热泵分类及技术

一、热泵技术介绍热泵是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的装置。

现在我国主要利用的热泵技术，按低位热源分：水源（海水、污水、地下水、地表水等）热泵，地源（包括土壤、地下水）热泵，以及空气源热泵。

二、热泵技术 - 国内热泵发展据统计，1996年我国空调设备（指电动冷热水机组、吸收式冷热水机组、房间空调器以及单元空调机组，但不包括进口机组）的总制冷能力约为2000万kW，其中热泵型机组的制冷能力约占60%.在全部热泵型机组中，电驱动热泵容量约为1070kW，占90%；吸收式热泵容量约为130万kW，占10%。

近几年来，我国的吸收式制冷装置发展迅速。

据统计，1996年销售的溴化锂吸收式制冷机约3000多台，其中直燃机1115台。

热泵在工业中的应用已见端倪，木材、食品（茶和水果）、陶瓷、造纸、印刷、石油和化工等工业生产过程已采用了蒸汽喷射式热泵、吸收式热泵和电驱动热泵。

例如，目前大约有400台热泵式木材干燥机正在运行，年处理能力约为200千立方米。

三、热泵技术 - 热泵发展的背景我国一次能源年保有总量（不包括生物质能和新能源）为14亿吨标准煤，其中原煤14.6亿吨，原油1.7亿吨，天然气300亿立方米，水电2400亿kWh，核电250kWh，进口石油4－6亿吨，火电电力装机容量2.9－3亿kW （平均每年增加装机容量1500kW）。

据1997年统计，我国电厂热效率为32.95%，电厂供热效率为83.68%，能源转换总效率为38.07%.采用热电冷三联供系统或称总能系统（TES——TotalEnergySystem），燃气热泵（GEHP）后，通过热力学第一定律的热效率分析和热力学第二定律的效用率分析说明：由于利用废热，GEHP的综合利用可达到80%－85%；若通过轴动力传动热泵，利用了低位热能，故综合热效率可达到150%－170%.对于TES方式，实现热电冷三联供后，其综合利用率可达到65%－80%.《中华人民共和国节约能源法》第三十九条将热电冷联产技术列入国家鼓励发展的通用技术，促进了热泵事业的发展。

热泵(Heat Pump)，又称冷机(Refrigerator)，将能量由低温处（低温热库）传送到高温处（高温热库）的装置。

且它提供给温度高的地方的能量和要大于它运行所需要的能量。

利用低沸点液体经过节流阀减压后蒸发时，从低温物体吸收热量，然后将蒸汽压缩，使温度升高，经过冷凝器时放出吸收的热量而液化，如此循环工作能不断把热量从温度较低的物体转移给温度较高的物体，可将此热量用于加热、干燥等设备中。

目录1基本定义2主要分类3工作原理4发展历史5水源热泵61基本定义编辑本段热泵将低温热源的热量转移到温度高于环境温度的物体，从而获得热量的机器和设备。

在空气调节设备中热泵的工作过程与制冷机相仿，但它是向高于环境温度的物体供给热量,例如向建筑物供暖、供应生活或某些生产过程用的热水等。

热泵的低温热源最常用的是环境介质（空气或地面水）的热量，也可用地热或生产过程中排出的废汽、废水和废油等的热量。

热泵(Heat Pump)是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置，也是是全世界倍受关注的新能源技术。

它不同于人们所熟悉的可以提高位能的机械设备——“泵”；热泵通常是先从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，然后再向人们提供可被利用的高品位热能。

蒸汽喷射热泵（又称汽汽引射器、蒸汽喷射器，蒸汽喷射式热泵），它广泛应用于纺织、造纸、石油、化工、热电、橡塑、包装、电力等以蒸汽作为动力的工业中，主要用来促进蒸汽循环，提高低压蒸汽压力。

这些行业的企业由于在生产过程中产生低压蒸汽，在一个生产厂或车间中可存在多种等级压力的蒸汽，蒸汽喷射热泵可利用高压蒸汽节流的可用能，提高低压蒸汽的压力，用高压蒸汽能量回收放失的低压蒸汽，回收高温凝结水汽，回收高温凝结水的闪蒸汽等，从而将不同等级压力的蒸汽综合利用，达到显著的节能效果。

