噪音低于35分貝，白天的運(yùn)行噪音低于鍋爐房的運(yùn)行噪音；（3） 系統(tǒng)可以產(chǎn)70-80 ℃，末端不需要改造；
超低溫空氣源熱泵機(jī)組運(yùn)行環(huán)境要求
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項(xiàng)目
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要求
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安裝位置
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安裝方式：水平安裝
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環(huán)境溫度
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室外：－25℃～+50℃，
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環(huán)境濕度
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室外：5%RH～95%RH
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運(yùn)行電源
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220V±10%/1N-/50Hz
380V±10%/3N-/50Hz
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海拔高度
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不超過(guò)1000m，1000m以上需降額使用
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防護(hù)等級(jí)
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IPX4
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儲(chǔ)藏環(huán)境要求
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項(xiàng)目
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要求
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儲(chǔ)藏環(huán)境
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室內(nèi)、干凈（無(wú)粉塵等）
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環(huán)境濕度
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5%～85%RH（無(wú)凝露）
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環(huán)境溫度
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－30℃～54℃
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防凍警示
當(dāng)機(jī)組所處環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，如果不是采用防凍液作為載冷（熱）劑，請(qǐng)確保該機(jī)組處于供電狀態(tài)；
如不能確保，請(qǐng)將機(jī)組內(nèi)的水排空，否則機(jī)組將有凍裂的風(fēng)險(xiǎn)。各機(jī)組均設(shè)有排水閥，在機(jī)組水路最低部。
控制方式
通過(guò)對(duì)控制面板進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的自動(dòng)啟停、自動(dòng)控溫；根據(jù)不同的需求，機(jī)組可選用PLC智能控制，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制或托管（選用）。
首先，魯禹超低溫空氣源熱泵冷熱水機(jī)組不需要專(zhuān)門(mén)的機(jī)房，也不需要專(zhuān)業(yè)的人員來(lái)維護(hù)管理，節(jié)省了寶貴的建筑面積和后期維護(hù)費(fèi)用。
其次，采用風(fēng)冷方式換熱，無(wú)需冷卻塔等大型的冷卻設(shè)備，降低了初投資和以后的運(yùn)行費(fèi)用。
再次，超低溫空氣源熱泵冷熱水機(jī)組是為寒冷地區(qū)度身定制熱量差額管理功能的“全天候”風(fēng)冷熱泵機(jī)組，運(yùn)行范圍為-25℃至+50℃。
第四，超低溫空氣源熱泵氣直通結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了機(jī)組低溫制熱的穩(wěn)定性，拓寬了機(jī)組低溫制熱的工況范圍，使機(jī)組可以在低至-25℃溫度下穩(wěn)定制熱。
第五，相對(duì)于水冷機(jī)組，超低溫空氣源熱泵機(jī)組解決了人們過(guò)渡季節(jié)生活環(huán)境制冷制熱的需要，機(jī)組的自動(dòng)控制和靈活性比較高。
水系統(tǒng)說(shuō)明
水通過(guò)動(dòng)力源輸送熱量至地暖末端。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩臺(tái)完全相同的水循環(huán)水泵，并聯(lián)在機(jī)組的回水端，循環(huán)水泵的類(lèi)型為立式管道泵，一用一備。供回水管道、凝結(jié)水管，管徑≤DN65用熱鍍鋅鋼管；支管DN50，絲接，管徑>DN65用熱鍍國(guó)標(biāo)鋼管，焊接或法蘭連接。
消聲與減振
機(jī)組、水泵的底座均需要安裝優(yōu)質(zhì)廠(chǎng)家設(shè)計(jì)的減振器、橡膠減振墊、管道撓性接頭等，機(jī)組均采用國(guó)標(biāo)進(jìn)行安裝。管道本身采用橡塑保溫管，具有一定彈性，降低噪音。機(jī)組與管道、水泵等連接均采用橡膠軟連接，減少機(jī)組噪音。
系統(tǒng)的維護(hù)
水系統(tǒng)：在水進(jìn)入機(jī)組和系統(tǒng)之前經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾器過(guò)濾，使用名牌廠(chǎng)家生產(chǎn)的鍍鋅鋼管輸送冷凍水，所以不會(huì)在管路內(nèi)形成水垢，維護(hù)保養(yǎng)也極為簡(jiǎn)單，只需定期清洗室內(nèi)機(jī)的過(guò)濾網(wǎng)就可以達(dá)到正常使用效果，如果發(fā)生室內(nèi)機(jī)損壞需要維修等情況，可將連接室內(nèi)機(jī)的進(jìn)出水閥門(mén)關(guān)閉，將內(nèi)機(jī)維修即可，不影響其它設(shè)備運(yùn)行，方便維修和保養(yǎng)。