热泵知识解析课件.ppt

1、1 1、什么是泵？、什么是泵？泵：就泵：就是一种把分散是一种把分散物质物质集中，集中，并提高其位能的装置。并提高其位能的装置。例如：例如：水泵：就是把水集中，水泵：就是把水集中，从低处提到高处。从低处提到高处。2 2、什么是热泵？、什么是热泵？热泵：是一种热量集中和提升的装置。热泵：是一种热量集中和提升的装置。热热不是物质，而是能；不是物质，而是能；热热的集中和提高位能必须通过载体来实现。的集中和提高位能必须通过载体来实现。载热体就是制冷剂，（也叫冷媒）。载热体就是制冷剂，（也叫冷媒）。热泵：利用少量高品位电能作为驱动，热泵：利用少量高品位电能作为驱动，从低温分散的热源高效吸收低品位热能从低温

2、分散的热源高效吸收低品位热能并传输给高温热源，并传输给高温热源，达到达到“泵热泵热”的目的。的目的。3 3、蒸汽压缩式热泵工作原理蒸汽压缩式热泵工作原理热泵目前应用最普遍的是蒸汽压缩式热泵热泵目前应用最普遍的是蒸汽压缩式热泵 有四部分组成；有四个过程：有四部分组成；有四个过程：1 1、冷媒在、冷媒在蒸发器蒸发器内吸热后蒸发成过热蒸汽到压缩机；内吸热后蒸发成过热蒸汽到压缩机；2 2、在、在压缩机压缩机中经绝热压缩为高温高压的气体到冷凝器；中经绝热压缩为高温高压的气体到冷凝器；3 3、在、在冷凝器冷凝器定压定压 放热放热 冷凝为低温高压液体到节流阀；冷凝为低温高压液体到节流阀；4 4、液态工质经、

3、液态工质经节流阀节流阀节流为低温低压液体，再进入蒸发器定压吸热。节流为低温低压液体，再进入蒸发器定压吸热。依次往复循环。依次往复循环。4 4、热泵技术、热泵技术是一种把是一种把热热集中并提高品位的技术，集中并提高品位的技术，它不是能量转换的过程，它不是能量转换的过程，所以不受能量转换效率极限所以不受能量转换效率极限100100的制约，的制约，而是遵守逆卡诺原理。而是遵守逆卡诺原理。比喻：比喻：好比汽车运输货好比汽车运输货热泵是把热量运输到冷凝器热泵是把热量运输到冷凝器 水箱水箱 的中，的中，压缩机用电驱动就好比汽车用油。压缩机用电驱动就好比汽车用油。5 5、能效比、能效比-COP-COP值值运

4、输的热量与驱动热泵的电能之比运输的热量与驱动热泵的电能之比称为制热性能系数称为制热性能系数又称为能效比（用又称为能效比（用COPCOP来表示）来表示）能效比能效比COPCOP值越大越节能。值越大越节能。COP=Q/ECOP=Q/EQ-Q-运输的热量；单位：运输的热量；单位：KWKWE-E-驱动的电能；单位：驱动的电能；单位：KWKW6 6、太阳能量的分布太阳能量的分布太阳在向地球辐射能量过程中，太阳在向地球辐射能量过程中，将将30%30%的能量留在空气中，的能量留在空气中，606070%70%的能量被土壤、地球水体所吸收。的能量被土壤、地球水体所吸收。这种能源比地球所有能源总和这种能源比地球所

5、有能源总和还要大几千倍。还要大几千倍。7 7、热泵的分类、热泵的分类根据热源介质分类根据热源介质分类热泵可分为：热泵可分为：地源热泵、空气源热泵地源热泵、空气源热泵地源热泵又分为：地源热泵又分为：水源热泵、土壤热泵水源热泵、土壤热泵8 8、什么是地源热泵？、什么是地源热泵？运用逆卡诺循环原理运用逆卡诺循环原理用电能驱动压缩机，制冷剂到地球浅层用电能驱动压缩机，制冷剂到地球浅层如土壤、地下水、地表水中吸热或放热如土壤、地下水、地表水中吸热或放热夏季：制冷剂在空调空间中蒸发吸收热量夏季：制冷剂在空调空间中蒸发吸收热量然后放热给封闭环流中的低温水源然后放热给封闭环流中的低温水源冬季：制冷剂蒸发吸收水