2主要分类编辑本段2.1按热源获取来源的种类分水源热泵，地源热泵，空气源热泵，双源热泵（水源热泵和空气源热泵结合）2.2按加热方式分直热式热泵直热式设备是直接补热水到热水水箱，即使遇到峰值最大用水量，客户用水温度不受任何影响。

几种热泵的应用发展及技术特点分析热泵是一种能够将低温热能转换为高温热能的装置，广泛应用于供暖、供冷、热水供应等领域。

随着能源短缺和环境污染问题的日益严重，热泵技术得到了广泛关注和应用。

下面将从应用发展和技术特点两个方面进行分析。

一、热泵的应用发展1.供暖领域：热泵在供暖领域的应用发展迅速。

传统的供暖方式主要依靠燃煤、燃油、天然气等化石能源，对环境造成严重污染。

而热泵利用地热、空气、水等可再生能源，能够有效地降低供暖成本，减少碳排放，具有较大的应用潜力。

2.供冷领域：热泵在供冷领域的应用也越来越广泛。

传统供冷方式主要依靠空调机组，但其耗能量大、耗电高、对环境污染严重。

而热泵通过制冷循环，将低温热能转换为高温热能，从而实现空调供冷。

热泵空调的节能效果明显，具有广阔的市场前景。

3.热水供应领域：热泵在热水供应领域也有着重要的应用。

传统的热水供应方式主要依靠燃煤、燃气等能源，污染严重且能源利用率低。

而热泵通过吸收低温环境的热能，通过压缩循环提升温度，将低温热能转化为高温热能，从而实现热水供应。

二、热泵的技术特点1. 能效高：热泵具有高能效的特点。

热泵根据能源输入和热能输出的比值来衡量能效，通常用COP（Coefficient of Performance，性能系数）来表示。

热泵的COP通常在2-4之间，即能够通过消耗1单位的能量，获得2-4单位的热能输出。

相比之下，传统燃煤、燃油锅炉的能效只有0.9-1.2，热泵的能效明显更高。

2.环保节能：热泵利用可再生能源进行运作，能够显著降低对化石燃料的依赖，减少碳排放和空气污染。

同时，热泵具有加热效益高、能源利用率高、不产生废气、低噪音等优点，对环境友好。

4.技术成熟稳定：热泵技术经过多年的发展，已经相对成熟和稳定。

各类热泵设备在性能、运行稳定性、系统控制等方面都有了较大的突破和改进，能够满足各类应用的需求。

因此，热泵作为一种高效环保的能源利用方式，具有广泛的应用前景。

根据热泵所利用能源的不同，热泵可作如下分类：一、空气源热泵以空气作为“源体”，空气源热泵，通过冷媒作用，进行能量转移。

目前的产品主要是家用热泵空调器、商用单元式热泵空调机组和热泵冷热水机组。

热泵空调器已占到家用空调器销量的40—50%，年产量为400余万台。

热泵冷热水机组自90年代初开始，在夏热冬冷地区得到了广泛应用，据不完全统计，该地区部分城市中央空调冷热源采用热泵冷热水机组的已占到20—30%，而且应用范围继续扩大并有向此移动的趋势。

二、水源热泵以地下水作为冷热"源体"，在冬季利用热泵吸收其热量向建筑物供暖，在夏季热泵将吸收到的热量向其排放、实现对建筑物供冷。

虽然目前空气能热泵机组在我国有着相当广泛的应用，但它存在着热泵供热量随着室外气温的降低而减少和结霜问题，而水源热泵克服了以上不足，而且运行可靠性又高，近年来国内应用有逐渐扩大的趋势。

三、地源热泵地源热泵是以大地为热源对建筑进行空调的技术，冬季通过热泵将大地中的低位热能提高对建筑供暖，同时蓄存冷量，以备夏用；夏季通过热泵将建筑物内的热量转移到地下对建筑进行降温，同时蓄存热量，以备冬用。

由于其节能、环保、热稳定等特点，引起了世界各国的重视。

欧美等发达国家地源热泵的利用已有几十年的历史，特别是供热方面已积累了大量设计、施工和运行方面的资料和数据。

四、复合热泵为了弥补单一热源热泵存在的局限性和充分利用低位能量，运用了各种复合热泵。

如空气-空气热泵机组、空气-水热泵机组、水-水热泵机组、水-空气热泵机组、太阳-空气源热泵系统、空气回热热泵、太阳-水源热泵系统、热电水三联复合热泵、土壤-水源热泵系统等。

