空气源热泵的工作原理
一、空气源热泵简介
1、什么是空气源热泵
空气源热泵又叫空气源热泵热水器，顾名思义就是把空气中的通过冷媒搬运到水中，传统的电热水器和燃气热水器是通过消耗燃气和电能来获得热能，而空气能热水器是通过吸收空气中的热量来达到加热水的目的，在消耗相同电能的情况下可以吸收相当于三倍电能左右的热能来加热水。
热泵组成四大件:、、和四个部件。
2、空气源热泵工作原理
空气能热水器是按照"逆卡诺"原理工作的，具体来说，就是"室外机"作为热交换器从室外空气吸热，加热低沸点工质(冷媒)并使其蒸发，冷媒蒸汽经由压缩机压缩升温进入水箱，将热量释放至其中的水并冷凝液化，随后节流降压降温回到室外的热交换器进入下一个循环。简单来说是吸收空气中的热量来加热水。
运用热泵工作原理制热，与空调制冷相反--国家制冷标准是1000瓦，电制冷2800瓦。根据热平衡的原理，同时最少产生2800瓦的热量，加上输入的1000瓦电，实际产生的热量在3000--4000瓦，把这些热量输送到保温水箱，其耗电量只是的四分之一(电热水器即使热效率100%，输入1000电也只有1000瓦的热)。
二、热力学定律
1、热力学第一定律
自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中能量的总和不变。
在热力学中，变化时，设与环境之间交换的热为Q，与环境交换的功为W，可得热力学能（亦称）的变化为
ΔU = Q+ W
热可以转变为功，功也可以转变为热；消耗一定的功必产生一定的热，一定的热消失时，也必产生一定的功。
2、热力学第二定律
克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。
开尔文表述：不可能制成一种循环动作的，从取热，使之完全变为功而不引起其它变化。
这是从的角度说的。开尔文表述还可以表述成:不可能实现
三、卡诺循环
1、卡诺循环定义
卡诺循环(Carnot cycle) 是由法国工程师尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺于1824年提出的，以分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤:等温吸热，在这个过程中系统从高温热源中吸收热量; 绝热膨胀，在这个过程中系统对环境作功，温度降
低; 等温放热，在这个过程中系统向环境中放出热量，体积压缩; 绝热压缩，系统恢复原来状态，在等温放热和绝热压缩过程中系统对环境作负功。卡诺循环可以想象为是工作于两个恒温热源之间的，其高温热源的温度为T1，过程。因限制只与两热源交换热量，脱离热源后只能是。作卡诺循环的热机叫做。
2、卡诺循环的效率
通过热力学相关定理我
们可以得出，卡诺循环的效率
ηc=1-T2/T1，由此可以看出，卡诺循环的效率只与两个热
源的热力学温度有关，如果高
温热源的温度T1愈高，低温
热源的温度T2愈低，则卡诺循环的效率愈高。因为不能获得T1→∞的高温热源或T2=0K(-273℃)的低温热源，所以，卡诺循环的效率必定小于1。
空气源热泵工作原理分析 一、热泵简要介绍 日常生活中泵的应用很多，泵是一种提高位能的装置，根据用途不同有水泵、气泵、油泵等。 热泵，顾名思义就是泵热的装置。热泵技术是近年来在全世界备受关注的新能源技术，目前较多地应用于冷暖空调机。 热泵按结构、用途等可以有多种分类，如果按所取热源方式，常见的可分为空气源热泵、水源热泵、地热热泵等。 三、空气源热泵原理介绍 空气源热泵热水器是空气源热泵的其中一种用途方式。空气源热泵系统的主要工作原理就是利用少量高品位的电能作为驱动能源，从低温热源（空气当中蕴涵的热能）高效吸收低品位热能并传输给高温热源（水箱里的水），达到了“泵热”的目的。 热泵技术是一种提高能量品位的技术，它不是能量转换的过程，不受能量转换效率极限100％的制约。利用热泵热水机释放到水中的热量不是直接用电加热产生出来的，而是通过热泵热水机把热源搬运到水中去的，所以平均能效比能达到400%以上。也就是1度电通过热泵能产生4度电的效果。
三、各种热水器的比较能源利用率 家用型空气源热泵系统结构示意图： 四、系统结构流程说明 压缩机→高压保护器→换向阀→热交换器（家用型水箱）→节流装置→蒸发器→低压保护器→气液分离器→压缩机。 商用型空气源热泵系统结构示意图：
商用型空气源热泵系统安装示意图： 五、斯米茨水源热泵介绍
多乐?斯米茨水源热泵是一种空气能产品，适用于宾馆、商场、办公楼、学校、别墅、住宅小区的制热及制冷。 多乐?斯米茨水源热泵优势特点： 1、高效节能 水源热泵是目前空调系统中能效比（COP值）最高的制冷、制热方式，理论计算可达到7，实际运行为4～6。运行费用仅为普通中央空调的40～60%。 2、节水省地
地源热泵工作原理图讲解-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
地源热泵工作原理图讲解 地源热泵工作原理图讲解 今天为大家介绍一下关于地源热泵以及地源热泵工作原理的详细讲解。地源热泵是一种绿色技术，地源热泵工作原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的，地源热泵能效比一般可以达到5以上，比普通的中央空调要节能40%以上，目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统，很多专家认为，地源热泵将是中央空调的未来和趋势。 地源热泵为什么如此节能呢，这要从地源热泵工作原理说起，地源热泵主要是利用了地能和水能，和太阳能一样，他们都是免费可再生能源。下面安徽绿能通过地源热泵原理图为大家详细介绍一下地源热泵工作原理，看看地源热泵是如何节能的。 地源热泵原理简述 作为自然现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温流向低温，用著名的热力学第二定律准确表述：“热量不可能自发由低温传递到高温”。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以地源热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温位进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低，这就是地源热泵节能的原理。 地源热泵原理图 地源热泵工作原理
