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空气源热泵系统工程实例及经济技术分析1.热泵与热泵的工作原理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。
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。
水泵主要是提高水位或增加水压；气泵主要是增加气压；油泵主要是用于供油系统和油压设备。
人们使用的打气筒也是一种简单的注复式气泵。
这些泵都是对接触的物质直接作功。
“热”不是物质，而是能，广泛的存在于自然界中的各类质的物体中，这些物质，我们认为是热的载体，载体可以是固体（如金属）、液体（如水）、也可以是气体。
热的传递方式有对流、传导和辐射。
“热”必须通过载体携带并传递，不同载体主要传递方式不同。
热泵顾名思义就是泵热的装置。
按照新的国际制冷辞典的定义，热泵是以冷凝器放出热量来供热的制冷系统。
热泵按工作原理可以分为蒸气压缩式、气体压缩式、蒸气喷射式、吸收式、电热式、半导体式和电化学式多种。
而目前应用最普遍的应当是蒸气压缩式热泵。
它的工作主要是靠电力驱动的压缩机使热泵工质在压缩机、热交换器、节流装置等部件组成的闭合回路系统中进行循环，通过工质状态的相变，将低品位热能转化为高品位热能。
低端吸热制冷，高端放热制热，周而复始的循环得到的是制冷又制热的双重效应，目前较多的应用于冷暖空调。
热泵系统的工作原理。
蒸发器吸收热后，其工质蒸发生成的高温低压过热气体在压缩机中经绝热压缩变为高温高压的气体，经冷凝器定压冷凝为低温高压液体（放出汽化热，而制热）。
液态工质经降压绝热节流为低温低压液体，再进入蒸发器定压吸收热源热量，并蒸发变成过热蒸气重复下一个循环。
所以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。
利用少量高品位的电能作为驱动能源，从低温热源高效吸收低品位热能并传输给高温热源，达到了“泵热”的目的。
热泵技术也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，而是受逆卡诺循环效率的制约。
我国空气源热泵案例今天咱就来唠唠我国那些超酷的空气源热泵案例。
一、北方农村的温暖变革。
在北方的一些农村地区，以前一到冬天那可真是“屋里屋外一个样儿，冷得直打哆嗦”。
可自从有了空气源热泵，那生活就完全不一样啦。
就拿老王他们村来说吧。
以前，老王家里一到冬天就得靠烧煤炉子取暖。
这煤炉子不仅脏，还得时不时添煤，一不注意火就灭了，晚上睡觉都不安稳。
而且啊，煤烟味儿特别大，熏得人难受。
后来，村里推广空气源热泵，老王一开始还不信这个“新鲜玩意儿”能有多好。
安装之后，效果那叫一个棒！空气源热泵就像一个超级暖宝宝，只要设定好温度，屋子里就一直暖烘烘的。
这设备运行起来还特别安静，不像以前的煤炉子呼呼作响。
而且，它干净得很，家里再也没有黑乎乎的煤灰了。
更重要的是，政府还有补贴，算下来这取暖成本比以前烧煤还便宜不少呢。
现在老王逢人就夸空气源热泵好，整个村子的冬天都变得既温暖又干净了。
二、酒店里的节能小能手。
再说说城市里的酒店。
有一家中等规模的酒店，之前用传统的空调和热水系统，每个月的能耗费用高得吓人。
酒店老板那叫一个头疼啊，这成本这么高，利润都被吃掉一大块了。
后来啊，他们决定换上空气源热泵系统。
这一换可不得了。
对于客房的空调来说，空气源热泵能快速调节房间温度，无论是夏天制冷还是冬天制热，效果都杠杠的。
而且，它在提供热水方面也非常出色。
以前酒店的热水供应不稳定，有时候客人洗澡洗到一半没热水了，那投诉可不少。
现在呢，空气源热泵提供的热水充足又稳定。
从成本角度看，这节能效果简直绝了。