1、太阳-空气热源热泵系统太阳-空气热源热泵系统是在传统的空气热源热泵系统的基础上，利用太阳能热源而新开发的系统。

它可以制冷、供热、供生活热水，是一种利用自然能源、无污染、适用性广、效率高的新型冷热源系统。

2、土壤-水热泵系统土壤-水热泵（下称土壤热泵）可利用低品位的土壤热能提供热水或向建筑物供暖。

热泵技术热泵机组由于其具有节能、环保及冷暖联供等优点，目前在国内广泛应用。

是以消耗一部分低品位能源（机械能、电能或高温热能）为补偿，使热能从低温热源向高温热源传递的装置。

其实质是借助降低一定量的功的品位，提供品位较低而数量更多的能量。

由于热泵能将低温热能转换为高温热能，提高能源的有效利用率，因此是回收低温余热、利用环境介质（地下水、地表水、土壤和室外空气等）中储存的能量的重要途径。

1. 热泵技术的工作原理热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。

人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。

而“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。

热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。

通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空气、河水、海水，或者是从工业生产设备中排出助工质，这些工质常与周围介质具有相接近的温度。

热泵装置的工作原理与压缩式制冷机是一致的；在小型空调器中，为了充分发挥它的效能，在夏季空调降温或在冬季取暖，都是使用同一套设备来完成的。

在冬季取暖时，将空温器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作，在夏季空调降温时，按制冷工况运行，由压缩机排出的高压蒸汽，经换向阀(又称四通阀)进入冷凝器，制冷剂蒸汽被冷凝成液体，经节流装置进入蒸发器，并在蒸发器中吸热，将室内空气冷却，蒸发后的制冷剂蒸汽，经换向阀后被压缩机吸入，这样周而复始，实现制冷循环。

在冬季取暖时，先将换向阀转向热泵工作位置，于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽，经换向阀后流入室内蒸发器(作冷凝器用)，制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热，将室内空气加热，达到室内取暖目的，冷凝后的液态制冷剂，从反向流过节流装置进入冷凝器(作蒸发器用)，吸收外界热量而蒸发，蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入，完成制热循环。

这样，将外界空气(或循环水)中的热量“泵”入温度较高的室内，故称为“热泵”。

热泵的不同类型及比较众所周知，热泵作为提供热量的主要设备之一，以其对环境友善及节约能源等特点，在许多领域得到了广泛的应用。

在本文中。

首先向我们介绍了热泵的发展历史，介绍了热泵的种类、特点、使用场合及条件，对几种主要热泵在应用过程中存在的问题进行了讨论，分析了热泵技术的研究进展、应用现状及相关新技术。

1、热泵与制冷机区别热泵是一种以冷凝器放出的热量对被调节环境进行供热的一种制冷系统。

就热泵系统的热物理过程而言，从工作原理或热力学的角度看，它是制冷机的一种特殊使用型式。

它与一般制冷机的主要区别在于：①使用的目的不同。

热泵的目的在于制热，研究的着眼点是工质在系统高压侧通过换热器与外界环境之间的热量交换；制冷机的目的在于制冷或低温，研究的着眼点是工质在系统低压侧通过换热器与外界之间的换热；②系统工作的温度区域不同。

热泵是将环境温度作为低温热源，将被调节对象作为高温热源；制冷机则是将环境温度作为高温热源，将被调节对象作为低温热源。

因而，当环境条件相当时，热泵系统的工作温度高于制冷系统的工作温度。

2、热泵的由来及主要应用型式2.1热泵的由来随着工业革命的发展，19世纪初，人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。

英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。

1854年，W.Thomson教授（即大家熟知的Lord Kelvin勋爵）发表论文，提出了热量倍增器（Heat Multiplier）的概念，首次描述了热泵的设想。

