热泵知识问答

热泵知识汇总

原理及基础介绍篇

1、热泵的工作原理是什么？

答：热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。类比水泵，通过电力做功，将水从低位抽到高位。

2、目前的热泵机组主要包括哪些？

答：根据热源侧的不同可分为水源热泵、空气源热泵、地源热泵。

3、什么是能效比？各类热泵的能效比是多少？

答：能效比指的是在一定的工况条件下，热泵机组输出的能量与实际输入功率之比。水源热泵热水器的能效比可以达到4～6，空气源热泵热水器的能效比可以达到4。举例：给空气源机组输入1度电可以输出相当于4度电的热量。

4、热泵的常用部件包括哪些？

答：热泵机组运行常规的四大部件为：压缩机、冷凝器、蒸发器、节流原件；为了保证机组可靠、稳定的运行，还有干燥过滤器、高低压开关、电磁阀、储液罐、汽液分离器等元件。公司生产的热泵机组均采用世界名牌部组件，质量信得过。

5、热泵的主要部件的作用？

答：压缩机：压缩和输送循环工质从低温低压到高温高压，是热泵系统的心脏。蒸发器：是输出冷量的设备，其作用是使经膨胀阀流入的制冷剂液体蒸发，以吸收被冷却物体的热量，达到制冷的目的。冷凝器：是输出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功转

化的热量在冷凝器中被冷却介质带走，达到制热的目的。膨胀阀：对循环工质起节流将压作用，并调节进入蒸发器的循环工质流量。

6、热泵的运行过程是怎么进行的？

答：低温低压的制冷剂液体在蒸发器中通过吸收空气（如矿井乏风）或者水（如矿井水）的热量而沸腾为气体，压缩机吸入这部分低压的制冷剂气体，通过输入少量电能推动压缩机做功，将低压的制冷剂气体压缩为高温高压的气体，这部分气体进入冷凝器，通过向介质（如洗浴水）放热将介质温度升高，而自身凝结为液体，通过节流机构的降压降温，重新到蒸发器重复以上循环。

7、公司的水源热泵机组和空气源热泵机组采用什么制冷剂？

答：目前公司生产的机组一般采用R22冷媒。R22是应用最为广泛的制冷工质，物美价廉。

8、水源热泵可以利用的水源包括哪些？

答：地下水、河水、湖水、海水、工业废水、城市污水、洗浴废水、回注水等温度高于15℃的水源。

9、高温热泵烘干设备的具体实现形式？

答：目前公司采用的高温热泵机组主要是空气源高温热泵机组，工作原理：高温热泵机组通过制冷剂介质的循环和压缩机的做功，吸取低温空气的热量，然后将这部分热量用来加热进入干燥房的干燥介质即空气。

干燥实现方法：热泵机组将空气升温通过风机输送到干燥房，高温低湿的空气在干燥房吸收水分，变为低温高湿的空气，这部分空气进入

全热回收装置与新风进行热交换，热交换后将此部分空气排出而升温后的新风重新进入热泵机组进行循环。流程图如下所示：

10、不锈钢保温水箱包括哪些基本构造？

答：不锈钢保温水箱一般由芯层（保温层）、内层和外层三部分组成。内部使用了一些像保温杯等都会用到的一种保温材料来做芯层，然后使用不锈钢材料来作为内表层，外层则使用不锈钢板材来做

11、电子水处理仪有什么作用？

答：电子水处理仪作用具有除垢、防垢、防止管道氧化和腐蚀的作用。

12、电子水处理仪防垢的原理？

答：根据不同的水质适应不同频率的高频电磁场来处理的原理，水始终在同频的高频电磁场的作用下发生共振，原来大缔合状态的结合键被深度打断，离解成活性很强的单个水分子或小缔合体状态水，改变了水的物理结构与特性，增强了水分子的极性，增大了水分子的偶极矩，溶解在水中的盐类正负离子，被单个水分子包围，运动速度降低，有效碰撞次数减少，在管壁上无法成垢，从而达到防垢的目的。

