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热泵的工作原理及类型及与冰箱工作上的区别热泵的基本原理是借助一定的能量消耗或能位降级，将能量由低温热源传递到高温热源。
按照提高余热温位的方法，可以分为蒸汽压缩式热泵、吸收式热泵及化学热泵等。
1.1 蒸汽压缩式热泵这种热泵的原理与一般压缩式制冷机原理完全相同，也就是说与电冰箱的工作原理完全相同。
但使用的目的不是致冷，而是致热。
如下图所示，（T 1为高温热源，T 2为低温热源）加压的液态工质经节流阀减压降温进入蒸发器，在T 2温度下从低温热源吸热而蒸发，然后进压缩机压缩升温，再生冷凝器中于T 1温度下冷凝。
具体分析其各个过程如下：TS热泵是在环境温度T 0和所需温度T 1之间按逆向卡诺循环进行工作的。
在此循环中工质首先沿绝热线1—2膨胀，同时温度从T 1降到T 0。
然后沿等温线2—3膨胀，在等温膨胀中，工质在温度T 0下从冷源（环境）吸收热量Q 0。
从状态3沿绝热线3—4被压缩，同时温度由T 0升高到T 1。
最后沿等温线4—1被压缩，在等温压缩中，工质在温度T 1下向热源（受热体）放出热量Q 1。
逆向卡诺循环的结果是消耗机械功W ，把从恒温冷源T 0所得到Q 0输送给恒温热源T 1。
此时，恒温热源所得到的热量为Q 1：10Q Q W =+热泵的经济性一般用供热系数1ε来衡量：11Q Wε=化工厂中的大量低温废热，可以利用热泵把这些低温热能转变为高温热能，用于蒸发、精馏工艺过程的加热。
例如石油裂解深冷分离中最简单形式的热泵，将制冷系统与精馏设备结合起来。
制冷剂经压缩之后，用于精馏塔的再沸器作为加热介质，制冷剂本身被冷凝，然后将此液态制冷剂输送到塔顶蒸汽冷凝器管间蒸发，供给冷量，使塔顶蒸汽冷凝，制冷蒸汽重新去压缩，起到了热泵的作用。
石油裂解气中分离乙烯、乙烷的乙烯塔流程中可以使用热泵节约总的能量消耗。
以乙烷、乙烯液体混合物为进料的精馏塔，塔顶产品为纯乙醇蒸汽，经过压缩后，以塔顶压力2⨯，温度从-68℃升高到85℃，经过一系列的冷却器，先后1810kPa⨯，提高到2610kPa为水，0℃的液态丙烯，-21℃的液态丙烯冷却。
热泵分类及特点热泵是一种能够将低温热源中的热量转移到高温处的装置，它利用热力学原理，通过压缩、膨胀工质的循环运动，实现低温热源的升温。
热泵广泛应用于供暖、制冷、热水和工业生产等领域，具有高效节能、环保安全等优点。
根据热源的不同，热泵可以分为空气源热泵、水源热泵和地源热泵三种类型。
1. 空气源热泵空气源热泵是利用空气中的热能作为热源的一种热泵系统。
它通过空气-制冷剂-工质之间的热交换，将低温的空气中的热量转移到室内，提供供暖、制冷和热水等功能。
空气源热泵具有安装方便、运行稳定、成本低等特点。
然而，由于空气源热泵的热源是空气，受气温变化的影响较大，其制热效果在极寒地区会受到一定限制。
2. 水源热泵水源热泵是利用水体作为热源的热泵系统。
它通过水-制冷剂-工质之间的热交换，将水体中的热量转移到室内，实现供暖、制冷和热水等功能。
水源热泵具有热效率高、稳定性好、节能环保等特点。
然而，水源热泵需要有充足的水源供应，对水质和水温的要求较高，安装和运行成本相对较高。
3. 地源热泵地源热泵是利用地下土壤或地下水作为热源的热泵系统。
它通过地源-制冷剂-工质之间的热交换，将地下的热量转移到室内，实现供暖、制冷和热水等功能。
地源热泵具有稳定可靠、热效率高、节能环保等特点。
由于地下温度相对稳定，地源热泵的制热效果不受气温变化的影响，适用于各种气候条件下的供暖需求。
然而，地源热泵的安装和地下管道的布置较为复杂，需要占用一定的土地面积。
总结起来，空气源热泵适用于气候温和地区，安装和运行成本相对较低；水源热泵适用于有充足水源供应的地区，热效率高但成本较高；地源热泵适用于各种气候条件下，稳定可靠但安装成本较高。
根据实际情况，选择合适的热泵类型可以最大程度地发挥其优点，实现节能环保的供暖、制冷和热水需求。
一、热泵机组分类：1．涡旋式压缩机热泵机组：涡旋式压缩机为容积式压缩机，具有运转平稳、振动小、噪音低等优点，常用的空气-空气热泵机组，适用于中、小型工程。
2．活塞式压缩机热泵机组：活塞式压缩机为容积式压缩机，结构复杂、转速低、振动大、噪音大、单机容量较小，多机头组合可拼装成100万大卡/时左右热泵机组，COP=3.0～3.5；3. 螺杆式压缩机热泵机组：螺杆式压缩机也为容积式压缩机，结构简单、运转平稳、振动小、噪音低、寿命长，COP=3.5～4.5,适用于中、小型工程，多机头热泵机组可用于较大工程。
单螺杆为平衡式单向运转，磨损小，无轴向推力，其排气效率比双螺杆略低。
二、热泵机组设计：1．选用原则：热泵机组有优点也有缺点，与同容量单冷冷水机组相比，其用电量大，造价高，冬季随室外气温下降制热量衰减严重、结霜严重等，因此，①当某工程有蒸汽源时，空调冷热源应尽量采用“单冷冷水机组加热交换器”方案。
