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“空气源热泵热水系统”与“燃气热泵热水系统”解决方案对比分析摘要 研究如何评定一个热水系统的节能性?本文对空气源热泵热水系统与燃气热泵热水系统的初投资、运行费用进行了计算分析和讨论。
关键词 燃气热泵热水系统 空气源热泵热水系统 初投资 年均热水系统运行费用 系统能效比0 引言空气源热泵热水器也称空气能热泵热水器、热泵热水器或者空气能热水器，是通过把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，加热水温的热泵装置。
相比于传统的电热水器和燃气热水器，空气源热泵热水器具有高效节能、运行安全等特点。
目前，空气源热泵热水机组广泛应用于室内泳池、宾馆、别墅、发廊、沐浴足疗、工厂及农场等需要热水热源的场所。
但是，空气源热泵热水系统依然存在以下不足：①耗电量大，运行成本高;②受环境影响很大，低温下制热量衰减严重;③噪音大，存在扰民现象;④机组制冷剂为氟利昂，存在破坏臭氧层污染环境的危险。
相对于空气源热泵热水机组，奇威特公司生产的燃气热泵热水机组是一种使用燃气作为能源、没有压缩机组建的吸收式热泵机组，具有如下优点：①整机实现无级变速控制，最大程度的实现节能运行，大幅度降低客户运行成本；②机组运行受环境影响很小，运行平稳可靠；③机组内天然气燃烧充分，无有害物质排放，制冷剂为MR717对臭氧层无破坏作用，属于环保产品享受政府政策补贴；④制热机组出水最高温度可达65℃，可以充分满足客户各种供暖、热水以及制冷等需求；⑤机组采用模块化设计，可以实现1-8台的自由组合整体控制，方便客户对系统的后续扩容；⑥机组智能运行，无需专人维护；⑦低噪音设计，避免噪音污染；⑧机组故障率低，使用寿命长达20年以上。
下面以福建福州地区某酒店100吨热水为例，针对初投资和系统运行费用两个方面，对空气能热泵热水系统与燃气热泵热水系统两个系统进行详细的对比分析。
1. 方案一：空气源热泵热水系统福建福州地区年平均环境温度20℃，电费单价1元/度，燃气单价为3.8元/m 3。
直热式与循环式空气源热泵热水机对比分析机组原理：芬尼克兹（PHNIX）热泵运用逆卡诺原理，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来加热热水（图1），所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水。
作空气源热泵工作原理图为热水系统它具有无以比拟的优点。
空气源热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学第2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境下的热量去加热制取高温的热水。
它的原理与空调雷同。
图1芬尼克兹（PHNIX）机组特点——直热式空气源热泵热水机组与循环式热泵机组特点比较直热式:芬尼克兹（PHNIX）直热式空气源热泵热水机组,自来水直接进机组（图2、3），低温自来水直接吸收高温冷媒的热量,使冷媒得到充分冷却,系统高压压力降低,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少 ,机组运行效率高.由于直热式的进水永远是常温，压缩机的排气温度变化不大，对压缩机的冲击较小能起到保护压缩机的作用，从而延长压缩机的寿命。
循环式：循环式空气源热泵热水机组,该机组的补水是先补进保温水箱，然后经过循环泵进入机组加热，它的进水温度不断的再改变，压缩机的排气温度和排气压力也不停的在变，势必会对压缩机造成冲击，特别是水箱相对高温热水进行循环加热的时候，对压缩机冲击很大。
因为,冷媒没有充分冷却,系统长期处于高压状态,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较多,压缩机的寿命会缩短。
所谓循环式空气源热泵热水机，指的就是被加热的水反复多次循环才能被加热到设定的温度;直热式空气源热泵热水机，指的是被加热的水循环一次就被加热到设定的目标温度;该技术区别于传统的需要反复多次进出空气源热泵热水机加热才能达到设定温度的循环式空气能热泵。
其特点是：1、由于被加热的水是一次性就被加热到设定的热水温度，对于用户来说用水舒适性得到可靠的保证，不会因为在用水过程中水温变化影响用水的舒适性。
空气能供暖的采暖效果评估随着环境保护和能源消耗问题的日益凸显，人们对于绿色、节能的采暖方式的需求也越来越高。