每个月的电费比以前少了好多，酒店老板笑得合不拢嘴。
他还跟同行推荐呢，说这空气源热泵就像是一个省钱又能干的小管家，让酒店运营成本大大降低，服务质量还提高了。
三、学校里的绿色温暖。
学校也是空气源热泵的大受益者。
就说一所小学吧，学校里有好多小朋友。
以前的取暖设备比较老旧，温度不均匀，教室里有的地方热，有的地方冷，小朋友们上课都得穿着厚外套。
自从装上了空气源热泵，整个学校都变得温暖如春了。
空气源热泵热水系统优化设计实例分析摘要：结合某学校Ⅲ类学生宿舍的空气源热泵热水系统的设计，介绍了该系统中热泵机组和储热水箱选型的方法和步骤，同时通过采用双水箱的优化设计提高了空气源热泵热水系统的效率。
关键词：空气源热泵；集中热水供应系统；双水箱；优化设计引言伴随我国对新能源研究的不断深入，太阳能、空气能等技术在建筑给排水设计中的使用率也越来越高，用太阳能、空气能制备热水，能达到缓解煤、天然气等不可再生能源的消耗的目的，且具有节能、安全、环保的特点。
近年来，空气能热泵因其安装位置灵活、占地面积小、不受昼夜影响而在我国南部地区广泛应用。
本文基于安徽宿州某学校学生宿舍的空气源热泵热水系统设计，系统地介绍了该系统中热泵机组和储热水箱选型的方法和步骤，同时通过采用双水箱、辅助加热的优化设计提高了空气源热泵热水系统的效率，以实现该系统在淮北地区稳定、高效的运行。
1 工程概况本工程为宿州市某学校学生宿舍区热水系统设计，共5栋宿舍，为减少热水配水过程中热量的损耗，因此每栋宿舍为一个独立的热水系统。
本文以其中一栋宿舍进行分析。
该宿舍楼六层，共403间宿舍，每间宿舍设有独立卫生间，内设一个淋浴器，每间宿舍入住学生6人。
根据学生作息和生活规律，宿舍的热水采用分段定时供水，每天的供水时段为：6:00~9:00；11:00~14:00和18:00~24:00。
宿州市年平均气温为14.5℃，最冷月平均气温最1.0℃，小于-10℃的极端最低气温平均每年0.8至5.8天，小于或等于-20℃的极端最低气温约十年一遇。
2 热水系统的组成及设计参数的选择2.1热水系统的组成本工程空气源热泵热水系统由7台空气源超低温热泵机组、加热水箱、保温水箱、辅助电加热系统、水泵及管道阀门等组成。
空气源热泵热水系统原理图见图1所示（图中仅示意了两台热泵机组）。
热泵机组采用全自动控制方式，根据水箱内热水的温度变化，自动启停；同时机组内还设有各种保护装置，可避免出现漏电、干烧、超高温等危险事故。
太阳能集中热水系统设计实例分析摘要：随着太阳能应用水平和技术的不断提高，太阳能热水系统越来越受到人们的重视。
太阳能热水系统可提供近乎免费的生活热水，但其受天气影响难以全天候运行，需要设置辅助加热装置，而空气源热泵是较易实现且自身就有节能特点的热源形式。
本文结合某工程实例，谈谈太阳能集中热水系统的设计过程。
关键词：太阳能；集中热水系统；原理；节能目前我国大力提倡环境保护和建设节约型社会，动员和激励全社会节约和高效利用各种资源。
而太阳能以清洁、取之不竭、安全、经济效益好等显著优势，已越来越受到社会各方面的关注。
而在太阳能产业的发展中，太阳能热水器的热利用转换技术无疑是最为成熟的。
太阳能热水系统是吸收太阳辐射能为热源，将太阳能转为热能以达到加热水的目的的整套装置，包括太阳能集热装置、储热装置、循环管路装置等。
本系统的最大优势在于，在日照充足条件下，整个系统运行成本几乎为零，这也是在太阳能比较丰富的地区以太阳能作为生产热水主要能源的重要原因。
下文结合工程实例，对空气源热泵辅助加热的太阳能集中热水系统（下文简称系统）的设计过程进行分析和探讨。
一、工程概况及设计原则某工程位于深圳，由3栋18层的小高层住宅，每栋分A,B座，每座每层4户，一层架空，每栋均设置独立的太阳能集中热水系统。
