空气源热泵技术及研究进展与使用PPT资料
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热泵概述资料ppt课件
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
热泵的用途 废热利用热泵
装置用途 洗衣房
旅馆、医院 印染和其他纺织工业 造纸和其他加工工业
麦芽作坊 农用空调装置 香蕉催熟装置
干燥装置
用热 热水 温水 热水、热碱水 热水、干燥过程 干燥室 采暖、热水 催熟间 干燥空气
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
吸收式热泵的工作原理
溶液循环:从发生器来的溶液在吸收器中吸收 来自蒸发器的冷剂蒸汽，这一吸收过程为发热 过程，为使吸收过程能够持续有效进行，需要 不断从吸收器中取走热量，吸收器中的溶液再 用溶液泵加压送入发生器，在发生器中，利用 外热源对溶液加热，使之沸腾，产生的制冷剂 蒸汽进入冷凝器冷凝，溶液返回吸收器再次吸 收低压制冷剂，从而实现低压制冷剂蒸汽转变 为高压蒸汽的压缩升压过程。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
热泵的特点
空气源热泵特点： 1、节能，有利于能源的综合利用； 2、有利于环境保护； 3、冷、热及通风三项功能结合，设备利用率高，节省 投资； 4、 采用电驱动，调控方便，可实现无人坚守运行； 5、 设备占用场地面积小，无条件限制。
热泵的定义
• 热泵可设想如右图所示的节
能装置，由动力机和工作机 高位能
组成热泵机组。利用高位能
来推动动力机（如汽轮机、
燃气机、燃油机、电机等），
然后在由动力机来驱动工作 动力机
空气能培训资料ppt课件
.
7
压缩机
压缩机是热泵机组的重要部件之一，它的质 量直接关系到整机的热效率，压缩机在热泵 系统中的作用是把冷媒工质蒸汽从低压提升 为高压，这样不仅使工质在（进气口）低压 状态下不断蒸发吸收空气中的热量，在高压 端通过热交换源源不断给水加热，所以压缩 机是系统的动力中心。
常用压缩机分活塞式、转子式、涡旋式、螺
.
22
四通阀
四通阀的作用主要是在主机需要除霜时变换 系统内工质流向，从而使制热时的冷凝器成 为蒸发器，从热水中吸收热量；而制热时的 蒸发器则成为冷凝器，放热融霜。因此热泵 在除霜时不但不能加热，而且还使水箱内的 热水温度降低，双倍损失热量。一般因主机 除霜而浪费的热量占到总制热量的20%左右。 这也是冬季空气源热泵能效比低下的重要原 因之一。
逆卡诺循环是制冷技术原理的基础。平时人们使用 的空调以及我们的空气源热泵热水器都是建立在此 基本原理的基础上。只是用作制冷时利用的是机器 的“冷”部分，而制热时利用的则是机器的“热” 部分。
.
6
空气源产品结构
目前应用最普遍的蒸气压缩式热泵，压缩机、 蒸发器、冷凝器、节流阀为主要四大部件， 其他辅助部件包括风机、四通阀、储液罐、 气液分离器、铜管以及为保证机器正常运行 用的保护器及电控部分等等。直热式机型还 包括一个水流量调节阀。
套管式换热器
高效罐式换热器
各种换热器有多种不同的形式结构，以上图片 仅为常见的几种
.
12
冷凝器
在空气源热泵热水器上使用的常见冷凝器 按结构可分为板式换热器、套管式换热器、 盘管式及高效罐（俗称水炮）等；
上述每种冷凝器，如果一侧与水接触，则 都可能容易产生水垢，所以一般都要求定 期清洗。
.