地源热泵系统是从常温土壤或地表水（地下水），冬季从地下提取热量，夏季把建筑的热量又存入地下，从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。 夏季通过机组将房间内的热量转移到地下，对房间进行降温，同时储存热量，以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用，大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。 地源热泵原理图 冬季地源热泵工作原理 冬天热泵中制冷剂正向流动，压缩机排出的高温高压R22气体进入冷凝器向集水器中的水放出热量，相变为高温高压的液体，再经热力膨胀阀节流降压
主讲人:刘海棠 职务:技术部部长 课题:空气源工作原理 ㈠空气源热水器工作原理 一、空气源热水器的定义 空气源热泵热水器又称热泵热水器,由热泵吸收空气热源制取热水。空气源热水器就就是通过热泵用逆卡诺原理,以极少的电能,吸收空气中大量的低温热能,通过压缩机的压缩变为高温热能,传输至水箱,加热热水,这种通过热泵运动来获得加热的热水器叫做空气源热水器。 目前,空气能热泵热水生产厂家与市场集中分布在长江以南。主要生产厂家集中在珠江三角洲的佛山、东莞、深圳、珠海以及长江三角洲的杭州、宁波地区。消费市场主要分布在长江以南的广东、广西、福建、江西、上海、浙江、安徽等省区,并逐步从长江以南向长江以北扩展。 二、空气源热水器的组成部分
热泵热水装置,主要由蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀、风机五大部件组成,通过让工质(制冷剂)不断完成蒸发(吸取环境中的热量)→压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中。 蒸发器直接从空气中吸取热量,将节流后的制冷剂吸热气化达到预期效果的设备。 压缩机就是空气源热水器的心脏,把制冷剂从低压提升为高压,并使制冷剂不断循环流动。 冷凝器就就是将压缩机排出的高温高压气体释放出热量后冷凝成低温高压液体的换热设备。 膨胀阀就是一种节流装置,控制制冷剂的流量,可提高系统的能效比与可靠性。 风机主要就是起加强气体流通量的作用,就是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的设备。 制冷剂就是热泵系统中实现制热循环的工作介质,也称冷媒。作为一种特殊的物质,制冷剂的物质状态在热泵循环过程中不断发生变化:在蒸发器中,制冷剂在较低的压力状态下吸收热能由液态变为气态;压缩机将此低压的气态制冷剂压缩升温为高压气态制冷剂;在冷凝器中,制冷剂在较高压力状态下放出热能由气态便为液态。 三、空气源热水器的基本工作原理 热泵技术就是基于逆卡诺循环原理实现的;如同在自然界中水总就是由高处流向低处一样,热量也总就是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处,从而实现水的由低处向高处流动,热泵同样可以把热量从低温热源传递到高温热源,所以热泵实质上就是一种热量提升装置。热泵的作用就就是从周围环境中吸取热量(这些被吸取的热量可以就是地热、太阳能、空气的能量),并把它传递给被加热的对象(温度较高的媒质)。 热泵热水机组工作时,蒸发器吸收环境热能,压缩机吸入常温低压介质气体,经过压缩机压缩成为高温高压气体并输送进入冷凝器,高温高压的气体在冷凝器中释放热量来制取热水,并冷凝成低温高压的液体。后经膨胀阀节流变成低温低压液体进入蒸发器内进行蒸发,低温低压液体在蒸发器中从外界环境吸收热量后蒸发,变成低温低压的气体。蒸发产生的气体再次被吸入压缩机,开始又一轮同样的工作过程。这样的循环过程连续不断,周而复始,从而达到不断制热的目的。 热泵原理示意图如下:
地源热泵工作原理地源热泵原理图 舒适100网2010-7-9 12:00:38 .shushi100. 地源热泵是一种绿色技术，地源热泵工作原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的，地源热泵能效比一般可以达到5以上，比普通的中央空调要节能40%以上，目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统，很多专家认为，地源热泵将是中央空调的未来和趋势。 地源热泵为什么如此节能呢，这要从地源热泵工作原理说起，地源热泵主要是利用了地能和水能，和太阳能一样，他们都是免费可再生能源。下面我们通过地源热泵原理图为大家详细介绍一下地源热泵工作原理，看看地源热泵是如何节能的。 地源热泵原理简述 作为自然现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温流向低温，用著名的热力学第二定律准确表述：“热量不可能自发由低温传递到高温”。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以地源热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温位进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低，这就是地源热泵节能的原理。
地源热泵原理图 地源热泵工作原理 地源热泵系统是从常温土壤或地表水（地下水），冬季从地下提取热量，夏季把建筑的热量又存入地下，从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。 夏季通过机组将房间的热量转移到地下，对房间进行降温，同时储存热量，以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用，土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。 地源热泵原理图