以其中1栋为例，热水用水定额80L/(人.d)，热水日最高用水量为38.08m3，最大时用水量为4.76m3/h，冷水计算温度ti=15℃，热水计算温度tend=60℃，设计小时耗热量为210.5KJ/h。
采用集中太阳能热水系统，配以空气源热泵为辅助加热。
在进行系统设计和产品选择时主要考虑了以下几个原则：(1)保证用户热水供应的连续性和稳定性。
平常尽可能多利用太阳能，日照不充足时通过可靠的辅助加热措施，保证用户随时使用热水；(2)采用成熟的太阳能热水技术，通过优化系统配置，控制初期建设投资，并避免复杂的后期运行维护管理；(3)与建筑设计同步进行，解决好与建筑一体化的问题，以及系统冬季防冻、漏电、防雷等安全问题；二、系统原理分析1、系统原理深圳地区在全国的太阳能条件方面属于资源一般区中的较高水平，年日照时数为1975h，水平面上年太阳辐照量5225MJ/(m2 •a)。
空气源热泵热水系统设计分析摘要：以传统能源为主要燃料制取生活热水的技术方式对环境造成不少污染，而且传统能源的一般不可再生性，促使越来越多的人们开始关注新型能源。
空气源热泵机组也称为风冷热泵机组，其节约能源和安全性使该其在民用建筑生活热水制取系统领域得到了广泛利用。
本文介绍空气源热泵热水系统的设计要点，分析了技术难点，并介绍了某后勤职工宿舍生活热水工程案例。
关键词：空气源热泵；职工宿舍；热水系统设计引言：空气源热泵技术成为近年来在建筑工程领域备受关注的新能源技术。
由于在制热在节能降耗及环保方面的良好表现，空气源热泵热水供应系统在学校、办公、公寓以及酒店工程项目中得到广发应用，全国很多城市都将空气源热泵热水技术作为建筑工程项目生活热水节能方面的要求。
本文对空气源热泵热水系统设计过程进行详细介绍，分析其要点及难点并提供笔者设计的某职校后勤职工宿舍空气源热泵热水系统工程案例，为广大给水排水工程设计人员提供参考资料和工程实践经验。
一、空气源热泵技术空气源热泵是一种热泵技术，有着使用成本低、易操作、采暖效果好、安全、干净等多重优势。
空气源热泵是由电动机驱动的，利用蒸汽压缩制冷循环工作原理，以环境空气为冷（热）源制取冷（热）风或者冷（热）水的设备。
空气源热泵利用空气中的热量作为低温热源，经过传统空调器中的冷凝器或蒸发器进行热交换，然后通过循环系统，提取或释放热能，利用机组循环系统将能量转移到建筑物内，满足用户对生活热水、地暖或空调等需求。
二、空气源热泵热水系统组成2.1空气源热泵热水系统热源空气源热泵热水器是一种高效集热并转移能量的装置，根据逆卡诺循环的原理，采用电能驱动，通过传热工质，能够不断地从空气中获取免费的低品位热能，并使之转换为高品位的热能，用于制取热水，达到系统所设定的热水温度，供给用户使用。
2.2空气源热泵热水系统（1）加热内循环水系统，内含一套加热内循环水泵以及相关调节阀门，与机组联动，将水初始温度循环加热到所设定的温度；（2）热水恒温系统，内含一套恒温循环水泵以及热水放水水泵以及相关调节阀门，当热水箱里面的热水长时间不用或系统回水导致箱内水温降低时，两套泵同时开启以保持系统循环水位；（3）热水增压-回水系统，内含一套系统增压水泵、电接点压力表、电磁阀以及相关调节阀门，以保证整个系统热水正常供应。
空气源热泵工程案例
在现代建筑工程中，空气源热泵已经成为一种重要的采暖、供热和制冷系统。
该系统通过集中供热、制冷，实现了节能、环保和舒适的目标。
以下是几个空气源热泵工程案例：
1.某小区采用空气源热泵系统供暖。
该小区由多栋建筑组成，每栋建筑设置一台热泵系统。
整个小区的供暖系统通过中央控制器进行调节，以保证整个小区内的温度稳定。
该系统不仅能够满足整个小区的供暖需求，还能够大幅降低能源消耗，减少环境污染。
2.某工业园区采用空气源热泵系统进行制冷。
该工业园区设有多个生产车间和办公楼，采用分体式空气源热泵进行制冷，能够满足不同建筑的制冷需求。