在这种背景下，空气能供暖作为一种新兴的采暖方式，备受关注。
本文将对空气能供暖的采暖效果进行评估。
1. 概述空气能供暖是指利用空气中的热能进行采暖的一种方式。
通过空气能热泵系统，将空气中的热能吸收、传递、释放，达到室内采暖的目的。
相比传统的燃煤、燃气、电采暖方式，空气能供暖具有清洁、高效、安全等特点，因此备受瞩目。
2. 采暖效果评估2.1 温度控制能力空气能供暖系统能够实现精确的温度控制。
通过温度传感器的监测与控制，室内温度可以根据需求进行自动调整，保持舒适的室内环境。
相比其他供暖方式，在室内温度控制上具备更高的精准性和稳定性。
2.2 供暖速度空气能供暖系统具有快速的供暖速度。
由于空气能热泵系统采用先进的制热技术，室内温度可以在较短的时间内达到设定的温度，从而迅速提供舒适的采暖效果。
这种快速供暖的能力使得空气能供暖在临时采暖或突发寒冷天气下具备更加便捷的应用价值。
2.3 能效比空气能供暖的能效比较高，可以达到约3~4。
这意味着每单位消耗的电能，可以转化为3~4单位的采暖能量。
相比传统的电采暖方式，空气能供暖在能源利用上更加高效，大大降低了能源浪费和环境负担。
2.4 室内空气质量空气能供暖系统通过空气过滤器可以过滤空气中的灰尘、污染物和细菌等有害物质，提供清新的室内空气。
这种优势不仅仅改善了室内环境质量，也对居民身体健康起到积极的促进作用。
因而，在舒适度和健康指标上，空气能供暖具备明显的优势。
2.5 耗电量尽管空气能供暖在能效比上具备优势，但其实际耗电量较大。
由于空气能热泵系统的制热过程需要电能，因此在实际使用中，需要考虑电费的支出。
不过，随着科技的进步和空气能供暖技术的不断创新，其能效和经济性将得到进一步优化。
3. 结论综上所述，空气能供暖作为一种新型的采暖方式，具备着良好的采暖效果。
通过温度控制能力、供暖速度、能效比、室内空气质量等指标的评估，可以看出空气能供暖在舒适性、效率和健康性方面具备明显的优势。
文章编号：1005－0329（2014）05－0067－04收稿日期：2013－07－31修稿日期：2014－02－27基金项目：香港政府基金GCF （522709）Ｒ290替代Ｒ134a 热泵热水器的性能分析与试验研究胡敏东，王昶，胡懿梵，龙凤元（康特能源科技（苏州）有限公司，江苏苏州215200）摘要：分别对Ｒ290和Ｒ134a 进行了热力学分析，采用Ｒ290对Ｒ134a 成熟机组进行灌注量试验，节流元件匹配试验，不同环境温度下，Ｒ290试验机组对比变工况试验。
理论及试验结果表明：Ｒ290在系统中的单位制热量约为Ｒ134a 的1．37倍，Ｒ290的单位理论COP 值约为Ｒ134a 的94．2%；Ｒ290的制冷剂充注量为Ｒ134a 的30．3%；Ｒ290专用试验机组制热性能平均为Ｒ134a 成熟机组的1．27倍，COP 整体略高于Ｒ134a 成熟机组，尤其在低温方面（－5ħ，0ħ），平均为Ｒ134a 成熟机组的1．05倍。
关键词：Ｒ290；Ｒ134a ；热泵热水器；热力学分析；试验研究中图分类号：TH12；TB65文献标志码：Adoi ：10．3969/j．issn．1005－0329．2014．05．016Performance Analysis and Experimental Study on Ｒ290Substituting forＲ134a Heat Pump Water heaterHU Min-dong ，WANG Chang ，HU Yi-fan ，LONG Feng-yuan（Quantum Energy ＆Technology （Suzhou ）Co．Ltd．，Suzhou 215200，China ）Abstract ：One thermodynamic analysis between the propane and Ｒ134a is done．Also the refrigerant charge test ，throttling ele-ment matching test and variable condition tests are all running in this paper．The performance analysis results show that ，the unit heating capacity and COP in propane system are 1．37times and 94．2percent than Ｒ134a system ，respectively．