土壤源热泵系统的设计方法 上海工程技术大学 胡建平★ 摘要：本文主要介绍了土壤源热泵系统的设计方法和步骤，重点论述了地下热交换器的设计过程。并举例加以说明。 关键词：土壤源热泵 热交换器 设计 The Design Ways of Ground-coupled Heat Pump System By Hu Jianping ☆ Abstract: In this paper the design ways and steps of ground-coupled heat pump system have been introduced. The design of the underground heat exchanger has been discussed in details, and an example has been taken to illustrate the process of the design. Keywords: Ground-coupled heat pump Heat exchanger Design ☆Shanghai University of Engineering Science ，China 0 引言 随着我国建筑业持续发展，对建筑节能的要求越来越高，而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分，因此，设法减小这两部分能耗意义非常显著。地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统[1]。冬季通过吸收大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等天然能源，向建筑物供热；夏季向大地释放热量，给建筑物供冷。相应地，地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统3种形式。 土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。 地下水热泵系统分为开式、闭式两种：开式是将地下水直接供到热泵机组，再将井水回灌到地下；闭式是将地下水连接到板式换热器，需要二次换热。 地表水热泵系统与土壤源热泵系统相似，用潜在水下并联的塑料管组成的地下水热交换器替代土壤热交换器。 虽然采用地下水、地表水的热泵系统的换热性能好，能耗低，性能系数高于土壤源热泵，但由于地下水、地表水并非到处可得，且水质也不一定能满足要求，所以其使用范围受到一定限制。国外（如美国、欧洲）主要研究和应用的地源热泵系统以及我国理论研究和实验研究的重点均是土壤源热泵系统。目前缺乏系统设计数据以及较具体的设计指导，本文进行了初步探讨，以供参考。 1 土壤源热泵系统设计的主要步骤 （1）建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 建筑物冷热负荷计算与常规空调系统冷热负荷计算方法相同，可参考有关空调系统设计手册，在此不再赘述。 冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。可以由下述公式[2]计算： ???? ? ?+?='11111COP Q Q kW （1） ???? ? ?-?='22211COP Q Q kW （2） 其中'1Q ——夏季向土壤排放的热量，kW 1Q ——夏季设计总冷负荷，kW
风冷热泵机组工作原理 风冷热泵机组是中央空调机组的一部分，它主要区别于风冷冷水机组，风冷热泵机组通过强制换热，来满足室内温度的需要。风冷热泵主要用于家用中央空调领域，大型中央空调则一般采用水冷热泵机组，这和风冷热泵工作原理是分不开的，下面我们一起来认识一下风冷热泵以及风冷热泵原理。 什么是风冷热泵 “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。 风冷热泵的风为何物，即是流动的空气，流动的空气作为热媒的热泵，即是空气源热泵只是在设置上，风冷热泵可能借助风机等设备加速空气流动，空气源热泵多数为自然流通。 风冷热泵机组应当放在空气对流良好的地方也就是说，他应当就是放在室外的，放室内，空气不流通，那么空气就会越来越冷，最后效率越来越低从低温环境中吸收热量，高温环境获得热量。 风冷热泵机组工作原理图
风冷热泵工作原理 风冷热泵机组是空调系统中的主机，由于采用风冷冷凝器不需要冷却塔，而蒸发器是水冷的，夏天制冷时提供冷水，冬季制热时提供热水，风机盘管是空调系统的末端装置，装在室内如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的、风冷热泵相对于空气源热泵来说他的能力要低一点，他的进出水温是5摄氏度左右（大部分公司的设置参数），而空气源的进出水温差能达到40摄氏度。 风冷热泵机组与风机盘管共同使用，前者提供冷水或热水，后者将冷水或热水通过热交换，吸出冷风或热风。我们可以形象的把风冷热泵机组比作是中央空调的大脑，如果大脑不工作了，那中央空调将丧失全部功能，系统也将停止运行。 本文由舒适100网编辑部整理发布
地源热泵系统工作原理、优点介绍 环境和经济效益显著 地源热泵机组运行时，不消耗水也不污染水，不需要锅炉，不需要冷却塔，也不需要堆放燃料废物的场地，环保效益显著。地源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比也可以减少40%以上；与电供暖相比可以减少70%以上，它的制热系统比燃气锅炉的效率平均提高近50%，比燃气锅炉的效率高出了75%。 一机多用，应用广泛 地源热泵系统可供暖、空调制冷，还可提供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统，特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物。地源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量的能量，而且用一套设备可以同时满足供热、供冷、供生活用水的要求，减少了设备的初投资，地源热泵可应用于宾馆、居住小区、公寓、厂房、商场、办公楼、学校等建筑，小型的地源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。 