当时，热泵供暖的对象主要是民用，供暖需求总量小，特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。

人们采暖的方式主要是燃煤和木材，因而，热泵的发展长期明显滞后于制冷机的发展。

上世纪30年代，随着氟利昂制冷机的发展，热泵有了较快的发展。

特别是二战以后，工业经济的长足发展带来的对供热的大量需求及相对能源短缺，促进了大型供热及工业用热泵的发展。

热泵销售技术方案1. 热泵技术简介热泵技术是一种利用空气、水、地源等环境能源直接转换为供热、供冷和制热水的高效节能技术。

该技术不仅具有取暖、制冷效果，还能够用于生产热水。

热泵将周围的废热能，并将它们提取到热水器或空调中使用，由于其环保、高效的特点，受到了越来越多的人们的关注和喜爱。

2. 热泵的种类热泵的种类主要包括空气源热泵、地源热泵、水源热泵和地下水热泵。

下面简单介绍一下它们的特点。

2.1 空气源热泵空气源热泵是利用大气中的热能来进行制冷、制暖和制热水的热泵。

该技术利用了热能来源广泛、工艺简单、空气易于供给等优点，而且与其他类型比较，空气源热泵的综合性能和与环保度都是具有显著优势的。

2.2 地源热泵地源热泵是利用地中的地热进行制冷、制暖和制热水的热泵。

该技术的优点是：稳定性强、运行成本低、安装简便、维护便捷。

2.3 水源热泵水源热泵利用外水源进行制冷、制暖和制热水。

该热泵的操作成本低，也是非常受欢迎的一种热泵类型。

2.4 地下水热泵地下水热泵又称井热泵，是利用地下含水层的温度差异进行制冷、制暖和制热水的。

地下水能量来源广泛，且运行成本较低，环保性能较好，因此，其使用范围逐渐扩大，成为一种较为常用的热泵类型。

3. 热泵销售技术方案3.1 目标市场热泵领域的目标市场可以分为个人家庭、企事业单位、住宅小区等。

对于个人家庭来说，他们更加追求器材的稳定性和安全性。

对于企事业单位，他们更加追求设备的运行成本和维修服务。

对于住宅小区，他们更加考虑运行稳定、环保节能等因素。

因此，在制定销售技术方案时，我们要根据不同的市场需求，来进行差异化的销售策略。

3.2 销售策略（1）产品定位热泵的主要特点是节能高效、环保健康、安装维护方便等，销售策略应紧紧围绕其产品特点，从多个角度进行定位，满足不同的市场需求。

（2）产品质量为提高自己的竞争力，公司必须打造优质的热泵产品，产品的质量要做到严把关，确保产品成为市场的主流。

（3）售前服务采取多种方式拓宽产品销售渠道，如从团购入手，利用广告、宣传等方式加强产品推广力度，积极开展展览，车展，千人宴等市场营销活动，增强企业品牌影响力。

数据中心热泵技术
数据中心热泵技术是一种通过循环介质（如制冷剂）在蒸发、压缩、冷凝和膨胀四个基本环节中转移热量的系统，其目的是实现数据中心内部热量的有效回收和再利用。

该技术能够显著提升数据中心能源效率，减少对传统冷却系统的依赖，并降低整体运营成本及碳排放。

在数据中心应用中，热泵主要有以下几种工作方式：
1.空气源热泵：从外界空气中吸收低温热能，经过热泵机组处理后转换为较高温度的热
能，用于加热或供给数据中心内的空调系统进行冷却水预热等用途。

2.水源热泵：利用地下水、地表水或者废水中的低品位热能作为热源，通过热泵设备提
取这些热量，然后将提取出的热量转移到需要散热的数据中心设备上，同时可以将数据中心产生的废热传递到较低温的环境中，如供暖系统或其他需求热量的地方。

3.水环热泵余热回收系统：这种系统通常与数据中心的冷却系统相结合，冬季时将数据
中心空调水中的废热回收并转移到建筑物采暖系统；夏季则把舒适性空调水系统的热量排出至冷却塔或地面土壤等自然冷却装置中。

