熱泵知識完整版本

熱泵知識介紹目錄“熱泵”是什么；熱泵的用途；熱泵的種類及特點；熱泵的工作原理；工程上怎樣選擇熱泵；ACY5P型怎樣為用戶做熱泵與其它熱能產(chǎn)品的經(jīng)濟效益分析；熱泵產(chǎn)品的價格。熱泵知識介紹一、“熱泵”是什么熱泵的概念“熱泵”是一種從自然界（空氣、水或土壤）中獲取低位熱，經(jīng)過電力做功轉換，使低位熱源流向高位熱源的節(jié)能型加熱裝置。

“熱泵”是一種利用氟利昂介質的物理特性，通過輸入電能將其壓縮、釋放，利用其狀態(tài)改變時，特有的低溫物理特性吸收周邊的低位熱量的一種加熱設備。（按照取熱來源不同一般分為水源熱泵、空氣源熱泵和地源熱泵三種）

二、“熱泵”的用途制熱：為生活、采暖提供熱水；制冷：為工藝、空調提供冷水；通風：為工藝、空調提供通風；三、熱泵的種類及特點；

一、空氣源熱泵：分體式；整體式；二、水源熱泵（分體式）：開式系統(tǒng)；閉式系統(tǒng)；三、地源熱泵（分體式）：

1、地埋管地熱源系統(tǒng)：水平式地埋管系統(tǒng)；垂直式地埋管系統(tǒng)；螺旋式地埋管系統(tǒng)；

2、地下水地熱源系統(tǒng)：開式系統(tǒng)；閉式系統(tǒng)；四、水環(huán)熱泵（分體式）

：熱泵的種類：各種機型圖片空氣源熱泵整體機空氣源熱泵分體機水源熱泵機組地源熱泵機組水環(huán)熱泵（分體式）空氣源熱泵特點：

1、節(jié)能，有利于能源的綜合利用；

2、有利于環(huán)境保護；3、冷、熱及通風三項功能結合，設備應用率高，節(jié)省投資；4、采用電驅動，調控方便，可實現(xiàn)無人堅守運行；5、設備占用場地面積小，無條件限制。水源熱泵特點：1、高效節(jié)能

水源熱泵機組利用的水體溫度（冬季為10℃以上），比環(huán)境空氣溫度高，夏季水體溫度（為30℃以下），水體溫度比環(huán)境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得機組能效比提高。使用水源熱泵，可以節(jié)約30%的供熱制冷空調的運行費用。

2、運行穩(wěn)定可靠：水源熱泵供、回水的溫度一年四季相對穩(wěn)定，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動。夏季水體作為空調的冷源，冬季作為空調的熱源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。3、一機多用，應用范圍廣：

水源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統(tǒng)。特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優(yōu)點。有的建筑物內，特別在過渡季節(jié)，部分區(qū)域需要供冷，部分區(qū)域需要供熱，水源熱泵可以同時供冷和供熱，可以實現(xiàn)建筑內冷熱量的轉移和平衡，不僅節(jié)省了大量能源，而且用一套設備可以同時滿足供熱和供冷的要求，減少了設備的初投資。

地源熱泵特點

1、地源熱泵技術屬可再生能源利用技術地源熱泵是利用了地球表面淺層地下熱資源作為冷熱源，進行能量轉換。地表淺層是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47％的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。地熱能已成為清潔的可再生能源的一種形式。

2、地源熱泵屬經(jīng)濟有效的節(jié)能技術地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源。

3、地源熱泵環(huán)境效益顯著，閉式地源熱泵系統(tǒng)可實現(xiàn)零污染物排放。

4、地源熱泵一機多用，應用范圍廣，地源熱泵系統(tǒng)可供暖、空調，還可供生活熱水，可實現(xiàn)一機多用。水環(huán)熱泵主要特點1、節(jié)約投資：

水源熱泵系統(tǒng)不需設置機房，不設大的通風管道，并且沒有冷凍水系統(tǒng)，安裝和投資費用大大減少。水源熱泵的空調系統(tǒng)，夏季管內冷卻水供回水設計溫度30℃一35℃，冬季供熱水溫度僅為16℃一21℃，因此，水管路系統(tǒng)可以不保溫，管路系統(tǒng)的初投資與維護費用降低。2、可獨立控制，便于計量和收費：

可實現(xiàn)分戶用電獨立控制，供熱空調耗能用電負荷在用戶位置計量與收費。對于用戶合理使用空調系統(tǒng)，節(jié)約空調系統(tǒng)的能耗，很有利于公平、公正、公開地攤派空調運行管理費用。