在高温季节，热泵系统能够将室内温度控制在适宜的范围内，保证生产和办公的正常进行。
3.某商场采用空气源热泵进行供暖和制冷。
该商场采用中央空调系统，利用空气源热泵进行供暖和制冷，以保持商场内部的舒适性。
该系统通过主控制器进行调节，可以根据不同时间段的使用需求进行自动调节，实现能源的节约和环境的保护。
空气源热泵系统的广泛应用，不仅满足了人们对室内温度的需求，也为节能减排和环保做出了贡献。
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空气源热泵机组设计应用及案例分析空气源热泵机组（简称“热泵机组”）自二十世纪四十年代发明至今，其技术已日臻完善，广泛应用于办公楼、宾馆、娱乐业、厂房、住宅等各行各业不同规模的工程中，市场占有率一直较高，究其原因，皆因其有如下优点：热泵机组夏季供冷，冬季供热，不需另设锅炉房；主机安装在屋顶，可省去冷冻机房、锅炉房土建投资及冷热系统投资；COP值较高，自动化程度高。
一、热泵机组类型及其特点：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，常用于空气-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。
空气源热泵可行性案例分析空气源热泵是一种利用空气中的热能来供暖和制冷的技术。
它利用空气中的低温热能，通过压缩传递热能，提供热水、供暖、空调等功能。
相比传统的燃气锅炉和电暖气，空气源热泵具有更高的能效和更环保的特点。
本文将通过分析一具体案例来评估空气源热泵的可行性。
在评估空气源热泵的可行性时，需要考虑以下几个因素：设备成本、能耗、运行效益、环保性等。
首先，设备成本是考察空气源热泵可行性的重要因素之一。
设备成本包括热泵主机、热水器、室内外机、管道等设备的购置和安装费用。
以一座住宅为例，假设需要购置一个能够满足供暖和供热水需求的空气源热泵系统。
设备成本可能会比传统的燃气锅炉高一些，但由于空气源热泵的高能效和长寿命，节能和维护成本会逐渐抵消额外的投资。
其次，能耗是评估空气源热泵可行性的另一个关键因素。
相比传统的燃气锅炉和电暖气，空气源热泵具有更高的能效。
空气源热泵通过从空气中采集热能，再经过压缩传递热能，提供供暖和热水。
根据数据，空气源热泵的热效率通常高达300%，也就是说，每消耗1单位的电能，可以提供3单位的热能。
相比之下，传统的电暖气的热效率通常只有100%左右。
因此，空气源热泵在能源消耗上具有明显的优势。
再次，运行效益也是评估空气源热泵可行性的重要因素之一。
运行效益包括供热和供暖的效果、稳定性和合理的调控性能。
空气源热泵系统在供热和供暖方面具有较高的效果，可以满足用户的需求。
它可以根据室内外温度的变化自动调节供暖和制热的温度和能力，以保持室内的舒适度。
此外，空气源热泵系统在稳定性方面也具有较高的可靠性，运行环境不受气候等因素的影响。
最后，环保性也是评估空气源热泵可行性的因素之一。
空气源热泵系统没有燃烧和排放废气的过程，几乎不产生二氧化碳等温室气体的排放。
与传统的燃气锅炉相比，它具有更低的碳排放和更小的环境影响。
此外，空气源热泵还可以使用可再生能源来供电，进一步减少对化石燃料的依赖，从而有利于减少温室气体排放和气候变化。
中央热泵热水十大经典样板工程案例一：山东体育中心项目介绍山东体育中心，总建筑面积7500平方米。
经过多家著名空调企业的激烈竞争及业主投资方的严格评选，凭借着芬尼克兹（PHNIX）风冷冷热水中央空调独特的技术创新与产品优势，甲方最终确立本项目中央空调工程采用芬尼克兹（PHNIX）风冷冷热水中央空调机组。
系统特点1、本工程采用PHNIX模块机组7台，智能化联机控制，用户可根据需要调节机组启停。
