太阳能、热泵系统PPT课件

太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图太阳能、地能热泵采暖供热系统原理图采暖供热原理：如图一所示，热泵主要由制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等组成制冷回路，在制冷回路内充注制冷剂。

制冷压缩机通入三相交流电高速旋转，将低温低压制冷剂气体吸入压缩机，经压缩后变成高压高温气体，该高温高压气体经冷凝器被冷却水冷却，变成中压中温制冷剂液体，制冷剂液体经过膨胀阀节流减压后送入蒸发器，由于蒸发器连接在压缩机的吸气口上，压缩机不停的吸入蒸发器的制冷剂气体，使得进入蒸发器的大量制冷剂压力减低，制冷剂进一步大量蒸发。

由于蒸发器另一侧与地下水中水泵连接，所以当地下水大量流过蒸发器时，被蒸发的制冷剂带走大量的地下水中的热量（因为制冷剂蒸发过程，也就是制冷剂吸热的过程）。

地下水中含有大量的地球浅层土壤低温热量，这些低温热量通过地下水媒介被蒸发器中蒸发的制冷剂吸收提取变成制冷剂热量，被源源不断地吸入制冷压缩机。

经压缩机压缩之后，又变成为80-90℃ 的高温气体，这个高温气体在被冷凝器冷却的过程中，将大量的高温热量传给了冷凝器另一侧的采暖系统，80-90℃ 高温制冷剂气体被冷却的过程，也可以看作是将这些高温热量传递给冷却系统的过程，或者说是对采暖系统的加热过程，维持采暖系统水温在50-60℃， 通过风机盘管或暖气片负荷向空调房间供热。

综上所述，热泵机组是将电能通入压缩机，压缩机将电能变为高速旋转的机械能，机械能又通过压缩机将机械能变成为热能，压缩机输出的总热能=压缩机电功率+压缩机向地下水吸收的热能，而向井水中吸取的热能远远大于压缩机的电功率。

一般从井水中提取的热能是压缩机电功率产生热能的 4-5倍，所以热泵机组的能效比=输出热能（kw）/输入电功率 （kw）≈4.5左右。

而电锅炉的能效比=输出热能（kw）/输入功率（kw）≈0.9～0.98左右，从上面的对比可以看出热泵机组是节能环保设备，与电锅炉相比也同样是电采暖设备，只不过热泵比电锅炉更节省运行费用，理应得到电力部门大力推广的设备，最终受益的首先是电力部门，然后是用户，对环保、对电力部门、对全社会都是有很大好处的事。

热泵技术第一章：导论与基础第二章：热泵的理论循环第三章：热泵的低位热源和驱动能源第四章：空气源热泵空调系统第五章：水源热泵空调系统第六章：土壤耦合热泵空调系统第七章：水环热泵空调系统第八章：吸收式热泵第九章：热泵工程典型案例分析第一章导论与基础§1-1 能源与环境★§1-2 高位能与低位能★§1-3 热泵的定义★§1-4 热泵的种类★§1-5 热泵空调系统的分类★§1-6 热泵工质及其替代问题★§1-7 热泵在我国应用与发展★§1-8 热泵的历史★第一章导论与基础§1-1 能源与环境一、能源的开发和利用1、能源与环境污染问题能源的消耗急剧增加将导致环境的严重污染，因此，一方面要充分利用能源（提高能源利用率）以减少对环境的污染；另一方面，要寻找无公害的新能源。

2、能源的消耗及未来能源说明：目前世界能源的消耗情况（P1，图1），与未来新能源的开发。

如太阳能、核能（核裂变及核变）、生物能、风能、潮汐能、地热能等。

3、能源利用与环境保护说明：限制和减少化石燃料燃烧产生的CO2等温室气体的排放，是保护环境的重要措施，采用热泵技术是最有效手段之一。

（P2）二、能源的节约问题1、能源利用率说明：我国单位产量的能耗高以及能源利用率低。

2、节能的重要性强调：对环境的影响（如大气污染对人类健康的影响及温室气体对地球生态环境的影响。

）3、热泵节能的方法及意义能回收和利用低位热能，充分利用大量废弃的低温余热资源。

说明：我国国内各部门的余热资源情况。

能提高一次能源利用率。

所以，研究和推广应用热泵技术对于节约能量、提高经济效益以及保护环境有重要意义。

§1-2 高位能与低位能一、能源的品位（能质）1、高品位能（高位能）在理论上可以完全转化为功的能量，又称高质量能，如电能、机械能、化学能、高位的水力和风力、高温的物质等。

2、低品位能（低位能）不能全部而只能部分转化为功的能量，又称低质量能，如物质的内能、低温的物质等。

建筑给水太阳能热泵热水供应系统6．6 太阳能、热泵热水供应系统6．6．1 太阳能热水系统的选择应遵循下列原则：1 公共建筑宜采用集中集热、集中供热太阳能热水系统；2 住宅类建筑宜采用集中集热、分散供热太阳能热水系统或分散集热、分散供热太阳能热水系统；3 小区设集中集热、集中供热太阳能热水系统或集中集热、分散供热太阳能热水系统时应符合本标准第6．3．6条的规定；太阳能集热系统宜按分栋建筑设置，当需合建系统时，宜控制集热器阵列总出口至集热水箱的距离不大于300m；4 太阳能热水系统应根据集热器构造、冷水水质硬度及冷热水压力平衡要求等经比较确定采用直接太阳能热水系统或间接太阳能热水系统；5 太阳能热水系统应根据集热器类型及其承压能力、集热系统布置方式、运行管理条件等经比较采用闭式太阳能集热系统或开式太阳能集热系统；开式太阳能集热系统宜采用集热、贮热、换热一体间接预热承压冷水供应热水的组合系统；6 集中集热、分散供热太阳能热水系统采用由集热水箱或由集热、贮热、换热一体间接预热承压冷水供应热水的组合系统直接向分散带温控的热水器供水，且至最远热水器热水管总长不大于20m时，热水供水系统可不设循环管道；7 除上款规定外的其他集中集热、集中供热太阳能热水系统和集中集热、分散供热太阳能热水系统的循环管道设置应按本标准第6．3．14条执行。

6．6．2 太阳能集热系统集热器总面积的计算应符合下列规定：1 直接太阳能热水系统的集热器总面积应按下式计算：式中：A jz——直接太阳能热水系统集热器总面积(m2)；Q md——平均日耗热量(kJ／d)，按本标准式(6．6．3)计算；f——太阳能保证率，按本标准第6．6．3条第3款确定；b j——集热器面积补偿系数，按本标准第6．6．3条第4款确定；J t——集热器总面积的平均日太阳辐照量[kJ／(m2·d)]，可按本标准附录H确定；ηj——集热器总面积的年平均集热效率，按本标准第6．6．3条第5款确定；η1——集热系统的热损失，按本标准第6．6．3条第6款确定。