13、电子水处理仪除垢的原理？

答：对于已在管道壁上形成的老垢层，主要垢分子（CaCO3、CaSO4等）通过分子间的作用力结合在一起，以网状结构或方解石结构的形式附着在管道内壁上，通过变频高频电磁场作用后，水分子的偶极矩增大，极性增强，水分子处于较高的能量状态，它能有效地削弱垢分子之间的分子作用力及其与管壁的附着力，使垢层逐渐软化、龟裂，直至脱落，达到除垢效果。

14、电子水处理仪防止管道氧化和腐蚀的原理？

答：变频高频电磁场，可在水体中激活大量的自由电子，能有效防止管道内壁的金属原子失去电子被氧化，并能有效地破坏引起管道腐蚀的微电池效应，从而起到了防止管道氧化和腐蚀的作用。

15、硅磷晶有什么作用？

答：硅磷晶具有阻垢、防腐的作用，不具有除垢的作用。

16、硅磷晶阻垢、防腐的作用？

答：硅磷晶中的聚磷酸盐可与水中的金属离子反应形成可溶性络合物，抑制碳酸钙与碳酸镁生成，并分散到水中，与铁离子反应后，管道内壁形成动态保护膜，达到防腐蚀、防水垢的作用。

17、水结垢的原因及其温度条件是什么？

答：结垢主要受水质的温度、盐量、二氧化碳分压、PH值的影响。结垢主要是由于水温的升高使水中的钙、镁离子的沉淀物在水中的溶解度降低导致沉淀析出。当水温达到40℃以上容易形成沉淀。

18、硅磷晶罐的作用是什么？

答：硅磷晶罐是硅磷晶水处理中不可缺少的一种装置，在使用硅磷晶时必须要配置硅磷晶罐。

19、目前热泵机组加热洗浴用水采用什么形式？

答：目前公司的热泵机组加热洗浴用水主要是通过循环加热的方式，将水温加温到客户的需求。

20、水质硬度的概念是什么？

答：水质的硬度指的是水中钙、镁离子的总浓度，钙、镁离子越多硬度就越大，越易结垢。

21、什么是热泵机组的标定（名义）工况？

答：标定工况是由国家规定的一个工况，热泵机组运行能效因运行工况的不同而不同，为了便于每个厂家生产的机组在同一个平台条件下进行对比，制定了标定工况。

22、1P对于热泵机组什么具体含义？

答：1P=735W,对于热泵机组代表机组压缩机的名义功率。

23、什么叫软化水？

答：经软化处理后的水，即除去了部分或全部钙、镁离子的水。24、对水质软化的原理是什么？

答：水的硬度主要由其中的阳离子：钙(Ca2+)、镁(Mg2+)离子构成。当含有硬度的原水通过交换器的树脂层时，水中的钙、镁离子被树脂吸附，同时释放出钠离子，这样交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水。

25、什么是干球温度？

答：将干球温度计自由地被暴露在空气中所测量的温度。

26、什么是湿球温度？

答：湿球温度是标定空气相对湿度的一种手段，其涵义是，某一状态下的空气，同湿球温度表的湿润温包接触，发生绝热热湿交换，使其达到饱和状态时的温度。主要标证空气的湿度即空气中水蒸气含量的多少。