And from experi-mental tests ，the refrigerant charging amounts of propane system is only 30．3percent than Ｒ134a system．The heat performance of this propane test unit is 1．27times than Ｒ134a mature unit．Also the whole COP of the propane test unit is a little higher ，es-pecially in the low －temperature point （－5ħ，0ħ），it ’s 1．05times average than the Ｒ134a mature unit．Key words ：Ｒ290；Ｒ134a ；heat pump water heater ；thermodynamic analysis ；experimental research1前言Ｒ290制冷剂ODP 为0，GWP 接近于20（100年），热力性质与Ｒ22相当［1］，较Ｒ134a 性能出色，与酯类油、金属材料、软管材料互溶，无需在原Ｒ134a 系统上进行较大变动，且广泛存在于石油、天然气中，提炼方便，一般作为副产品出现，成本较低。
各种热水器性能对比1、各种热源热值：2、各种热水器加热一吨水的耗能费用比较（以10℃的热水加热至50℃的热水，需40000千卡的热量为例）3、各种热水器的性能对比范例：某集休宿舍1000人，采用花洒式冲凉，人均日配水量50公斤，每日供热水总量50吨，五种热水设备的经济效益对比：水的比热是4.2*10^3焦耳/ 千克*摄氏度=》1千卡/千克*摄氏度比热容的定义为：单位质量物质的热容量，即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能.比热容的计算公式是能量Q=cmtc——比热容水的比热容是4.2*10^3焦耳每千克摄氏度m——质量t——温度的变化(不论温度升高还是降低永远取绝对值)如果温度升高就是吸热温度降低就是放热每种物体的比热容都不一样,有比热容表.水的比热是4.2×10^3焦/(千克×℃)，表示质量是1千克的水，温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量是4.2×10^3焦.把一吨水从30度加热到60度，用2KW的加热器需要多少时间？所以1吨水从30度加热到60度需要的热量为：Q=CmΔT=4.2*10^3*10^3*(60-30)=1.26*10^8焦耳所以需要的时间为t=Q/P=1.26*10^8/2*10^3=6.3*10^4秒也等于17.5小时Q=cm德尔塔tQ：吸收热量=功率*时间C：比热容m：质量德尔塔t：升高温度水的比热是4.2*10^3焦耳/kg*摄氏度设：水的比热为1(千卡/公斤*度)我要把100斤水从0度加热100度分别用1.5kw和8kw所用时间，耗电哪个高？哪个省？有没有公式将100斤（50公斤）由0度加热到100度所需热量Q为：Q = 50(公斤) * 1(千卡/公斤*度) * [100（度）-0（度）] = 5000（千卡）折成（千瓦*时）: [5000（千卡）*4.18（千焦/千卡）]（转换为千焦）/3600（千焦/千瓦时）= 5.806（千瓦*时）{ 耗电量:5.806度} （一度电产热是3600千焦）用1.5千瓦加热时，耗时= 5.806（千瓦*时）/1.5千瓦= 3.87小时用8千瓦加热时，耗时= 5.806（千瓦*时）/8千瓦= 0.73小时理论上耗电量都为5.806度电。
空气源热泵机组与水源热泵机组制冷及采暖时能效比较分析一、两种中央空调机组工作原理１．水源热泵机组工作原理是以水为载体，冬季把地下水中的低品位热能利用热泵原理，通过消耗部分电能，将提取出来的热量供房间取暖所用，而夏季把房间内的热量释放到地下水中，以达到夏季制冷的目的。
２．空气源热泵机组工作原理是以室外空气为载体，冬季把室外空气中的低品位热能利用热泵原理，通过消耗部分电能，将提取出来的热量供房间取暖所用，而夏季把房间内的热量释放到室外空气中，达到夏季制冷的目的。
二、两种中央空调机组设备机构特点１．水源热泵机组是由：压缩机、冷凝器、蒸发器及膨胀阀四大主要部件构成，制冷时主要依靠蒸发器与室内散热系统热交换从而达到空调制冷的目的，冬季时主要依靠冷凝器与室内散热系统热交换。