无锡市正在形成城市蒸汽热力网，我们应优先采用以上方案。
②本人认为医院、宾馆等对冬季采暖温度要求较高的工程不适宜采用热泵机组，办公楼、饭店等工程则较适宜，因为它们一般白天使用，热泵机组制热量衰减小，就算采暖效果差些，室内人员可多穿衣服，影响小些。
2．选型方法：尽管江南地区一般工程冷负荷大于热负荷，但空调设计人员应计算出工程夏季冷负荷及冬季热负荷，按机组制冷量≥空调冷负荷来选择热泵机组型号，然后看以下不等式是否成立：热泵机组在冬季室外空调计算温度（如：无锡地区为-5℃）下的制热量≥工程冬季热负荷。
①若该不等式成立，则热泵机组选型适宜。
②若该不等式不成立，则应在空调水管上设辅助加热装置或增大热泵机组容量。
江南地区一般工程以上不等式是成立的。
3. 活塞式及螺杆式热泵机组若干性能比较：许多厂家销售人员出于商业利益，往往片面甚至恶意中伤某品牌或活塞、螺杆式热泵机组，我们设计人员不能被一叶障目，要认真细致地了解各类机型性能，作出正确的选型判断。
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。
热泵的分类一、按低温热源的来源进行分类按照热泵利用的低温热源（低品位热源）不同，可分为地下水源热泵、土壤源热泵、地表（江、河、湖、海）水源热泵、原生污水源热泵、工业余热源热泵以及空气源热泵等。
其中地下水源、土壤源及地表水源热泵利用的低品位能源都以浅层地热能为主，因此通称为地源热泵。
1.地下水源热泵抽取地下水，以地下水作为低温热源，利用热泵装置从中提取热量或冷量用于建筑供热或制冷，然后再将地下水回灌到地下。
这种方式可以在确保水量没有损失、水质没有污染的前提下，取得较好的节能效果。
开展水文地质方面的研究和相应的勘测方法的探索，以确保获得足够的地下水流量并确保全部回灌，有效地避免了工程及应用的风险；对地下水回灌状况的大范围检测技术进行研究，用于及时查处非法从地表排水的现象。
2.土壤源热泵通过地埋管形成地下热交换器，以土壤作为低温热源，通过热泵装置利用土壤中所蕴含的低品位的浅层地热能为建筑供热、供冷。
3.地表水源热泵地表水包括江、河、湖、海水及污水处理后的再生水，以地表水为冷热源的热泵技术近年来也得到了快速发展。
在地表水热能回收利用的水质指标体系和水源资源调查研究、污垢生长规律与换热器换热热阻变化规律的研究、污垢成分与化学除垢技术等方面进行了大量有成效的研究工作。
4.原生污水源热泵直接从污水中采集热量而不对污浊物进行任何处理的装置和工艺流程，在理论研究和实验室实验基础上开发出的转筒式污水热量采集装置已大范围用于实际工程项目，为城市污水中热能的直接利用开辟出一条全新的途径。
5.工业余热源热泵工业余热主要是指工业企业的工艺设备在生产过程中排放的废热、废水、废气等低品位能源。
利用热泵将这些低品位能源加以回收利用，可以提供工艺热水或者为建筑供热、提供生活热水。
该技术的应用不仅减少了工业企业的污染排放，还大幅度降低了工业企业原有的能源消耗。
6.空气源热泵由于空气温度变化幅度很大，因此对热泵设备的技术要求也很高。
针对冬夏季压缩机在不同压缩比下运行的要求，在涡旋压缩机压缩过程中间补气以改变等效压缩比的方法，并得到广泛应用；针对冬季蒸发器的结霜问题，提出多种化霜方式以减少化霜能耗并避免化霜造成系统不稳定性的方法；提出智能判断化霜的算法和化霜策略，以避免无效化霜；提出空气源热泵与水环热泵的串联结构，使得系统在夏季可以单级运行而冬季可以双级串联运行。
热泵系统介绍热泵(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。
热泵系统分类直热式热泵、循环式热泵直热式热泵：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。
保温水箱体积减少30%。
由于直接补热水，即使用户把保温水箱的水全部用完，水箱里面的水温都维持在60℃左右，因此可以100%利用。
循环式加热由于补冷水，当遇到大量用水时，水箱温度大幅度下降，水箱温度已经低于40℃。
为了保证用户要求，往往解决方法是增大水箱容积。
循环式热泵：热泵机组中装配一个小型保温水箱和一个大型水箱，通过循环水泵把水箱的水打进热泵主机加热，热泵机组先把小水箱灌满水，把小水箱的水加热至55℃后再通过循环水泵把热水传递至大型水箱。
热泵系统工作原理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，城市污水，地表水，地下水，中水，消防水池，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。
由图2中可看出，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。