自动运行 地源热泵机组由于工况稳定，可以设计成简单的系统，部件较少，机组运行可靠，维护费用用低，自动控制程度高，使用寿命长。 无环境污染 地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少38%以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，真正的实现了节能减排节能减排是减少能源浪费和降低废气排放更多。维护费用低 地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维护，系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，更加可靠，延长寿命。 使用寿命长 地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管，寿命可达50年,要比普通空调高35年使用寿命。 维持生态环境平衡 地源热泵夏天把室内的热量排到地下，冬天把地下的热量取出来供室内使用，相对来说，向环境排放更少的能量，维持生态环境的平衡。 节省空间 没有冷却塔、锅炉房和其它设备，省去了锅炉房，冷却塔占用的宝贵面积，产生附加经济效益，并改善了环境外部形象。
土壤源热泵系统的设计计算方法 摘要：本文主要介绍了土壤源热泵系统的设计方法和步骤，重点论述了地下热交换器的设计过程。并举例加以说明。 0 引言 随着我国建筑业持续发展，对建筑节能的要求越来越高，而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分，因此，设法减小这两部分能耗意义非常显著。地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统[1]。冬季通过吸收大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等天然能源，向建筑物供热；夏季向大地释放热量，给建筑物供冷。相应地，地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统3种形式。 土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。 地下水热泵系统分为开式、闭式两种：开式是将地下水直接供到热泵机组，再将井水回灌到地下；闭式是将地下水连接到板式换热器，需要二次换热。 地表水热泵系统与土壤源热泵系统相似，用潜在水下并联的塑料管组成的地下水热交换器替代土壤热交换器。 虽然采用地下水、地表水的热泵系统的换热性能好，能耗低，性能系数高于土壤源热泵，但由于地下水、地表水并非到处可得，且水质也不一定能满足要求，所以其使用范围受到一定限制。国外（如美国、欧洲）主要研究和应用的地源热泵系统以及我国理论研究和实验研究的重点均是土壤源热泵系统。目前缺乏系统设计数据以及较具体的设计指导，本文进行了初步探讨，以供参考。 1 土壤源热泵系统设计的主要步骤 （1）建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 建筑物冷热负荷计算与常规空调系统冷热负荷计算方法相同，可参考有关空调系统设计手册，在此不再赘述。 冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。可以 由下述公式[2]计算： ??????? ?+×=′11111COP Q Q kW （1） ??????? ??×=′22211COP Q Q kW （2） 其中——夏季向土壤排放的热量，kW ′1Q 1Q ——夏季设计总冷负荷，kW ′2Q ——冬季从土壤吸收的热量，kW 2Q ——冬季设计总热负荷，kW 1COP ——设计工况下水源热泵机组的制冷系数 2COP ——设计工况下水源热泵机组的供热系数 一般地，水源热泵机组的产品样本中都给出不同进出水温度下的制冷量、制热量以及制冷系数、供热系数，计算时应从样本中选用设计工况下的、。若样本中无所 1COP 2COP
地源热泵空调工作原理 地源热泵供热空调系统是目前世界上先进的绿色空调系统。热泵供热空调系统的工作原理是利用环境（空气、水和大地）中的低品味热量，经过热泵机组的工作而改变温度，进而实现对建筑物的供热和空调，同时还可以提供生活热水。 地源热泵系统通过循环液在封闭的地下埋管中流动，实现系统与大地之间的换热，利用大地岩土层中的可再生热能。由于较深的底层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度，与室外温度相比是冬暖夏凉，因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍，且效率大大提高。在热泵机组中消耗1KW的电能可以得到4KW以上的热量，即能效比大于4。此外，它保持了地下水源热泵利用大地作为冷热源的优点，同时又不需要抽取地下水作为传热的介质，因此它是一种可持续发展的建筑节能新技术。 地源热泵空调工作流程 地源热地下环路的（即地热换热器）埋管方式多种多样。目前国外普遍采用的有垂直埋管和水平埋管地热器两种基本的配置形式。垂直埋管地热换热器是在地层中垂直钻孔的地热换热器是在浅层土地中水平埋管。地热换热器型式和结构的选取应根据实际工程以及给定的建筑场地条件来确定。水平埋管占地面积大，而且水平埋管的地热换热器受地表气候变化的影响，效率较低，因此这种水平埋管的地源热泵空调系统在多数场合不适合中国人多地少的国情。 垂直环路地源热泵系统在工作中有三个必需的环路，有的还有第四个可供选择的预热生活热水的环路。 1、地下换热环路