2、机组采用目前世界上最先进的第三代高效换热器，使机组能力更强，能效比较同类产品提高10%以上。
“该系统为重庆会馆节省了大量的运行费用，而且很环保”业主对该系统的运行非常满意。
建筑面积：7500㎡建筑物类型：体育启用时间：2009年所使用的主机：空气源热泵--超级模块系列机组数目：7台案例二：浙江桐乡帝豪KTV酒吧项目介绍帝豪KTV是浙江省桐乡市一家高档KTV娱乐场所，有各种大小的豪华包房100余间，总建筑面积9500平方米。
经过多家著名空调企业的激烈竞争及业主投资方的严格评选，凭借着芬尼克兹（PHNIX）风冷冷热水中央空调独特的技术创新与产品优势，甲方最终确立本项目中央空调工程采用芬尼克兹（PHNIX）风冷冷热水中央空调机组。
项目特色帝豪KTV是一家高档KTV娱乐场所。
该会馆采用空气源热泵，将PHNIX机组节能、舒适、环保的特性与之完美结合，彰显品质。
系统特点1、本工程采用PHNIX模块机组13台，智能化联机控制，用户可根据需要调节机组启停。
2、机组采用目前世界上最先进的第三代高效换热器，使机组能力更强，能效比较同类产品提高10%以上。
“该系统为帝豪KTV节省了大量的运行费用，而且很环保”业主对该系统的运行非常满意。
建筑面积：9500㎡建筑物类型：娱乐启用时间：2007年所使用的主机：风冷冷热水--超级模块系列机组数目：13台案例三：重庆会馆项目介绍重庆会馆，是重庆陶然居饮食文化集团有限公司旗下的一家高档中式集餐饮休闲为一体的高档酒店，总建筑面积7500平方米。
1.前言总所周知，燃烧燃料供暖、电热直接供暖都是生活生产中常见的供暖方式。
其中传统的燃料包括煤、石油或柴草，大量燃烧会对环境造成污染，为此人们进行了许多改进措施，如改造为大型集中锅炉清洁燃烧，虽然粉尘、SO2、NOx等排放指标达到要求，但CO2排放是无法避免的。
现在国家提出2030年碳达峰和2060年碳中和计划[1]，最终的任务是要做到零碳排放，这就说明取消燃煤供暖是早晚的事。
这样，热泵供暖或太阳能等可再生能源直接供暖就提到日程了。
在我国《可再生能源法》[2]中规定：可再生能源，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。
在第四章“推广与应用”中指出，“国家鼓励和支持可再生能源并网发电”，也规定：“国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统、太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统”。
这说明，我国对可再生能源的利用，有两种主要方式，一是发电，二是热利用。
热泵的开发利用是可再生能源开采和利用的重要环节。
它可以消耗一份电能或机械能，进而可以开采和得到数倍的可再生能源，是重要的节能技术和环保技术。
最近，清华大学江亿[3]院士在学术报告《中国的能源转型和碳中和路径》中强调，我国先实现电力生产的碳中和，以光电、风电、水电等，加上工业余热、太阳光热等，驱动工业、交通、农业、建筑用能。
然后实现碳中和。
显而易见，热泵则是在今后建筑物供暖实现碳中和的利器。
2. 热泵供暖近年来，由于清洁供暖“无煤化”的要求,推动了空气源热泵的快速发展。
过去主要由于受压缩机等主要部件性能所限，热泵主要用于长江以北的冬天供暖，现在通过不断的研究和实验验证，发明设计了一种以电动机驱动的蒸气压缩制冷（热泵）循环，以空气为热(冷)源的集中空调或工艺用热(冷)水，并能在不低于-25℃的环境温度空气里抽取热量的整体或分体设备。
热泵供暖的特点及空气源热泵供暖的工程案例秦鹏伟，李敏霞，王派，马一太，王虎平，赵密升（1.天津大学中低温热能高效利用教育部重点实验室，天津 3003502.广东纽恩泰新能源科技发展有限公司，广东 广州 510800）摘要：本文主要介绍有关热泵技术的热力学原理，并且进一步说明热泵技术的优点，可以用少量的电能，提供更多热能，通过热泵制热系数COP、季节供热系数HSPF、全年综合系数APF、一次能源利用率PRE以及冬季供暖综合性能系数IPLV(H)等多种评价指标对热泵系统进行分析评价。