13
第4章空气源热泵系统设计综述PPT课件
台上，省去了专用的机房。
第4章 空气源热泵系统设计
缺点： ? 由于空气的传热性能差，所以空气侧换热器
的传热系数小，换热器的体积较为庞大，增加 了整机的制造成本。 ? 由于空气的比热容小，为了交换足够多的热 量，空气侧换热器所需的风量较大，风机功率 也就大，造成了一定的噪音污染。
第4章 空气源热泵系统设计
? 当空气侧换热器翅片表面温度低于0℃时，空 气中的水蒸气会在翅片表面结霜，换热器的传 热阻力增加使得制热量减小，所以风冷热泵机 组在制热工况下工作时要定期除霜。除霜时热 泵停止供热，影响空调系统的供暖效果。
? 冬季随着室外气温的降低，机组的供热量逐渐 下降，此时必须依靠辅助热源来补足所需的热 量，这就降低了空调系统的经济性。
1. 时间—温度法 时间—温度法是用翅片管换热器盘管温度 (或 蒸发压力 )、除霜时间以及除霜周期，来控制 除霜的开始和结束。
第4章 空气源热泵系统设计
当室外翅片管换热器表面开始结霜时， 盘管温度就会不断下降，压缩机吸气温度以及 吸气压力也会不断下降。当盘管温度 (或吸气 压力)下降到设定值 t1时，绑在盘管上的温度 传感器将信号输入时间继电器开始计时，同时 四通换向阀动作，机组进入除霜模式 (制冷工 况)。室外风机停止转动，压缩机的高温排气 进入室外翅片管换热器，使盘管表面霜层融化， 盘管温度也随之上升。
第4章 空气源热泵系统设计 返回本节
第4章 空气源热泵系统设计
4.4.3 辅助加热
辅助加热源有三种： ? 电加热 ? 燃烧燃料加热 ? 非峰值电力储存的热量加热
返回本节
第4章 空气源热泵系统设计 返回本节
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第4章 空气源热泵系统设计
4.4.4 空气源热泵机组的能量调节
第4章 空气源热泵系统设计
缺点： ? 由于空气的传热性能差，所以空气侧换热器
的传热系数小，换热器的体积较为庞大，增加 了整机的制造成本。 ? 由于空气的比热容小，为了交换足够多的热 量，空气侧换热器所需的风量较大，风机功率 也就大，造成了一定的噪音污染。
第4章 空气源热泵系统设计
? 当空气侧换热器翅片表面温度低于0℃时，空 气中的水蒸气会在翅片表面结霜，换热器的传 热阻力增加使得制热量减小，所以风冷热泵机 组在制热工况下工作时要定期除霜。除霜时热 泵停止供热，影响空调系统的供暖效果。
? 冬季随着室外气温的降低，机组的供热量逐渐 下降，此时必须依靠辅助热源来补足所需的热 量，这就降低了空调系统的经济性。
1. 时间—温度法 时间—温度法是用翅片管换热器盘管温度 (或 蒸发压力 )、除霜时间以及除霜周期，来控制 除霜的开始和结束。
第4章 空气源热泵系统设计
当室外翅片管换热器表面开始结霜时， 盘管温度就会不断下降，压缩机吸气温度以及 吸气压力也会不断下降。当盘管温度 (或吸气 压力)下降到设定值 t1时，绑在盘管上的温度 传感器将信号输入时间继电器开始计时，同时 四通换向阀动作，机组进入除霜模式 (制冷工 况)。室外风机停止转动，压缩机的高温排气 进入室外翅片管换热器，使盘管表面霜层融化， 盘管温度也随之上升。
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第4章 空气源热泵系统设计
4.4.3 辅助加热
辅助加热源有三种： ? 电加热 ? 燃烧燃料加热 ? 非峰值电力储存的热量加热
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第4章 空气源热泵系统设计
4.4.4 空气源热泵机组的能量调节
热泵原理与应用技术介绍课件ppt
缺点
振动较大
输气不连续，压力波动
2021/3/10
运动件和固定件存在运
工质周期性高速通过吸、 排气孔口，缝隙泄漏等
导致噪声大
单级压比不大，压比较 高时需要多级
动间隙，泄漏降低效率
间隙密封、转子刚度限 制，出口压力较小
易喘振
13
蒸汽压缩式热泵
节流装置
作用：控制热泵工质流量与压缩机的输气量相匹配
1 调节性好。调节幅度大，温控精确度高，反映速度快
离心式
压力范围和制热功率范围广
转速高、重量轻、体积小
优点
效率高 技术成熟
无排气阀、活塞等磨损部件，可靠，寿命长 没有往复惯性力，振动小
不需螺杆式油分离器，离心 式的增速齿轮箱
余隙容积小，效率高
小排气量时不发生喘振
多级可实现一机多种蒸 发温度
转速受限
曲面加工、检测复杂
气流流道不能窄，否则 影响流动效率
热泵技术交流
浙江电科院 叶琪超
2021/3/10
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2021/3/10
目录 Contents
第一部分 热泵基础 第二部分 蒸汽压缩式热泵 第三部分 德清项目中的应用
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2021/3/10
一、热泵基础
热泵定义 性能指标 热泵分类 低温热源
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基础知识
热泵定义
一种制热装置：以消耗少量电能或燃料为代价，将低温热能转变为高温热能
2021/3/10
WcQuay WCT离心机组
主要部件：
压缩机——双级离心式压缩机 膨胀阀——电子膨胀阀 冷凝器——壳管换热器
经济器——闪蒸容器； 蒸发器——满液式管壳换热器；
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应用——以德清项目为例
空气源热泵技术.