水或防冻剂溶液在地下循环的封闭加压环路。冬季从周围土壤吸收热量，夏季向土壤释放热量，其循环由一台低功率的循环泵来实现。 2、制冷剂环路 即在热泵机组内部的制冷循环，与空气源热泵相比，只是将空气—制冷剂换热器变成水—制冷剂热换器，其它结构基本相同。 3、空气环路 把已调节好的空气分配到建筑物中去的环路。送风机将空气送到空气分布系统，再根据各区域的热损失或得热，将它们分配到特定的区域去。 4、生活热水环路 将水从生活热水箱送到过热蒸汽冷却器去进行循环的封闭加压环路，是一个可选的环路。 这些环路的不同运行方向即构成了冬夏两大循环：制热循环和制冷循环。 地源热泵空调的突出优点 1.高效节能 热泵的运行方式，使能量输入和输出之比，在供热状态可达1：3以上，制冷状态为1:5左右；即使在部分负荷状态下，也能高效运行，运行费用仅为传统中央空调的40—60%。 2.绿色环保 地源热泵系统省去了锅炉和锅炉房，全年仅采用电力这种清洁能源，彻底解决了锅炉造成的大气污染问题。由于提高了能源的利用效率，大大减少了由于建筑供热空调产生的CO2排放量。同时避免了地下水源热泵系统可能造成的对地下水的浪费和污染。
电空气源热泵 一、电空气源热泵作原理图及工作原理 1、电空气源热泵作原理图 电空气源热泵作原理图 2、电空气源热泵作原理 （1） 低温低压制冷剂经膨胀阀节流降压后，进入空气交换机中蒸发吸热，从空气中吸收大量的热量Q1； （2） 蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机，被压缩后，变成高温高压的制冷剂（此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分：一部分是从空气中吸收的热量Q1，一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q2）； 压缩机蒸发 器 空气热量的输入 冷凝 器 电能的输入 储液罐 过滤器膨胀阀 热水出冷水入热 用 户
（3）被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器，将其所含热量（Q1+Q2）释放给进入热换热器中的冷水，冷水被加热到55℃（最高达65℃），直接给用户供暖； （4）放热后的制冷剂以液态形式进入节膨胀阀，节流降压......如此不间断进行循环。 二、电空气源热泵有如下特点 1、用途广泛、四季无忧 空气能（源）热泵既能在冬季制热，又能在夏季制冷，能满足冬夏两种季节需求，而其他采暖设备往往只能冬季制热，夏季制冷时还需要加装空调设备。 2、安全运行、保护环保 空气能（源）热泵采用热泵加热的形式，水、电完全分离，无需燃煤或天然气，因此可以实现一年四季全天24小时安全运行，不会对环境造成污染。 3、使用灵活、没有限制 相比太阳能、燃气。水地能（源）热泵等形式，空气能（源）热泵不受夜晚、阴天、下雨及下雪等恶劣天气的影响，也不受地质。燃气供应的限制。 4、节能科技、省电省心 空气能（源）热泵使用1份电能，同时从室外空气中获取2份以上免费的空气能（源），能生产3份以上的热能，高效环保，相比电采暖每月节省75%的电费，为用户省下如此可观的电费，很快就能收
土壤源热泵系统设计方法步骤 佚名 简介：随着我国建筑业持续发展，对建筑节能的要求越来越高，而供热系统和空调系统是建筑能耗的主要组成部分，因此，设法减小这两部分能耗意义非常显著。地源热泵供热空调系统是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的系统。冬季通过吸收大地的能量，包括土壤、井水、湖泊等天然能源，向建筑物供热；夏季向大地释放热量，给建筑物供冷。相应地，地源热泵系统分土壤源热泵系统、地下水热泵系统和地表水热泵系统3种形式。 关键字：土壤源热泵系统,地下热交换器 土壤源热泵系统的核心是土壤耦合地热交换器。 地下水热泵系统分为开式、闭式两种：开式是将地下水直接供到热泵机组，再将井水回灌到地下；闭式是将地下水连接到板式换热器，需要二次换热。 地表水热泵系统与土壤源热泵系统相似，用潜在水下并联的塑料管组成的地下水热交换器替代土壤热交换器。 虽然采用地下水、地表水的热泵系统的换热性能好，能耗低，性能系数高于土壤源热泵，但由于地下水、地表水并非到处可得，且水质也不一定能满足要求，所以其使用范围受到一定限制。国外（如美国、欧洲）主要研究和应用的地源热泵系统以及我国理论研究和实验研究的重点均是土壤源热泵系统。目前缺乏系统设计数据以及较具体的设计指导，本文进行了初步探讨，以供参考。 1 土壤源热泵系统设计的主要步骤 （1）建筑物冷热负荷及冬夏季地下换热量计算 建筑物冷热负荷计算与常规空调系统冷热负荷计算方法相同，可参考有关空调系统设计手册，在此不再赘述。 冬夏季地下换热量分别是指夏季向土壤排放的热量和冬季从土壤吸收的热量。可以由下述公式[2]计算： kW （1） kW （2） 其中Q1＇——夏季向土壤排放的热量，kW Q1——夏季设计总冷负荷，kW Q2＇——冬季从土壤吸收的热量，kW Q2——冬季设计总热负荷，kW COP1——设计工况下水源热泵机组的制冷系数 COP2——设计工况下水源热泵机组的供热系数 一般地，水源热泵机组的产品样本中都给出不同进出水温度下的制冷量、制热量以及制冷系数、供热系数，计算时应从样本中选用设计工况下的COP1、COP2 。若样本中无所需的设计工况，可以采用插值法计算。 （2）地下热交换器设计 这部分是土壤源热泵系统设计的核心内容，主要包括地下热交换器形式及管材选择，管径、管长及竖井数目、间距确定，管道阻力计算及水泵选型等。（在下文将具体叙述） （3）其它 2 地下热交换器设计 2.1 选择热交换器形式 2.1.1 水平（卧式）或垂直（立式） 在现场勘测结果的基础上，考虑现场可用地表面积、当地土壤类型以及钻孔费用，确定热交换器采用垂直竖井布置或水平布置方式。尽管水平布置通常是浅层埋管，可采用人工挖掘，初投资一般会便宜些，但它的换热性能比竖埋管小很多，并且往往受可利用土地面积的限制，所以在实际工程中，一般采用垂直埋管布置方式。 根据埋管方式不同，垂直埋管大致有3种形式：（1）U型管（2）套管型（3）单管型（详见[2]）。套管型的内、外管中流体热交换时存在热损失。单管型的使用范围受水文地质条件的限制。U型管应用最多，管径一般在50mm以下，埋管越深，换热性能越好，资料表明[4]：最深的U型管埋深已达180m。U型管的典型环路有3种，其中使用最普遍的是每个竖井中布置单U型管。 