27、什么是露点温度？

答：露点温度指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。

选型及应用篇

1、水源热泵对水源的温度要求是多少？

答：目前水源热泵机组对水源（如矿进水）温度要求在10℃以上，低于此范围暂不建议使用。

2、空气源热泵对井口乏风的温度要求是多少？

答：空气源热泵对井口乏风温度的要求主要体现在冬季工况，要求温度应高于13℃。

3、水源热泵加热1吨热水（温差为30℃）需要消耗多少电？

答：需要消耗的电约10.5度。

4、保温水箱24h的温降为多少？

答：保温水箱在常温工况下24小时内温降在2℃以内。

5、 热泵加热洗浴用水能够达到的最高温度为多少？

答：目前公司的热泵机组采用循环加热，可以将洗浴用水加热的最高

温度为60℃，标准45℃在这个温度以下可以根据客户要求进行设定。

6、 系统水泵的选型原则是什么？

答：热泵的选型主要依据：流量、扬程、水泵输送流体温度3个要素

进行选择。

7、 水源热泵的选型原则是什么？

答：当热泵供热量h Q ≤300kW 时，选用1台水源热泵机组，其实际制

热量应≥h Q ×（1.15～1.20）；当热泵供热量h Q ＞300kW 时，选用2

台相同制热量的水源热泵机组，单台水源热泵机组的实际制热量应≥

2h

Q ×（1.15～1.20）。

8、 如果生活废水具有腐蚀性，水源热泵能否使用此部分余热？

答：可以使用此部分废水的余热。

9、 对于有腐蚀性的生活废水怎么利用？

答：通过在废水与机组蒸发器之间加上耐腐蚀中间换热器可以解决。

10、 采用水源热泵对地下水有什么要求？

答：地下水的硬度（主要指钙、镁离子浓度）；酸碱度；含沙量有一

定限制。若水质条件不理想，我们可以通过各种手段处理，达到使用

要求。

11、 循环水箱的选型原则是什么？

答：循环水箱的有效容积sx Q =热泵机组每小时的热水产量vs Q ×2进行

选择。

12、每处理1吨水硅磷晶的使用量是多少？

答：硅磷晶的投加量约每吨水3—5克。

13、硅磷晶试剂是否对人体有害？

答：硅磷晶对人体无害。硅磷晶可用于饮用水的阻垢处理，对人的皮肤无损害。

14、恒温水箱的热水供水泵怎么进行选型?

答：应具备在不超过半小时的时间内将水箱里的水全部抽出的能力，

即热水供水泵的流量应＞

1.5

0.5

sx

Q

，其中1.5为安全系数。其中安全系

数需要与热泵厂家沟通确认。

15、井口乏风利用时的安全问题怎么处理？

答：利用井口乏风时的热泵机组采用防爆要求设计，确保运行安全。

16、高温热泵烘干设备对于煤矿企业可应用的地方？

答：高温热泵烘干设备可以对煤矿企业的衣服进行烘干。

17、高温热泵烘干设备的最高出风温度可以达到多少度？

答：最高出风温度可以达到78℃。

18、高温烘干设备除去1kg水分，需要耗电多少？

答：需要耗电0.3度电左右。

19、空气源热泵产1吨热水需要耗多少电？

答：估计耗电为12.5度。

20、热泵的使用寿命是多久？

答：热泵机组的使用年限为15年。

21、热泵正常运转时的数据能否进行监控？

答：除了能够在人机界面上监控，可以进行远程监控。

22、远程监控的数据能够在什么设备上面接收？

答：远程监控可以将监控到的运行数据、故障信息通过网络传送到相关终端设备（如电脑、手机等设备）。

23、井口乏风能否利用？

答：井口乏风可以作为空气源热泵的热源使用。

24、1万m3乏风正常条件下能够产多少吨热水？

答：可以产生1.2吨热水（30度温升）；

25、如果需要多台热泵机组，需要采用什么方式运行？

答：当实际需求多台机组时可以采用并联的形成保证系统运行的稳定性。

26、机组并联运行的可靠性、稳定性如何保证？

答：公司生产的热泵机组采用模块化，每个模块单元均有独立的制热系统和控制保护系统。其中任何模块单元发生故障时并不影响其他单元的正常工作，从而确保机组连续运行，可靠性高。