釋放熱量100KW消耗電能23KW釋放冷量21KW四、熱泵工作原理圖空氣源熱泵工作原理圖1、空氣源熱泵裝置的組成主要設備：

壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器及節(jié)流裝置四部分組成。熱量產(chǎn)生的過程：通過讓工質不斷完成蒸發(fā)（吸取環(huán)境中的熱量）壓縮冷凝（放出熱量）節(jié)流再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程，從而將環(huán)境里的熱量轉移到水中。

2、空氣源熱泵工作原理空氣源熱泵運行工作原理是按照逆卡諾循環(huán)原理，從起初的低溫冷媒（氟利昂R22）通過節(jié)流裝置減壓汽化成-30℃的低壓低溫氣體，在蒸發(fā)器中吸收周圍空氣的熱量（低溫位能）轉化成常溫冷媒，在進入壓縮機壓縮升溫成為95℃以上的高溫氣體冷媒（即為高溫位能），然后進入冷凝器，在冷凝器內冷媒冷凝放熱，加熱冷水，放熱后的冷媒進入儲液罐，經(jīng)節(jié)流裝置，經(jīng)過節(jié)流后變?yōu)榈蜏氐蛪籂顟B(tài)，再次進入蒸發(fā)器。就這樣冷媒在蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器、節(jié)流裝置四大部件之間不斷的循環(huán)運行，從而不斷的將從空氣中吸取的熱量傳遞給需要加熱的冷水，直至水箱中的冷水達到設定溫度。地源熱泵工作原理圖地源熱泵工藝系統(tǒng)圖水平式埋管垂直式埋管地源熱泵工藝系統(tǒng)圖地源熱量地源熱量地源熱量地源熱量垂直式埋管地源熱泵系統(tǒng)水源熱泵工作原理圖1、各種熱泵性能對比對比項目空氣源熱泵水源熱泵地源熱泵產(chǎn)品單機輸出功率

制熱：6-240KW；同時制冷：2-40KW；制熱：6-3700KW；制冷：2-4000KW；制熱：6-2000KW；制冷：2-1600KW；設備能效比COP值綜合為4.0綜合為5.5綜合為4.5設備機房要求無機房要求，防護等級滿足露天設置要求100KW以下的不需要機房，100KW以上的需要機房100KW以下的不需要機房，100KW以上的需要機房每小時加熱1噸水能力的主機平均占地面積1.72㎡100KW以下的：1.8㎡100KW以上的：3.0㎡100KW以下的：1.8㎡100KW以上的：3.0㎡設備投資額／輸出功率100KW10.0萬元30.0萬元（其中30％為水源引水工程）50.0萬元（其中地下、地上工程各占一半）自動化運行程度全自動控制，無需值守全自動控制，無需值守全自動控制，無需值守每100KW能量的運行成本

11元13元15元五、工程上怎樣選擇熱泵2、選擇熱泵的主要思路生活熱水工程及小型的1萬平方米以下的供熱采暖工程項目，加熱設備可采用空氣源熱泵；在水源500米范圍的建筑采暖、空調工程項目，加熱供冷設備可采用水源熱泵；酒店、寫字樓、學校、醫(yī)院（無蒸汽要求的工程項目），加熱供冷設備可采用熱泵；建筑物附近具有廢舊井下水資源的建筑采暖、空調工程項目，加熱供冷設備可采用水源熱泵；地質和水文地質條件、巖石層熱物理性質直接影響地源熱泵應用效果。為此，京國土熱〔2008〕531號規(guī)定：“規(guī)模為10000平方米以上（含）的項目，需提交地源熱泵項目淺層地溫地質條件勘查評價報告，并取得專家論證的意見”。

3、設備選擇的要點1、生產(chǎn)企業(yè)具有與專業(yè)高等院校聯(lián)合研發(fā)的合作關系；2、生產(chǎn)企業(yè)具有完善的產(chǎn)品試驗、檢測手段；3、主要的產(chǎn)品設備部件有一定量的儲備量；4、有一定數(shù)量的產(chǎn)品銷售業(yè)績（重點是使用三年以上，同類產(chǎn)品的業(yè)績）；5、企業(yè)有強大的技術力量和隸屬企業(yè)自己的安裝施工隊伍；6、機組主要部件應選擇進口或同類產(chǎn)品最好的合資企業(yè)的產(chǎn)品（尤其是四大主要部件和電氣控制系統(tǒng)）；7、有較強水平的售后技術服務能力。8、具備系統(tǒng)智能化控制，根據(jù)設定工質的溫度自動啟停循環(huán)水泵，降低機組耗電。9、具備數(shù)碼精準控制節(jié)流技術，取代熱力膨脹閥及數(shù)碼控制蓄能化霜，有效保證機組高效運行（尤其是北方地區(qū)）。1、空氣源熱泵吸熱量計算公式:

Q3=Q1+Q2式中：

Q3----冷凝器中釋放的熱量；（高溫高壓的氣態(tài)冷媒與水進行熱交換，高壓的冷媒在常溫下被冷卻、冷凝為液態(tài)。這過程中，冷媒放出熱量用來加熱水，使水升溫變成熱水。水吸收的熱為Q3）。

Q1----環(huán)境介質中儲存的能量；

（低溫低壓的液態(tài)冷媒經(jīng)過蒸發(fā)器（空氣熱交換器）吸收空氣中的熱量自身蒸發(fā)，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。冷媒從空氣中吸收的熱為Q1）。

Q2----壓縮機耗電量；（低溫低壓氣態(tài)的冷媒經(jīng)過壓縮機成為高壓高溫氣態(tài)。壓縮機的壓縮功能轉化的熱量為Q2）。

六、怎樣為用戶做熱泵與其它熱能產(chǎn)品的經(jīng)濟效益分析（1.）熱泵作為高效集熱并轉移熱量的加系統(tǒng)裝置，可以把壓縮機所消耗的電力變?yōu)?.5倍甚至4倍以上的熱能（即：Q1+Q2=Q3）。

（2.）對于空調：Q1=Q3-Q2；Q1為冷媒從空氣中吸收的熱量（即制冷量），這樣不斷地從房間內吸收熱量，把房間的間諜降低，據(jù)國標的規(guī)定，在標準工況下，制冷的效能比COP值（制冷量與功率之比，即Q1/Q2）不能低于2.4，一般空調制冷的COP值大于2.6。

（3.）對于熱泵：Q2+Q1=Q3；Q3為水從冷媒中吸收的熱量，它要大于冷媒從空氣中吸收的熱量，差值為Q2，即壓縮機壓縮冷媒產(chǎn)生的熱量。所以同等工況下熱泵熱水器的COP值（制冷量與功率之比，即Q3/Q2），要比空調的COP值大。（4.）據(jù)測試，在標準工況下，空氣源熱泵機組的全年綜合熱效率的COP值為4.0以上。分析式中：Q——每噸冷水加熱至55℃所需要熱量，kJ；

c——水的比熱，按4.186kJ/(kg.℃)計算；

ρ——水的密度，按1000kg/m3計算；

V——水的體積，1m3；△T——熱水、冷水的溫度差，℃。冷水加熱所需要熱量的計算公式：

2、加熱熱水效益分析數(shù)據(jù)計算每噸冷水加熱至55℃所需要的熱量

季節(jié)

時段

天數(shù)冷水平均溫度（℃）加熱所需熱量

(kJ)夏季7月～10月12020146510.0過度季節(jié)3月～6月、110冬季12月、1月、2月

955209300.0各種熱源實際可利用熱值:（即單位量能源產(chǎn)熱量的實際可利用值）名稱

熱值熱效率實際可利用熱值

電熱水器3600kJ/度95%3240kJ/度燃柴油鍋爐43000kJ/㎏80%

34400kJ/㎏燃氣鍋爐35580kJ/M390%

32000kJ/M3太陽能熱水器（加電輔）綜合補充系數(shù)為1.41熱泵機組夏季3600kJ/度420%15120kJ/度過度季3600kJ/度370%13320kJ/度冬季3600kJ/度250%9000kJ/度不同設備制取每噸熱水成本名稱

能耗量

能源單價熱水成本平均成本電加熱水夏季146510kJ÷3240kJ/度=45.22度

0.5元/度22.61(元)27.79元

／噸水過度季188370kJ÷3240kJ/度=58.14度

29.07(元)冬季209300kJ÷3240kJ/度=64.60度

32.30(元)燃油加熱水夏季146510kJ÷34400kJ/㎏=4.26㎏6.00元/㎏25.56(元)31.39元

／噸水過度季188370kJ÷34400kJ/㎏=5.47㎏32.82(元)冬季209300kJ÷34400kJ/㎏=6.08㎏36.48(元)燃氣加熱水夏季146510kJ÷32000kJ/M3=4.58M32.05/M39.39(元)11.54元

／噸水過度季188370kJ÷32000kJ/M3=5.89M312.07(元)冬季209300kJ÷32000kJ/M3=6.54M313.41(元)太陽能熱水器