2.1.2 串联或并联 地下热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种，串联系统管径较大，管道费用较高，并且长度压降特性限制了系统能力。并联系统管径较小，管道费用较低，且常常布置成同程式，当每个并联环路之间流量平衡时，其换热量相同，其压降特性有利于提高系统能力。因此，实际工程一般都采用并联同程式。结合上文，即常采用单U型管并联同程的热交换器形式。 2.2 选择管材 一般来讲，一旦将换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，这就要求保证埋入地下管材的化学性质稳定并且耐腐蚀。常规空调系统中使用的金属管材在这方面存在严重不足，且需要埋入地下的管道的数量较多，应该优先考虑使用价格较低的管材。所以，土壤源热泵系统中一般采用塑料管材。目前最常用的是聚乙烯（PE）和聚丁烯（PB）管材，它们可以弯曲或热熔形成更牢固的形状，可以保证使用50年以上；而PVC管材由于不易弯曲，接头处耐压能力差，容易导致泄漏，因此，不推荐用于地下埋管系统。
除湿热泵的工作原理 首先从设备选型上，避免了原有单独分散的设备，而采用了带有除湿功能的带机电一体化控制的除湿热回收组。这种一体化游泳池过滤设备，具有避免管道泄漏、不需传统机房节省建筑空间、节能节水、运行费用较低、便于维护管理、出水水质高的优点。其主要组成部分是除湿热泵机组，它的工作原理如图所示。 设备的风机从室内游泳馆上空抽入温暖潮湿的空气，该空气流经蒸发器（除湿机）盘管，将热能传递给冷液态制冷剂，进行除湿降温。这种能量交换可使空气温度降至其露点以下，在蒸发器盘管上形成结露。凝结的水分流入设备的滴水盘中。液态制冷剂流过蒸发器膨胀之后就变为一种低温低压的气态制冷剂。然后低温气态制冷剂进入压缩机，经压缩低温低压的气态制冷剂变为高温高压气态。在进入压缩机期间，制冷剂吸收了用于操作压缩的能量。这种高温高压气态制冷剂流过空气再加热盘管（冷凝器）、池水冷凝器，或流过任选空调冷凝器（可以是风冷式，也可以是水冷式）。需要对空气加热时使用再加热盘管，高温的制冷剂与来自蒸发器的较冷的经过除湿的气流进行能量交换，这可使空气的温度升高达到加热空气的目的。如果池水需要加热，高温的制冷剂就流入池水冷凝器，将能量施加给进入的池水。在给池水加热的同时，高温的制冷剂也被冷凝成低温高压的液态。如果需要进行空气冷却时，制冷剂就绕过再加热盘管和池水冷凝器流向辅助风冷式泠凝器。让来自蒸发器的冷空气给室内游泳馆提供干燥凉爽的空气环境。热泵加热能力=消耗的电能+从环境中吸收的热量。目前国际先进的除湿热泵设备通过全自动微电脑精确控制室内相对湿度在65%±5%，确保室内不会因为相对湿度过高而导致结构腐蚀和装修破坏。
jil^na*H 广州瑞姆节能设备有限公司简介 美国节能联盟（Allianee to save energy , 简称ATSE是全世界最专业的节能技术和产 品联合体，其总部设在美国纽约，主要在全世界范围内推广最新的节能技术和节能产品。广州瑞姆节能设备有限公司是美国ATSE在中国的战略合作伙伴。通过由美国ATSE提供最先进的热泵节能技术，结合天津大学热能研究所的深入研发，现拥有“热姆热泵” （REALM 自主品牌。在广州和天津分别设立了生产基地和研发中心，主要负责热姆热泵系列产品的研发，制造和中国境内的产品销售，美国ATSE负责国际市场的产品销售。 ?热姆热泵（REALM 系列产品主要有：家用、商用空气源热泵热水机组家用、商用冷暖热三联供机组热泵型冷暖中央空调 水源、地源热泵热水机组 ?我们的企业目标打造中国的节能品牌-- 热姆热泵成为国内先进的热泵新技术研发、新产品实验及生产基地建立国内一流的热泵营销、服务培训基地建立全国性的热姆热泵连锁专卖店及服务保障体系 ?我们的服务及保障产品整机保修一年，保修范围内的故障配件一年免费包换产品正常使用寿命10-15 年每年提供一次免费例行巡检服务 热姆热泵（REALM系列产品严格按照美国ATSE的质量控制体系及工艺要求进行生产，并通过了IS09001认证和美国EMC成员认证，中国CCC认证、全国工业产品生产许可证和节能认证，全国热泵热水器十大著名品牌，全国质量、信誉、服务AAA级会员单位。 目录 经济的发展带动了人们对生活质量的高要求，在燃气、电力和太阳能等能源逐渐满足不了人们对舒适度性、节能性和安全性追求之后，空气源热泵应运而生。相比较其他能源方式，空气源热泵的优势很明显，如安装时没有任何条件限制，水电分离保证了较高的安全性，耗电量很低，节能省电。集众多优势于一身体的空气源热泵是是如何运行的呢？ 这里需要先了解一个原理：逆卡诺循环原理，即通过压缩机系统运转工作，吸收空气中热量制造热水。而空气源热泵正是按照“逆卡诺”原理工作的，具体的运行过程如下：压缩机会将冷空气压缩，压缩后冷空气温度会升高，经过水箱中的冷凝器制造热水，热交换后的冷空气回到压缩机进行下一循环，在这一过程中，空气热量通过蒸发器被吸收导入冷空气中，冷空气再导入水中，产生热水。通过压缩机空气制热的新一代热水器，即空气能热泵热水器。打个比方，就是“室外机”像打气筒一样压缩空气，使空气温度升高，然后通过一种-17℃ 就会沸腾的液体传导热量到室内的储水箱内，再将热量释放传导到水中。通过这样一个流程，科希曼空气源热泵将室外的空气置换成冷（暖）空气，从而实现制冷和采暖二合一。 科希曼电器有限公司，生产基地位于中国家电制造中心之一的安徽省合肥市，是安徽省重点招商引资企业，是一家专业的空气能研发制造企业。KOCHEM立足于独有的空气源热泵技术，以新能源利用方式，为全球家庭与商业空间提供空气能冷暖一体化及中央热水解决方案。 始终缔造完美。KOCHEM将德国工业“严谨、细致、追求完美”的基因带到中国，从采购、生产到成品，每一个环节都严格按照德国工艺标准操作，确保每一台KOCHEM产品都符合德国品质规范。公司先后通过全国工业产品生产许可证、3C强制认证、欧盟CE认证、德国GS认证、美国UL认证、ISO9001等多项认证及多项国家发明专利。未来，KOCHEM将勇担行业重任，立志为人类创造更加环保、舒适、健康的美好生活！如果你想进一步了解，可以直接点击官网科希曼电器有限公司进行咨询。 