6、源的热量冬季：制冷剂蒸发吸收水源的热量通过空气或水提升温度后通过空气或水提升温度后在冷凝器中放热给空调空间在冷凝器中放热给空调空间9 9、土壤热泵和水源热泵、土壤热泵和水源热泵以地下水、地表水和土壤作为热源和热汇的以地下水、地表水和土壤作为热源和热汇的热泵系统称为地源热泵。热泵系统称为地源热泵。以土壤为热源和热汇的热泵系统以土壤为热源和热汇的热泵系统称为土壤源热泵称为土壤源热泵以地下水、地表水为热源和热汇的热泵系统以地下水、地表水为热源和热汇的热泵系统称为水源热泵称为水源热泵1010、水源热泵空调系统、水源热泵空调系统主要有三部分主要有三部分1 1、室外能量换热系统、室外能量换热系统2 2、水

7、源热泵机组、水源热泵机组3 3、空调末端系统、空调末端系统三系统间热量传递介质三系统间热量传递介质水源热泵与地能之间换热介质为水水源热泵与地能之间换热介质为水与空调末端换热介质可以是水或空气与空调末端换热介质可以是水或空气1111、水源热泵空调系统、水源热泵空调系统-优势优势优势之一优势之一以地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，以地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，1 1、地球水体收集了、地球水体收集了4747的太阳辐射能量；的太阳辐射能量；2 2、地球水体是人类每年利用能量的、地球水体是人类每年利用能量的500500倍以上；倍以上；3 3、地球水体是一个巨大的动态能量平衡系统。、地球水体

8、是一个巨大的动态能量平衡系统。水源热泵是一种利用清洁的可再生能源的技术。水源热泵是一种利用清洁的可再生能源的技术。1212、水源热泵空调系统、水源热泵空调系统-优势优势优势之二优势之二地球水体温度地球水体温度冬季：为冬季：为12122222，比环境空气温度高，比环境空气温度高，所以循环的蒸发温度提高，所以循环的蒸发温度提高，能效比也提高。能效比也提高。夏季：为夏季：为18183535，比环境空气温度低，比环境空气温度低，所以循环的冷凝温度降低，所以循环的冷凝温度降低，能效比提高。能效比提高。1313、水源热泵空调系统、水源热泵空调系统-优势优势优势之三优势之三地球水体的温度一年四季相对稳定，地

9、球水体的温度一年四季相对稳定，地球水体温度波动的范围很小，比较恒定，地球水体温度波动的范围很小，比较恒定，所以热泵机组运行更可靠、稳定，所以热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。也保证了系统的高效性和经济性。而且不存在冬季除霜等难点问题而且不存在冬季除霜等难点问题1414、水源热泵空调系统、水源热泵空调系统-优势优势 优势之四优势之四使用的是电能，电能是清洁的能源，使用的是电能，电能是清洁的能源，从环保方面从环保方面没有污染物和没有污染物和CO2CO2温室气体的排放。温室气体的排放。从节能方面从节能方面平均节约平均节约30304040空调的运行费用。空调的运行费用。1515、

10、水源热泵空调系统、水源热泵空调系统-劣势劣势 优势之一优势之一受可利用的水源条件限制，受可利用的水源条件限制，可用的合适水源是水源热泵应用的关键。可用的合适水源是水源热泵应用的关键。利用方式有两种：利用方式有两种：闭式系统：一般成本较高。闭式系统：一般成本较高。开式系统：要求必须满足一定的温度、开式系统：要求必须满足一定的温度、水量和清洁度，水量和清洁度，能否寻找到合适的水源成为了限制条件。能否寻找到合适的水源成为了限制条件。1616、水源热泵空调系统、水源热泵空调系统-劣势劣势 优势之二优势之二受水层地理结构限制受水层地理结构限制在必须考虑地质的结构，在必须考虑地质的结构，确保打井经济且能找