２．空气源热泵机组也是由压缩机、冷凝器、蒸发器及膨胀阀四大主要部件构成，空气源热泵一般采用翅片换热器夏季充当冷凝器、冬季充当蒸发器使用。
空气源热泵机组通过机组内部安装的四通换向阀，在夏季制冷时其翅片换热器充当冷凝器使用与室外空气进行换热进行冷却；冬季时翅片换热器充当蒸发器使用与室外空气进行换热吸取空气中的热量。
三、两种中央空调机组制冷时冷凝器冷却方式分析中央空调机组在夏季制冷使用时，其冷凝器均需要通过外界不同类型的低品位能源进行冷却，将机组制冷时输出的电机功率产生的热量及房间热交换产生的热量带走或吸收从而达到一种热平衡。
１．水源热泵机组冷凝器的冷却方式：水源热泵机组夏季制冷时是依靠地下井水进行冷却，即地下井水与机组的的冷凝器进行循环换热，地下井水抽水后经过机组冷凝器，将热量通过直接回灌的方式把热量带走从而达到对机组冷却的目的。
地下水温不受天气气候的变化而受影响，常年地下水温保持恒温。
２．空气源热泵机组换热器的冷却方式：空气源热泵机组夏季制冷时是依靠室外空气为低品位能源进行冷却，即室外空气与机组的翅片换热器进行热交换，将换热器释放的热量直接排放到室外空气中，从而达到对机组冷却的目的。
本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：空气能热泵能效分析学院：理学院专业：物理学班级：学号：学生姓名：指导教师：2014年5月25 日贵州大学本科毕业论文（设计）贵州大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：日期：目录摘要 (II)Abstract (III)第一章前言 (1)第二章空气能热泵 (3)2.1热泵介绍 (3)2.2空气能热泵的构成 (3)2.3空气能热泵的工作原理 (4)第三章空气能热泵能效分析 (5)3.1能效比定义 (5)3.2空气能热泵的能效分析 (6)3.2.1第一类热泵与第二类热泵的比较 (6)3.2.2水温对能效的影响 (6)3.2.3空气温度对能效的影响 (9)3.2.4环境湿度对能效的影响 (10)3.2.5结霜对能效的影响 (11)3.2.6工质对能效的影响 (11)第四章讨论 (13)4.1空气能热泵的优点 (13)4.2空气能热泵的先存弱点 (13)4.3改进措施 (14)第五章总论与展望 (15)参考文献 (16)致谢 (17)空气能热泵能效分析摘要空气能热泵是新一代的加热设备，相比较于天然气、太阳能、电加热有着高效节能的特点。
本文介绍了应用空气能加热的理论及相关知识，在与其他能源对比的基础上，详细分析了空气能热泵的优势，探讨其高能效的物理机理，分析了水温、空气温度、环境湿度、结霜、工质等因素对空气能热泵能效的影响。
最后，指出了其可能的改进方向。
关键词：空气能，热泵，能效比Energy efficiency analysis on Air source heat pumpAbstractAir source heat pump is a kind of new generation of heating equipment. Comparing with the natural gas, solar energy and electric heating, it has the characteristics of high efficiency and energy saving. By applying air heating theory and the related knowledge, this paper analyzes the advantage of air source heat pump and researches the physical mechanism of high energy efficience based on comparing with other energy sources in detail. The impact from water temperature, air temperature, environmental humidity, frost and refrigerant is discussed as well.Finally the possible directions to improve the efficiency in the future is point out.Keywords: :Air energy, heat pump,coefficient of performance(COP)第一章前言节能与环保，是人类永恒的主题。