文章编号: 1005—0329(2004)02—0041—05 制冷空调 太阳能—土壤源热泵系统联合运行模式的研究 杨卫波,董 华,周恩泽,胡 军 (青岛建筑工程学院,山东青岛266033) 摘 要: 针对青岛地区的气象条件,对太阳能—土壤源热泵系统联合运行的各种模式进行了模拟计算,并与土壤源热泵作了比较。结果表明,与土壤源热泵相比,联合运行各模式具有明显的节能效果,其节能率在12%以上,可作为实际工程设计、运行的优选方案。 关键词: 太阳能—土壤源热泵系统;联合运行模式;土壤源热泵 中图分类号: T U83211 文献标识码: A R esearch on Approach of Combined Operation in Solar—E arth Source H eat Pump System Y ANG Wei2bo,DONG Hua,ZHOU En2ze,H U Jun (Qingdao Institute of Architecture and Engineering,Qingdao266033,China) Abstract: Based on the climate condition of Qingdao,simulation com putation of various combined operation m odes of S olar—Earth S outh Heat Pum p System were carried out.The result indicates that com pare to G SHP combined operation m odes,have a notable energy conservation effect the energy2saving rate is m ore than12%,and can be used as an optimized scheme in the practical engineering design and operation. K ey w ords: S olar—Earth S ource Heat Pum p System;combined operation approach;G SHP 1 前言 太阳能—土壤源热泵系统(SESHPS)根据热源组合的不同而有多种不同的运行模式,最基本的模式有白天(晴天)采用太阳能热泵、阴雨天或夜晚采用土壤源热泵的交替运行模式和同时采用两热源的联合运行模式。目前,国内外对SESHPS 运行模式的研究并不多见,文献[1]对天津地区SESHPS交替运行进行了实验研究,得出太阳能热泵平均供热率为334W,平均供热系数为2.73,土壤源热泵的相应参数为2298W和2.83,SESHPS 的相应参数为2316W和2.78;文献[2]对寒冷地区SESHPS各运行模式运行时间的分配比例进行了理论研究,得出哈尔滨地区SESHPS中太阳能热泵、土壤源热泵及联合运行模式各自运行的时间比例分别为:48.26%、10.07%及41.67%;但对作为其主要运行模式之一的联合运行模式进行研究的几乎没有看到。本文旨在对SESHPS联合运行的各种模式进行数值模拟计算,以为其实际设计、运行及调试提供理论基础。 2 SESHPS的组成及其联合运行模式 211 系统组成 太阳能—土壤源热泵系统如图1所示。该系统可根据日照条件和热负荷变化情况采用多种不同运行模式,如太阳能热泵供暖、土壤源热泵供暖、太阳能—土壤源热泵联合(串联或并联)供暖 收稿日期:2003—06—20 基金项目:山东省科技发展计划项目“地热综合利用关键技术研究”(011150105)14 2004年第32卷第2期 流 体 机 械 热泵的工作原理 作为自然界的现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温区流向低温区。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。 热泵在工作时，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，通过传热工质循环系统提高温度进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分，因此，采用热泵技术可以节约大量高品位能源。 在运行中，蒸发器从周围环境中吸取热量以蒸发传热工质，工质蒸汽经压缩机压缩后温度和压力上升，高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了储水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环往复。 余热利用的强力工具--热泵 水从高处流向低处，热由高温物全传递到低温物体，这是自然规律。然而，在现实生活中，为了农业灌溉、生活用水等的需要，人们利用水泵将水从低处送到高处。同样，在能源日益紧张的今天，为了回收通常排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量，热泵被用来将低温物体中的热能传送高温物体中，然后高温物体来加热水或采暖，使热量得到充分利用。 热泵的工作原理和家用空调、电冰箱等的工作原理基本相同，通过流动媒体(以前一般为氟利昂，现天上由替代氟利昂所代替)在蒸发器、压缩机，冷凝器和膨胀阀等部品中的气相变化(沸腾和凝结)的循环来将低温物体的热量传递到高温 物体中去。 具体工作过程如下：①过热液体媒体在蒸发器内吸收低温物体的热量，蒸发成气体媒体。②蒸发器出来的气体媒体液压缩机的压缩，变为高温高压的气体媒体。 ③高温高压的气体媒体在冷凝器中将热能释放给给高温物体、同时自身变为高压液体媒体。④高压液体媒体在膨胀阀中减压，再变为过热液体媒体，进入蒸发器，循环最初的过程。 基本原理 热泵热水器的基本原理：它主要是由压缩机、热交换器、轴流风扇、保温水箱、水泵、储液罐、过滤器、电子膨胀阀和电子自动控制器等组成。