11、到合适的水源，确保打井经济且能找到合适的水源，同时还要考虑地质和土壤的条件，同时还要考虑地质和土壤的条件，保证用后尾水的回灌。保证用后尾水的回灌。1717、水源热泵空调系统、水源热泵空调系统-劣势劣势 优势之三优势之三受投资经济性的限制受投资经济性的限制由于受地区、用户、水源条件的不同由于受地区、用户、水源条件的不同及国家能源政策、燃料价格的影响，及国家能源政策、燃料价格的影响，一次性投资及运行费用会随用户的不同一次性投资及运行费用会随用户的不同而有所不同。而有所不同。1818、什么空气源热泵？、什么空气源热泵？运用逆卡诺循环原理，用电能驱动压缩机，制冷剂到蒸发器吸收空运用逆卡诺循环原理，用电

12、能驱动压缩机，制冷剂到蒸发器吸收空气的热量蒸发，经压缩气的热量蒸发，经压缩-冷凝热力循环过程，将从空气中吸收的大冷凝热力循环过程，将从空气中吸收的大量放热到冷凝器（储热水箱）的生活用水中制取热水量放热到冷凝器（储热水箱）的生活用水中制取热水1919、空气源热泵制作技术瓶颈、空气源热泵制作技术瓶颈有三大技术瓶颈：有三大技术瓶颈：1 1、夏季系统压力高，压缩机高压保护；、夏季系统压力高，压缩机高压保护；冬季系统压力低，压缩机冬季系统压力低，压缩机低压保护低压保护启动困难；启动困难；2 2、产高温水难，特别是冬季取暖效果差；、产高温水难，特别是冬季取暖效果差；3 3、冬季结霜多，化霜困难；、冬季结霜

13、多，化霜困难；2020、产生三大技术瓶颈的、产生三大技术瓶颈的原因原因原因之一原因之一与空调相比：工作环境温差大与空调相比：工作环境温差大空调工作环境空调工作环境45452525，温差，温差2020左右；左右；热泵工作环境热泵工作环境4545-15-15温差温差6060左右；左右；为减小系统压力，少充制冷剂，夏季可以了；为减小系统压力，少充制冷剂，夏季可以了；冬季气温低，压缩机启动困难，运输热量减少，冬季气温低，压缩机启动困难，运输热量减少，所以很难出所以很难出5555热水；热水；对一年四季温差小的地区还可以使用对一年四季温差小的地区还可以使用2121、产生三大技术瓶颈的、产生三大技术瓶颈的原

14、因原因原因之二原因之二与空调相比：运输的热量大与空调相比：运输的热量大空调调节温度在空调调节温度在20204545，温差在，温差在2323左右，运左右，运输的热量就少；输的热量就少；空气源热泵温差要在空气源热泵温差要在5 55555温差在温差在5050左右，左右，运输的运输的热量热量要很多。要很多。2222、产生三大技术瓶颈的、产生三大技术瓶颈的原因原因原因之三原因之三从载热体从载热体-制冷剂来看制冷剂来看普遍采用普遍采用R22R22，R22R22的临界温度是的临界温度是4545对空调而言：环境温度都在对空调而言：环境温度都在4545以下，以下，空调可正常运行；空调可正常运行；对热泵要产对热泵

15、要产5555以上热水，系统压力高，以上热水，系统压力高，压缩机超负荷运行，长时间会损坏。压缩机超负荷运行，长时间会损坏。2323、产生三大技术瓶颈的、产生三大技术瓶颈的原因原因原因之四原因之四冬季冬季R22R22结霜严重，给化霜带来很大麻烦。结霜严重，给化霜带来很大麻烦。综上所述：综上所述：空气源热泵制作技术要解决空气源热泵制作技术要解决1 1、系统工作压力高；、系统工作压力高；2 2、同等情况下，运输热量要多；、同等情况下，运输热量要多；3 3、冬季结霜和化霜，、冬季结霜和化霜，2424、解决技术瓶颈的思路、解决技术瓶颈的思路思路一般有两种思路一般有两种第一种、采用高温高压的压缩机，国外通常