集中式空气源热泵热水系统案例分析陈文婷，凃梦华，杨帆（武汉康辰节能环保投资有限公司，武汉430015）摘要：介绍了空气源热泵的工作原理、性能和影响因素，并以武汉某学校两栋学生宿舍楼的空气源热泵热水系统为例，对空气源热泵热水系统的技术、经济性进行研究，并与其他能源设备运行费用进行分析比较，表明空气源热泵热水系统具有较好的节能潜力，为集中热水供应系统设计提供相关参考。
关键词：建筑；热水；节能；空气源热泵；学生宿舍当今社会科技高速发展，人类赖以生存的环境日益恶化，人们越来越意识到环境保护的重要性。
随着人民环境保护意识的增强，高效、节能、环保的空气源热泵技术逐步受到人们的青睐，此项技术以吸收空气中大量的热能作为主要能量，在工作中无废气，噪声小，不污染环境。
近年来，随着人民生活条件的改善，各类居住建筑生活热水的需求量迅速上升，也促进了空气源热泵热水系统的发展。
1 空气源热泵的原理和性能指标1.1 空气源热泵的原理水泵可以把水从低处打到高处，热泵则可以把低温物体的热量传送给高温物体。
空气源热泵就是这种从低温空气中采集热量，再把热量输送给高温物体的装置。
它是利用逆卡诺循环原理，即借助少量电力，推动压缩机对制冷剂工质做功，即在常温常压下让工质能通过热交换器吸收自然环境中空气的热量，同时工质从液态变为气态。
再通过电力驱动的压缩机将其气体压缩为较高温高压的气体，最后将水通过另外一个热交换器从而获得热水。
由此可见，空气源热泵热水机组主要由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀等几大部分组成，还包括循环水泵和热水箱等末端设备。
空气源热泵工作原理图由能量平衡原理可知所获热水包含了从环境中吸收的热以及压缩机输入做功的大部分。
由压缩机消耗的功转化成的热仅是热泵输出热量的一小部分，而大部分是自然界提供的自然能，这种能量是免费和取之不尽的。
所以热泵与直接使用电能相比是一种高度节能的机械装置。
1.2 空气源热泵的性能和影响因素空气源热泵机组的一个重要参数就是COP(Coefficient of performance)值，即有效(利用)系数或性能系数，理想的性能系数为逆卡诺循环的效率，由下式表示:COP=Tc/(Tc-Te)=Tc/(1-Te/Tc) （1）式中Tc——冷凝绝对温度，K；Te——蒸发绝对温度，K。
理想的逆卡诺循环的效率很高，可以达到8~9。
但是由于空气源热泵蒸发器和冷凝器的效率小于1、压缩机效率小于1和机械摩擦损失等因素，实际的COP 值一般为3~4，仅为理想值的1/3左右。
影响空气源热泵的性能还有环境温度、单位时间制热量等外界因素。
通过相关试验数据得出结论:环境温度根据它对空气源热泵系统COP值的不同影响可以分为高、中、低三个温区，其中中温区(5~30℃)环境温度的变化对系统工作效率影响显著，环境温度30℃时系统运行性能最佳。
系统COP值随水箱设定温度的升高呈近线性下降的趋势，当水箱设定温度为60℃时，各种环境温度下运行的COP值都降到最小，同时环境温度越低，水箱设定温度对COP值影响愈加明显，进一步表明环境温度是影响空气源热泵热水系统运行性能的最重要因素。
2 工程实例以武汉某学校2栋6层学生宿舍为例，该宿舍为新建，拟安装空气源热泵热水系统，该宿舍每层大约入住有320人，每层设有两个公共浴室，热泵在楼顶加热冷水后，储存在保温水箱，热水经管道进入每层浴室，以供使用。
2.1 系统组成空气源热泵控制系统由空气源热泵机组、水箱、一次泵循环系统、供水系统、回水系统组成。