27、空气源、水源热泵是否受阴雨天气的影响？

答：不受阴雨天气的影响。

28、热泵热水机组的水系统与氟系统能否相互独立？

答：是相互独立，各个系统独立、稳定运行。

29、水源、空气源热泵机组能否用于采暖？

答：可以用于采暖的需求，但要用风机盘管形式。

30、水源、空气源热泵用于采暖需要通过什么方式实现？

答：如果用于采暖末端设备必须采用风机盘管设备，不能使用暖气片。

31、30℃以上的水源能否使用？

答：可以使用。

32、若使用多台热泵，其中一台出现了问题是否影响整个系统？

答：采用模块化连接，当其中1台出现故障不影响整个系统的运行。

33、热泵机组能否利用低谷电价？

答：可以，通过机组设置定时启停功能，就可以在低谷电价时制取热水储存于保温水箱。

34、水源、空气源热泵在使用中会不会有安全隐患？

答：由于热泵机组是通过介质换热，因此不需要电加热原件与水接触，没有电热水器漏电的危险，也没有燃气热水器可能爆炸的危险。35、保温水箱采用的不锈钢内胆，洗浴是否会伤及皮肤？

答：保温水箱的内胆采用食品级的不锈钢内胆，不会对皮肤有损伤。

36、不锈钢保温水箱一般使用什么材质？

答：内胆一般使用质量比较好的SUS304食品级不锈钢板和镀锌板；保温层可以采用聚氨酯发泡、聚苯乙烯、PEF等来进行保温；外层一般所选用的是不锈钢冲模压膜块或者是使用平板，可以选择SUS304不锈钢或是SUS201不锈钢来进行制作。

37、高温烘干设备的组成部分？

答：高温烘干设备主要有两部分组成：高温热泵机组+烘干房；

38、烘干房保温用什么材料建造？

答：烘干房主要采用保温材料（如岩棉、聚氨酯等）加彩钢制作，具

体依据实际情况确定保温材料。

39、高温热泵烘干设备使用的条件有什么要求？

答：因机组采用的空气源热泵，冬季温度低于-5℃以下暂不建议使用，

此段时间可以通过电加热作为辅助实现。

40、高温热泵烘干房与其他形式供热成本对比情况如何？

答：对比除去1kg水分各种供热方式的对比，具体数据见以下表格：

备注：其中电价按照1元/kwh计算，标煤价格按照900元/吨，柴油按照7.4元/L。

41、高温热泵烘干设备对衣物烘干时间大概需要多久？

答：衣物烘干时间需要根据现场的实际情况确定及机组选型确定。如：

5匹机组每小时脱水量10公斤，每次可放进200公斤湿的衣服，湿

衣服的含水量一般在20%~25%。那么机组每烘干一次的时长为：200×25%÷10=5小时；如果500公斤湿的衣服，此时选择2台5P机组，那么烘干一次的时间为：500×25%÷20=6.25小时。

42、空气温度那么低它怎么能够把水加热到45℃？

答：通常我们认为热量总是从高温热源流向低温热源，而空气的温度仅在45℃以下，特别是寒冷的冬季如果要用空气直接加热水是不可能的。但是空气热泵热水器内设有特殊装置（热泵机组），可以实现吸取空气中的低温热量并转化为高温热量的过程，并运用高温热量采用循环加热方式加热水至45℃。

43、空气源热泵热水器需要用电，运行费用会不会很高？

答：空气源热泵热水器不同于电热水器，电热水器是用电发热管直接将电能转换为热能加热冷水，电热转换效率为95℅左右。但空气热泵热水器所消耗的电能是带动热泵工作，仅起到促使热媒循环运动的作用，由于大量空气中的热量进入体系，使热水得到的能量远远大于热泵消耗的电能，这两个能量之比可达到3倍以上，即电热转换率高达到300℅以上。也就是说：空气热泵热水器系统加热水的主要能源是来自周围的空气，使用相当于电热水器所耗的1/3或1/4的电能就可以得到足够的热水，运行费用显然远远低于电热水器或电锅炉。44、太阳能热水器是现在比较流行的一种节能环保型热水器，空气源