16、采用第一种、采用高温高压的压缩机，国外通常采用这种方法，但不适合我国国情，价位太高；这种方法，但不适合我国国情，价位太高；第二种、找到适合的载热体就是制冷剂，第二种、找到适合的载热体就是制冷剂，适合的制冷剂就是适合的制冷剂就是1 1、系统工作压力低；、系统工作压力低；2 2、同等状况运输热量多；、同等状况运输热量多；3 3、同等状况不结霜或少结霜。、同等状况不结霜或少结霜。2525、专用组合制冷剂的特点、专用组合制冷剂的特点特点之一特点之一与与R22R22相比：系统工作压力低相比：系统工作压力低R22R22的临界温度的临界温度4545，水温提高，压力提高，水温提高，压力提高，达到极限压力（达到

17、极限压力（2.6MPa)2.6MPa)，压缩机超负荷运行，压缩机超负荷运行，长时间超负荷运行会损坏；长时间超负荷运行会损坏；专用组合制冷剂制取水温专用组合制冷剂制取水温6565时，系统压力时，系统压力2.3MPa2.3MPa左右，比左右，比R22R22低低0.30.30.5MPa0.5MPa，压缩机轻松，压缩机轻松工作，大大减少正常工作的能源消耗。工作，大大减少正常工作的能源消耗。2626、专用组合制冷剂的特点、专用组合制冷剂的特点特点之二特点之二与与R22R22相比：同等状况运输热量更多相比：同等状况运输热量更多专用专用组合制冷剂的相变潜能是组合制冷剂的相变潜能是R22R22的的3 35 5

18、倍，倍，在相同用电量下，吸热能力强，释放热量大，在相同用电量下，吸热能力强，释放热量大，专用组合制冷剂运输热量比专用组合制冷剂运输热量比R22R22更多，更多，所以更节能。所以更节能。2727、专用组合制冷剂的特点、专用组合制冷剂的特点特点之三特点之三与与R22R22相比：同等状况不结霜或结霜少相比：同等状况不结霜或结霜少相同状况下，专用组合制冷剂不结霜或少霜，相同状况下，专用组合制冷剂不结霜或少霜，消除了化霜的能源消耗；消除了化霜的能源消耗；2828、什么是空气源热泵三联机？、什么是空气源热泵三联机？空气源热泵三联机就是一机三用空气源热泵三联机就是一机三用夏季：作为中央空调调节房间温度，夏季

19、：作为中央空调调节房间温度，同时有免费的生活热水；同时有免费的生活热水；冬季：房间取暖，同时有生活热水；冬季：房间取暖，同时有生活热水；春秋两季：有生活热水。春秋两季：有生活热水。2929、空气源热泵三联机工作过程、空气源热泵三联机工作过程三联机组要配一个冷水箱，一个热水箱三联机组要配一个冷水箱，一个热水箱夏天：冷水箱为夏天：冷水箱为77冷水，末端风机盘管吹冷风冷水，末端风机盘管吹冷风同时热水箱为同时热水箱为5555热水，用于生活热水；热水，用于生活热水；冬天：热水箱为冬天：热水箱为5555热水，末端风机盘管吹风，热水，末端风机盘管吹风，同时也用于生活热水；同时也用于生活热水；春秋两季：热水箱水加热到春秋两季：热水箱水加热到5555，只用于生活热水。只用于生活热水。3030、空气源热泵三联机商机、空气源热泵三联机商机三联机组可分家用机和商用机，三联机组可分家用机和商用机，家用机可用于每个家庭；家用机可用于每个家庭；商用机可用于学校、工厂、宾馆、酒店等集中供商用机可用于学校、工厂、宾馆、酒店等集中供热水、制冷、取暖的单位。热水、制冷、取暖的单位。三联机组应用地区三联机组应用地区环境温度不低于零下环境温度不低于零下15-1515-15的地区都好用。的地区都好用。所以黄河流域及黄河以南市场潜力很大，所以黄河流域及黄河以南市场潜力很大，前景很好。前景很好。