空气源热泵热水系统原理图空气源热泵机组：由8台空气源热泵并联向系统提供热源，每台空气源热泵机组可独立开启或关闭并有独立的进水和出水控制阀门，便于机组的维护和管理。
空气源热泵设备有自动和手动两种控制方式，同时设有切换开关，当切换开关置于“手动”位置时，只能用人工手动启停热泵设备。
当切换开关置于“自动”位置时，热泵由温控仪自动控制启停，当水箱水温达到设定温度时，停止给热泵设备供电，反之则保持供电。
水箱：用于存储热水的设备，通过直管相接，中间设有电磁阀，通过电磁阀的打开与闭合来控制水箱的工作。
水箱与一次泵系统、供水系统和回水系统相连，完成水的加热、供应与回流。
一次泵循环系统：一次泵循环系统通过主备用2台压力泵与水箱相连，把水箱中的水加压后送入空气源热泵机组，达到设定温度，再经回水管流回水箱中。
供水系统：一端与保温水箱相连，另一端与用户相连。
回水系统：回水系统与水箱相连，在每个用户的末端，各有一根回水管同各个用户的供水相连，将热水直接送回保温水箱中。
2.2 设计选型武汉地处长江中下游，东经113°41′-115°05′，北纬29°58′-31°22′。
武汉属亚热带季风性湿润气候区，具有雨量充沛、日照充足、四季分明，夏高温、降水集中，冬季稍凉湿润等特点。
一年中，1月平均气温最低，为3.0℃；7月平均气温最高，为29.3℃，夏季长达135天；春秋两季各约60天。
初夏梅雨季节雨量较集中，年降水量为1205毫米。
武汉活动积温在5000℃～5300℃之间，年无霜期达240天。
学生用水时段主要集中在春秋季（冬季部分），即排除寒暑假时间段，全年约有293天集中供水。
针对该学生宿舍的空气源热泵机组选型，重点在于能满足最不利工况冬季高峰期的热水使用量根据实际工程经验，武汉地区自来水初温约为15℃，设定热水温度为55℃，根据热水用水定额，为每个学生配备60L 55℃热水，考虑学生冬季按照平均每三天洗一次澡考虑，则最大日为每位学生每日配备20L 55℃热水，即可满足要求，则总用水量为320人/层×6层×20L/人×2栋=76800L。
由于学生用水有着一定的规律性，计算时选取的热水同时使用系数为0.6，则总用水量为46.08吨。
经过计算，可得机组的设计热负荷143.2kW，计算如下：全日制供应热水的集中热水供应系统的设计小时耗热量计算：Q h=K h mq r C(t r-t l)ρr/T （2）式中：Q h——设计小时耗热量（kJ/h）；m——用水计算单位数（人数）；q r——热水用水定额（L/人•d）；C——水的比热，4.187（kJ/kg•℃）；t r——热水温度，55（℃）；t l——冷水温度，按规范为15（℃）；ρr——热水密度（kg/L）；T——每日使用时间，按规范取24（h）；K h——小时变化系数，按热水小时变化系数表取3.20~4.80；空气源热泵的设计小时供热量计算：Q g=k1mq r C(t r-t l)ρr/T1 （3）式中：Q g——设计小时耗热量（kJ/h）；m——用水计算单位数（人数）；q r——热水用水定额（L/人•d）；C——水的比热，4.187（kJ/kg•℃）；t r——热水温度，55（℃）；t l——冷水温度，按规范为15（℃）；ρr——热水密度（kg/L）；T1——热泵机组设计工作时间（h/d），按规范取12h~20h,取20h；k1——安全系数，按规范取3.20~4.80，取1.1；水箱选型：全日制集中供热水系统贮热水箱有效容积，应根据日耗热量、热泵持续工作时间及热泵工作时间内耗热量等因素确定，当其因素不确定时宜按下式计算：Vr=k2(Q h-Q g)T/ηC(tr-tl)ρr （4）式中：Q h——设计小时耗热量（kJ/h）；Q g——设计小时耗热量（kJ/h）；Vr——贮热水箱有效（L/人•d）；C——水的比热，4.187（kJ/kg•℃）；t r——热水温度，55（℃）；t l——冷水温度，按规范为15（℃）；ρr——热水密度（kg/L）；为满足用水高峰量和考虑同时使用量，水箱配置的有效容积取热水日用量的80%，即为40m3，即每栋楼配置2个10吨水箱，每个水箱配置2台制热量为18kW 的空气源热泵。