通过上述技术手段，热泵不仅帮助数据中心降低了制冷系统的能耗，而且实现了废热资源的再利用，符合绿色数据中心建设和可持续发展的要求。

建筑节能的热泵技术建筑节能一直是社会发展中的重要议题，高能耗不仅增加了能源压力，还对环境造成了不可忽视的影响。

在这方面，热泵技术作为一种高效、环保的节能方案，受到了广泛的关注和应用。

本文将介绍建筑节能的热泵技术，并探讨其优势和应用前景。

一、热泵技术概述热泵技术基于热力学原理，通过将低温热源中的热量转移到高温热源以实现供暖、制冷或热水供应的目的。

其工作原理可以简要概括为以下几个步骤：1. 蒸发器：工作介质在低温条件下吸收室外环境的热量，发生蒸发。

2. 压缩机：将蒸发器中蒸发的工作介质进行压缩，提高其温度和压力。

3. 冷凝器：通过冷却介质（空气、水等）来吸收压缩机中工作介质释放的热量，使其发生冷凝。

4. 膨胀阀：降低工作介质的温度和压力，使其回到蒸发器进行再次循环。

通过不断循环，热泵系统可以实现能量的转移和利用，从而达到供热、供冷和热水供应等需求。

二、热泵技术的优势1. 高效节能：相较于传统的供暖和制冷方式，热泵技术具有更高的能量利用效率。

由于其工作原理是通过转移热量来实现供热或制冷，而非直接消耗能源，因此热泵系统的能效比较高。

2. 环保节能：热泵技术不需要燃烧化石燃料，减少了对环境的污染和碳排放。

同时，热泵还可利用可再生能源（如太阳能、地热等）作为热源，进一步提升其环保性。

3. 灵活性：热泵技术适用于各种建筑类型和规模，包括住宅、商业建筑和工业厂房等。

无论是新建楼盘还是既有建筑的改造，都可以采用热泵技术来实现节能目标。

4. 多功能：热泵技术不仅可以供应热水和采暖，还可用于制冷和空调。

这种多功能的特点使热泵系统在不同季节和环境条件下都能发挥作用，提供舒适的室内环境。

5. 经济性：尽管热泵系统的初始投资较高，但由于其长期的节能效益和低维护成本，可以实现较快的投资回报并降低建筑运营成本。

三、热泵技术在建筑节能中的应用1. 供热系统：热泵技术可以取代传统的锅炉供暖系统，利用地源、水源或空气源等热源进行供热。

热泵技术第一节热泵空调概述热泵——在某一温度下吸热并在较高温度时散热的器具。

（GB4706。

32-96家用和类似用途电器的安全热泵空调器和除湿机的特殊要求）技术要求：制冷：最高环境温度43℃，水冷式冷凝器最高进水温度33℃，蒸发器最高出水温度15℃供热：最低环境温度-8℃，水冷式冷凝器最高出水温度50℃，蒸发器最低出水温度2℃名义工况：单位制冷量（供热量）的冷水流量均为0.172m3/h.Kw制冷蒸发器冷水出水温度7℃，冷凝器进水温度32℃，单位制冷量的冷却水流量.258 m3/h.Kw 供热：冷凝器热水出水温度45℃，蒸发器冷水进水温度10℃，风冷式冷凝器的进风温度干球58℃，湿球6℃使用范围：制冷：冷水出水温度4~15℃，冷却水进水温度20~33℃，供热：热水出水温度35~50℃，冷水出水温度不低于4℃（JB/T7227-94复合热源热泵型螺杆式冷水机组，适用于以R22为制冷剂，可用于制冷和供热的复合热源热泵型螺杆式冷水机组）根据热泵的热源不同可分不空气源热泵、水源热泵（水环热泵）、地源热泵；而供暖和制冷输送介质常有空气和水两种。

第二节空气源热泵一、空气源热泵常为空气—水热泵机组，设计方法与普通空调类似，多采用模块式机组，板式换热器，对水质要求高。

二、主要研究内容及结论：室外气候条件（地区）对机组性能的影响。

室外风速提高，可降低结霜。

干球温度0~5℃，￠>85%时结霜严重，tw<-5℃时，结霜速度下降，因为空气中含湿量已明显下降。

tw<-10~-15℃时，一般不能正常运行。

Tw下降，COP下降，结霜增加，除霜能耗增加，总供热量减少。

三、特点及应用：优点：空气源热泵历史悠久，取热方便，系统简单，安装和使用方便，是节能、环保、安全的理想方式，应用较广泛。

主要缺点是在夏季高温和冬季寒冷天气时热泵的效率大大降低。

而且，其制热量随室外空气温度降低而减少，这与建筑热负荷需求趋势正好相反，当室外空气温度低于热泵工作的平衡点温度时，需要用电或其他辅助热源对空气进行加热。