接通电源后，轴流风扇开始运转，室外空气通过蒸发器进行热交换，温度降低后的空气被风扇排出系统，同时，蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机，压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器，被水泵强制循环的水也通过冷凝器，被工质加热后送去供用户使用，而工质被冷却成液体，该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器，如此反复循环工作，空气中的热能被不断“泵”送到水中，使保温水箱里的水温逐渐升高，最后达到55℃左右，正好适合人们洗浴，这就是空气源热泵热水器的基本工作原理 地源热泵工作原理图讲 解 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N] 地源热泵工作原理图讲解 地源热泵工作原理图讲解 今天为大家介绍一下关于地源热泵以及地源热泵工作原理的详细讲解。地源热泵是一种绿色技术，地源热泵工作原理是利用地热资源将低位能量转化成高位能量从而达到节能的目的，地源热泵能效比一般可以达到5以上，比普通的中央空调要节能40%以上，目前我国也在大力倡导地源热泵中央空调系统，很多专家认为，地源热泵将是中央空调的未来和趋势。 地源热泵为什么如此节能呢，这要从地源热泵工作原理说起，地源热泵主要是利用了地能和水能，和太阳能一样，他们都是免费可再生能源。下面安徽绿能通过地源热泵原理图为大家详细介绍一下地源热泵工作原理，看看地源热泵是如何节能的。 地源热泵原理简述 作为自然现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温流向低温，用着名的热力学第二定律准确表述：“热量不可能自发由低温传递到高温”。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以地源热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温位进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为供热量的三分之一或更低，这就是地源热泵节能的原理。 地源热泵原理图 地源热泵工作原理 地源热泵系统是从常温土壤或地表水（地下水），冬季从地下提取热量，夏季把建筑的热量又存入地下，从而解决冬夏两季采暖和空调的冷热源。 夏季通过机组将房间内的热量转移到地下，对房间进行降温，同时储存热量，以备冬用。冬季通过热泵将土壤中的热量转移到房间，对房间进行供暖，同时储存冷量，以备夏用，大地土壤提供了一个很好的免费能量存贮源泉，这样就实现了能量的季节转换。 地源热泵原理图 冬季地源热泵工作原理 冬天热泵中制冷剂正向流动，压缩机排出的高温高压R22气体进入冷凝器向集水器中的水放出热量，相变为高温高压的液体，再经热力膨胀阀节流降压变为低温低压的液体进入蒸发器，从地下循环液中吸取低温热后相变为低温低压的饱和蒸汽后进入压缩机吸气端，由压缩机压缩排出高温高压气体完成一个循环。如此循环往复将地下低温热能“搬运”到集水器，从而不断的向用户提供45 ℃ -50 ℃的热水。 夏天热泵中制冷剂逆向流动，与用户换热的冷凝器变为蒸发器从集水器中的低温水（7 -12 ℃）提取热能，与地下循环液换热的蒸发器变为冷凝器向地下循环液排放热量，循环液中热量再向地下低温区排放，如此循环往复连续地向用户提供7 -12 ℃ 的冷水。 地源热泵与水源热泵的区别? 根据热力学第二定律，热可以自发地由高温物 体传向低温物体，而由低温物体传向高温物体则必 须做功。热泵系统实现了把能量由低温物体向高温 物体的传递，它是以花费一部分高质能(电能)为代 价，从自然环境中获取能量，并连同所花费的高质能 一起向用户供热。热泵的供热量大于所消耗的功 量，是综合利用能源的一种很有价值的措施。热泵 由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等主要部件组成。 热泵技术按所需热源的不同大体可分为气源热 泵、地源热泵及水源热泵。 地源热泵是一种利用地表浅层地热资源(也 称地能，包括地下水、土壤和地表水等携带的能 量)的高效节能空调系统。该系统集地质勘探成 井技术、热泵技术和暖通技术于一体，利用地热资 源进行采暖和制冷。地源热泵通过输人少量的高 品位能源(如电能)，实现低温位或高温位的能量 转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏 季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取” 出来，提高温度后，供给室内采暖;夏季，把室内的 热量“取”出来，释放到地能中去。通常地源热泵 机组的性能系数COP(指其制热量与所消耗的电 能的比值)达到3.8-5.4，即消耗1kW的能量可 以得到4kW以上的热量或制冷量。十几年来，发 达国家对于地源热泵技术多有研究和利用，且不 断发展，近年来国内也呈现出不断研究和使用的 趋势。据统计，至2004年底，浅层地能供暖(冷) 系统已在国内推广近1000万平方米。 由于地源热泵是利用地球表面浅层地热资源 (通常小于400米)作为冷热源而进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层又是一个巨大的太阳 能集热器，它不受地域、资源等限制，真正是量大 面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限 的能源，使得地能成为清洁的可再生能源。地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳 定，在我国华北地区，它在冬季比环境空气温度 高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和 空调冷源。这种温度特性使得地源热泵比传统空 调系统运行效率要高出许多，因此可以节约能源 和节省运行费用。另外，地能温度较恒定的特性， 使得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。 地源热泵系统可供暖、制冷，还可供生活热空气源热泵原理
太阳能—土壤源热泵系统联合运行模式
热泵的循环工作原理
地源热泵工作原理图讲解
地源热泵与水源热泵的区别
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