热泵热水器与之相比有什么不同？

答：空气源热泵热水器与太阳能热水器都是利用自然环保能源产生热水的装置，但它们有着本质的区别。空气源热泵热水器是以空气热量

为能源的，但它获取能量的方式是主动的，因而不受阴天下雨白天黑夜影响。太阳能热水器获得能量的方式是被动的，它依靠太阳光直接辐射才有较好的效果，因而只能在晴天里才能够产生热水，其它时间必须依赖传统加热方式如：电热辅助；柴油炉辅助；煤气炉辅助；空气源热泵热水器辅助等。

45、空气源热泵热水器是否容易损坏？

答：空气源热泵热水器本身是具备有各种保护措施，如过载、过热、缺相、超压、缺氟保护、压缩机运行和停机延时保护等，所以不必担心它的损坏。

46、空气源热泵热水器操作与维护是否容易掌握？

答：空气源热泵热水器与空调器比较接近，因此只要是维修空调设备的人员参照设备说明书就可以进行维护。普通电工只要进行空调技术培训就可以上岗。

47、空气源热泵热水器一度电能作四度电用，是否遵守能量守恒定

律？

答：按能量守恒原理，1kw的电能最多转化为1kw热能。而空气源热泵热水器输入1kw的电能，可产生约4kw的热量，因为空气源热泵热水器制热水方式不是直接进行能量转换,其输入的电能使压缩冷媒制造一个高、低温的环境，热量总是从高温流向低温，所以热量从空气流向低温冷媒，冷媒经压缩机压缩后变成高温高压气体，高温冷媒的热量流向低温的水，流入的热量与排出的热量是相等的，是遵守能量守恒定律，消耗的电能只与压缩机等因素有关。

48、热泵热水器中有热交换器，是否也想空压机余热回收装置一样用

电量很小？

答：针对空压机余热回收装置输入的电能主要是用于水泵工作，而热泵热水器除了水泵的耗电量，还要增加热泵机组运转消耗的电量。总体而言相对空压机余热回收装置耗电，但是对比电加热或者电锅炉制取热水而言，热泵耗电量仅为其四分之一左右。

49、空气源热泵热水器是否需要提供机房？

答：不需要，空气源热泵热水器可放在您指定的任何地方，不影响建筑物美观，只需很少空间，无需直接光照，安装非常容易，可露天摆放，也可放置在不显眼的角落或地库里，并可实现无人操作，全自动控制恒温供水。

50、空气源热泵热水器所排出的冷气可以利用吗？

答：空气源热泵热水器排出的冷气可根据现场实际情况加以利用，将空气源热泵热水机摆放在温度较高的环境下可提高其能效比，并且降低周围环境的温度。

51、热泵热水器是否需要经常充注制冷剂？

答：不需要。空气源热泵热水器同冰箱一样是密封部件，在交付用户使用时已按定量充注好制冷剂，用户使用过程中无需自行充注。52、“空气能”热水机跟空调差不多，空调那么耗电，热泵是不是特

耗电？

答：“空气能”热水机是一种采用空气热能生产热水的热水器，它不同于电热水器，“空气能”热水机是需要消耗电能，但主要是压缩机、

风机等设备工作用电，并不是直接用来加热水，所以并不是特别耗电。另外，空调耗电量大，主要是因为对空调工作时间要求比较长，而空气热泵只要工作几小时就把水加热了，就会停止不需再耗电，因为它的储热水箱是保温的，不需重复加热。

“空气能”热水机跟空调耗电差不多。

53、听说“空气能”热水机冬天不好用？

答：冬天的气温是较低，但外界空气中还是存在有热量，“空气能”热水机同样能从空气中获得这些热量，用于加热水，所以冬天一样有热水。只是相对于夏季来说，冬季运行的时间相应会延长一些。既使如此，整个冬季运行也是节能的。