空气源热泵技术空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。
空气源热泵系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来取(供)暖或供应热水，整个系统集热效率甚高。
热泵有四大优点，第一是节能，有利于能源的综合利用，第二点是有利于环境保护，第三点是冷热结合，设备应用率高，节省出投资，第四因为它是电驱动，所以它调控比较方便，因此热泵备受大家的关心。
热泵技术就二十一世纪的一个能源技术，能通过热泵的形式，可以提高能效的利用，能效的利用有两个含义，从环境角度来讲，可以减少温室气体的排放，减少对环境的有害的因素，从另外一个方面来说，就是解决电力高空负荷的一项技术。
空气源热泵的特点•高效节能：集热效率高，运行成本低。
(同比用电量是电热水器五分之一)•绿色环保：高新科技的结晶，代表未来发展方向。
•安全节约：无后顾之忧，初装费低，一元钱当五元钱花。
•四季制热：阴雨天或寒冷冬季，均能全天候合成高温热源。
•时尚耐用：用料精选。
(使用寿命在18年以上)•设计精堪：全自动控制，免维护运行，代表制热高新精尖科技。
•体积小巧：可置屋顶、阳台、庭院、室内等，并能与建筑物有机结合。
空气源热泵的发展空气源热泵技术从1924年发明到现在，在很长的一段时间里面没有被人类充分地认识和运用。
供暖还是利用传统的燃气，或者电热这样一个传统的方法，因为它比较简单，比较直接。
但到20世纪60年代，世界能源危机以后才给予充分的重视，世界经济持续发展，要给子孙后代留下能源、能量资源，一定要注意能源的节约和合理的使用。
所以世界各国纷纷加大了研发力度，推广热泵技术，所以目前热泵技术已经比较广泛地使用。
空气源热泵技术概况热泵热水器是一种新型热水和供暖热泵产品，是一种可替代锅炉的供暖设备和热水装置。
与传统太阳能相比，热泵热水器不仅可吸收空气中的热量，还可吸收太阳能。
热泵热水器通过制冷剂温差吸热和压缩机压缩制热后，与水换热，大大提高热效率，充分利用了新能源，是将电热水器和太阳能热水器的各自优点完美的结合于一体的新型热水器。
最新全球热泵技术的发展教学讲义ppt
北美地区 供热仍以天然气为主，热泵供热仅占10% ，在美国 地热热泵利用占社会总能耗0.32% 。
美国地热热泵的应用形式
垂直地埋管46% 水平地埋管38%
地表水15% 其他1%
地下换热器单位管长造$36/m 22个州推广地源热泵 Galt House Hotel 最大地源热泵项
目，4700冷吨。 全美国有30个地源热泵制造商 地源热泵应用的目标是减少70％建造
日本AIST的Chaobin Dang向大会提交了一份研发计 划用于研究小型利用热力分配站废热工作的吸收式热 泵系统，该计划的目标是减小吸收机的型号同时提高 机组的COP，新的“混合式”装置在容量上减少50%， 而COP却提升了10~15%
先进概念—热泵组件
热泵系统的良好运转需要依赖组件优良的 性能，系统的改进需要组件技术不断的进步
热泵技术为建筑及工业领域减少能源消耗及CO2 的排放提供了可能
几个国家关于热泵实现CO2减排的数据
美国的Alice Gitchell与Lynn Stiles在发言中谈到， 高效地源热泵系统与燃气炉或冷却塔相比将分别 减少31%和50%的CO2排放
热泵在气温较低地区优势并不十分明显，Caneta 研究中心发现在加拿大所有地区，地源热泵系统 的减排量都较小，最小的减排量只有15%
总结
国际社会正积极寻求技术上的支持以应对能 源安全、环境保护、经济发展及清洁能源的 需求带来的挑战，国际间的相互合作是解决 这些问题的基础，而国际能源组织则为这种 国际间的技术合作提供了平台。
日本的N.Endo等人对AIST实验室的调查显示，采 用热泵技术后减少61%的能耗，合计37TJ/年，减 少63%的运行费用合计近四千五百万日元，减少 53%的CO2排放计2400吨/年
美国地热热泵的应用形式
垂直地埋管46% 水平地埋管38%
地表水15% 其他1%
地下换热器单位管长造$36/m 22个州推广地源热泵 Galt House Hotel 最大地源热泵项
目，4700冷吨。 全美国有30个地源热泵制造商 地源热泵应用的目标是减少70％建造