则有学生宿舍热水供应工程配置清单表如下：学生宿舍热水供应工程配置清单表编号名称规格参数单位数量1 空气源热泵热水机组三相交流电源380伏50赫兹，输入功率4.15kW，制热量18kW，机组采用侧吹风、双风扇方式。
水换热器采用高效同轴套管式换热器。
除霜方式为智能除霜。
台82 热水循环水泵卧式不锈钢，功率为550W，扬程为15m，流量为5m³/h。
台83 热泵系统辅材PP-R稳态复合管热水件，，管件，闸阀，过滤器，螺栓，橡塑保温材料，管道支架，系统内连接线等。
批84 保温水箱圆形不锈钢保温水箱，中间为聚氨酯发泡保温层，水箱容积为10m³。
台 45 系统中央控制柜含可编程电脑定时增压控制、温控仪、自动运行控制，热水箱的补水控制采用温度和水位控制。
套 16 热水增压水泵功率为3kW，扬程为19m，流量305m³/h。
台 27 自来水电磁阀零压启动通用电磁阀，阀体为锻压黄铜，通电打开，断电关闭（受温度和液位控制）。
套 1（1）全年平均热水从15℃加热到55℃所需要的能量为：Q1=CM∆T=1（kcal/kg•℃）×46080kg×(55-15)℃×293d=5.4×108kcal 年运行费用详见下表：时令水的比热（kJ/kg•℃）冷水计算温度（℃）武汉热水计算温度（℃）每千克水热值（kJ）每吨水热值（度）能效比每吨水需电量（度）电费单价（元/度）日设计量（t）日历天日用水量系数实际用水量（t）电费总计（元）全年4.186 15 55 167.44 46.51 315.50.595 76.8 293 0.6 13501.44 124548.17年运行费用合计（不计热损失）124548.17 年运行费用合计（含热损失、水泵运行）热损失0.4 174367.44 注：1度=3600000J=860kcal，电价0.595元/度。
（2）全年水费为：76.8×0.6×293×2.32=3.13万元注：单位水费2.32元/m³。
（3）平均全年管理费用为：76.8×0.6×293×4=6.75万元注：单位管理费5元/吨。
（4）全年维修费（含不可预见费）为8.00万元。
（5）综上可知，全年运行总费用为：17.43+3.13+6.75+8.00=35.31万元2.3 系统能耗及经济分析电热水炉、燃气热水炉或燃油热水炉是一般学校生活热水的主要来源，目前这种能耗低、效率高、无污染的空气源热泵供热系统正在各大高校的学生宿舍系统中兴起并推广。
下表是热泵热水机组与普通供热方式的运行费用对比：能源消耗量与运行费用比较热泵热水机组燃油热水炉燃气热水炉电热水炉使用能源民用电商用电轻柴油液化气民用电商用电能源热值860kcal/kW•h860kcal/kW•h10200kcal/kg24000kcal/kg860kcal/kW•h860kcal/kW•h年平均能效比/%350 350 70 80 95 95所耗能量11.63kW•h11.63kW•h 4.9kg 1.82m³42.83kW•h42.83kW•h单价0.52元/kW•h0.90元/kW•h5元/kg14元/m³0.67元/kW•h0.90元/kW•h所需费用/元 6.05 10.47 24.5 25.48 28.69 38.54 噪声小中中中环境影响状况无污染严重，个别城市已禁用有燃烧气体排放无安全性能安全可靠有漏气、火灾、爆炸等危险电热管易老化，有漏电隐患由此可见，电和燃气或者燃油直接加热能源的利用效率低，需要消耗大量能源，同时也存在一定的安全隐患，而热泵热水机组利用的效率高、无污染。