“空气能”热水机冬天运行效率远低于其它季节。

54、空气能热泵热水器冬天低温条件下使用会不会结霜？

答：会出现结霜。

55、为什么空气源热泵在冬季温度比较低的条件下会出现结霜？

答：冬季运行必须同时满足两个条件才会结霜。首先蒸发器表面的温度达到空气的露点温度，空气中的水蒸汽凝结；其次温度低于0℃以下。

56、空气能热泵热水器冬天低温条件下使用出现结霜怎么处理？

答：机组自身设置有除霜功能，根据机组结霜情况智能控制无需人工除霜。

57、空气能热泵热水器的智能除霜怎么实现？

答：机组采用模糊控制的原理，可根据不同的气候条件（环境温度、

运行时间等）设定自动除霜所需参数，使除霜彻底、节能，从而达到提高冬季制热效率的目的。

58、针对水源热泵冬季使用可能出现的结冻问题怎么处理？

答：采用公司生产的水源热泵机组不存在热源侧水结冻的问题，机组设定了智能防冻保护，确保机组的温度可靠运行。

59、对于水源热泵当水源侧水流量不足时，机组是否能够判断？

答：机组设置有断水保护功能，当水源侧水流量不足时，为保证机组运行的可靠性，将启动断水保护功能。

60、空气源热泵机组分别采用的是什么形式的换热器？

答：使用侧采用壳管式换热器，空气侧采用翅片管式换热器。

61、壳管式换热器有什么优点？

答：壳管式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。

62、水源热泵机组分别采用的是什么形式的换热器？

答：使用侧与水源侧均采用壳管式换热器。

63、水源热泵机组产1吨热水设备投资多少？

答：设备投资需要2500元(此价格为成本价)。

64、热泵热水器机组有哪些特点？

答：热泵热水器机组具有：低碳时尚、绿色环保、舒适、经济、安全、全天候使用的特点。

65、水源热泵能不能在两个小时内满足一班用水？

答：能，但设备会是正常的3倍。

前提是：热泵日运行时间应该按≤2×3（班数）=6 小时计算。在我们的全案设计中，通常取热泵日运行时间为废热水日供应时间的80%。假如某煤矿废热水日供应时间为15小时，通常取热泵日运行时间为12小时；如果按照“在两小时内满足一班用水”进行设计，那么热泵日运行时间≤6小时，则热泵机组的型号（制热量）至少比常规设计的型号（制热量）大1倍（参见附1），会增加初投资。

66、对于水源热泵：在矿方规定不抽井下水的时间段（这个时间段正

好在下午4点班洗澡之前的6个小时），或者某一天暂时规定有一个时间段不抽井下水，怎么满足矿方用水量？

答：可以加大水箱，在矿方抽矿井水时间段多制取热水保存下来，待不抽矿井水时间段使用。

67、洗澡堂废水热量能否利用？

答：可以，采用污水源热泵进行处理。

68、热泵机组参数表是在什么工况下测得？

答：各个厂家的机组参数表均是在国家规定的标定工况下测得。69、热泵机组参数是在标定工况下测得，而运行时不一定处在标定工

况，这样如何进行选型？

答：工况不同机组运行的状态就不一样，当实际运行工况与标定工况不同时，选型可以参考厂家给定的修正系数进行校正。

70、水源热泵每天工作时间多少比较合理？

答：热泵每天最佳的运行时长为10～12小时，但不同的建筑物、不同的系统，热泵设计运行时长不同，如下表：

对于矿井水的利用需要综合考虑实际情况即矿机水每天的排放时间来确定机组的运行时间。

71、水源热泵热水器与空气源热泵热水器对比有什么特点？

答：水源热泵采用矿井水或者地下水为热源较空气源运行更加稳定，不受外界环境温度的影响，运行效率更高，设备投资也较低。

72、对于水源热泵机组制取热水是否需要增加软化水处理装置？答：不需要软化水处理装置。软化水处理装置一般使用于闭式循环系统，对于开式系统平时维护费用较大。

73、水源热泵机组制取热水采用什么方式防垢？

答：采用硅磷晶罐或者电子除垢仪处理。