日本AIST的Chaobin Dang向大会提交了一份研发计 划用于研究小型利用热力分配站废热工作的吸收式热 泵系统，该计划的目标是减小吸收机的型号同时提高 机组的COP，新的“混合式”装置在容量上减少50%， 而COP却提升了10~15%
先进概念—热泵组件
热泵系统的良好运转需要依赖组件优良的 性能，系统的改进需要组件技术不断的进步
热泵技术为建筑及工业领域减少能源消耗及CO2 的排放提供了可能
几个国家关于热泵实现CO2减排的数据
美国的Alice Gitchell与Lynn Stiles在发言中谈到， 高效地源热泵系统与燃气炉或冷却塔相比将分别 减少31%和50%的CO2排放
热泵在气温较低地区优势并不十分明显，Caneta 研究中心发现在加拿大所有地区，地源热泵系统 的减排量都较小，最小的减排量只有15%
总结
国际社会正积极寻求技术上的支持以应对能 源安全、环境保护、经济发展及清洁能源的 需求带来的挑战，国际间的相互合作是解决 这些问题的基础，而国际能源组织则为这种 国际间的技术合作提供了平台。
日本的N.Endo等人对AIST实验室的调查显示，采 用热泵技术后减少61%的能耗，合计37TJ/年，减 少63%的运行费用合计近四千五百万日元，减少 53%的CO2排放计2400吨/年
空气源热泵热水系统简介PPT(28张)
外置水泵的启停由机组主板上的一个无源信号点控制外置 的接触器控制，机组出水口须配水流开关。
热水机组
热水进水
保温水箱
水箱出水
接用户
三、热水系统设计
表1、盥洗用、沐浴用和洗涤用的热水水温
用水对象
热水水温 （℃）
盥洗用（包括洗脸盆、盥洗 槽、洗手盆用水）
30～35
沐浴用（包括浴盆、淋浴器 用水）
37～40
单个水箱加隔板
这种循环模式较A模式稍微复 杂，在水箱内部加装了一个隔板， 以使在热泵加热过程中水箱内分成 两个区：高温区和低温区，这样能 使在制热水过程中能够使热泵进水 温度保持在一个较低的水平以提高 系统的COP值。由于用户用水量原 因往往单个水箱个体较大，对水箱 的放置有一定的影响，所以这种模 式适用于连续供水但用水量较小的 场所。
洗涤用（包括洗涤盆、洗涤 池用水）
≈50
表2、热水用水定额
序 号
建筑物名称
单位
最高日用 水定额 （L）
使用时间 （ｈ）
住宅
1
有自备热水供应和沐浴设备
有集中热水供应和沐浴设备
每人每日 40～80
24
60～100
2 别墅
每人每日 70～110 24
单身职工宿舍、学生宿舍、招待所、
培训中心、普通旅馆
设公用盥洗室
4
大部分，河北、山西、陕西偏北部分，
宁夏偏东部分
北京、天津、山东的全部，河北、山西、 陕西的大部分，河北北部，甘肃、宁夏、 辽宁的南部，青海偏东和江苏偏北的一 小部分 上海、浙江全部，江西、安徽、江苏的 大部分，福建北部，湖南、湖北东部， 河南南部
广东、台湾全部，广西大部分，福建、 云南的南部
4 5 10～15
热水机组
热水进水
保温水箱
水箱出水
接用户
三、热水系统设计
表1、盥洗用、沐浴用和洗涤用的热水水温
用水对象
热水水温 （℃）
盥洗用（包括洗脸盆、盥洗 槽、洗手盆用水）
30～35
沐浴用（包括浴盆、淋浴器 用水）
37～40
单个水箱加隔板
这种循环模式较A模式稍微复 杂，在水箱内部加装了一个隔板， 以使在热泵加热过程中水箱内分成 两个区：高温区和低温区，这样能 使在制热水过程中能够使热泵进水 温度保持在一个较低的水平以提高 系统的COP值。由于用户用水量原 因往往单个水箱个体较大，对水箱 的放置有一定的影响，所以这种模 式适用于连续供水但用水量较小的 场所。
洗涤用（包括洗涤盆、洗涤 池用水）
≈50
表2、热水用水定额
序 号
建筑物名称
单位
最高日用 水定额 （L）
使用时间 （ｈ）
住宅
1
有自备热水供应和沐浴设备
有集中热水供应和沐浴设备
每人每日 40～80
24
60～100
2 别墅
每人每日 70～110 24
单身职工宿舍、学生宿舍、招待所、
培训中心、普通旅馆
设公用盥洗室
4
大部分，河北、山西、陕西偏北部分，
宁夏偏东部分
北京、天津、山东的全部，河北、山西、 陕西的大部分，河北北部，甘肃、宁夏、 辽宁的南部，青海偏东和江苏偏北的一 小部分 上海、浙江全部，江西、安徽、江苏的 大部分，福建北部，湖南、湖北东部， 河南南部
广东、台湾全部，广西大部分，福建、 云南的南部
4 5 10～15