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教材及参考书

教材及参考书. 教材 《 热泵技术 》 张 旭 编著 化学工业出版社 参考书 《 热泵技术与应用研究 》 张 昌 主编 机械工业出版社 《 热泵原理与应用 》 郁永章 主编 机械工业出版社. 热泵的节能效益. 热泵空调技术是一种有效的节能手段，可以大大降低 一次能源的消耗 。 研究表明，电动热泵的制热系数只要大于 3 ，则从能源利用观点看热泵就会比热效率为 80 ％的区域锅炉房用能节省。. 例如：若向室内供热 10kw ，采用两种用供热方案 （ 1 ）采用电阻式加热器，直接加热室内空气，则需要供给的电能为 10kw

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  1. 教材及参考书 教材 • 《热泵技术》 张 旭 编著 化学工业出版社 参考书 • 《热泵技术与应用研究》 张 昌 主编 机械工业出版社 • 《热泵原理与应用》 郁永章 主编 机械工业出版社

  2. 热泵的节能效益 热泵空调技术是一种有效的节能手段，可以大大降低一次能源的消耗。 研究表明，电动热泵的制热系数只要大于3，则从能源利用观点看热泵就会比热效率为80％的区域锅炉房用能节省。

  3. 例如：若向室内供热10kw，采用两种用供热方案例如：若向室内供热10kw，采用两种用供热方案 （1）采用电阻式加热器，直接加热室内空气，则需要供给的电能为10kw （2）用电能拖动热泵供热。假设供热温度为45℃低温热源温度为0 ℃，热泵采用逆卡诺循环，则 εh=T2/（T2-T1）=7.07 W=Q/εh=1.414

  4. 差别真的很大！

  5. 热泵技术的必要性 • 提高能源利用效率已成为我国能源发展战略的基本出发点 • 中国目前建筑能耗巨大 • 环境恶化问题

  6. 热泵技术研究与应用的背景 • 热泵的研究基于两个热点问题： • 能源问题 • 环境污染。 • 热泵技术是开发和强化高位能利用率的重要手段，是获取可再生能源及保持生态平衡的有效途径； • 热泵技术减少CO2排放和大气污染的环保技术，热泵作为空调系统冷热源，可以把自然界低温废热转变为暖通空调系统可利用的再生热能，节约矿物燃料，进而减少温室气体排放。

  7. 热泵的定义 • 热泵: 把处于低温位的热能“泵送”至高温位的装置。 • 《暖通空调术语标准（GB50155-92）》中的解释是“能实现蒸发器和冷凝器功能转换的制冷机”； • 《新国际制冷词典（New International Dictionary of Refrigeration）》中的解释是“以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统” 。

  8. 热泵的实质 • 热泵以消耗一部分高质能（机械能，电能等）为代价，通过热力循环，把热能由低温物体转移到高温物体的能量利用系统。 • 热泵与制冷机的工作原理和热力循环相同。

  9. 理想的热泵循环 1.恒温热源间:逆卡诺循环 2.变温热源间:洛伦兹循环 在同样热源条件下理想的热泵循环具有最大的制热系数，因此它是同样热源条件下的实际循环的比较标准。

  10. 逆卡诺(Carnot)循环

  11. 特点:热源温度恒定. 过程:两个等熵过程和两个等温过程. 制热系数:

  12. T1 高温 q1 热泵 w q2 低温 T0 制冷与热泵 高温 T0 工作原理相同 q1 制冷 w q2 T2 低温  两者的目的和着眼点不同 T0为环境温度  两者的工作温度范围不同

  13. 热泵技术的应用范围 • 住宅供暖（冷）、供热水； • 大型建筑物的供暖（冷）； • 热泵在室内和室外露天游泳池的应用； • 余热的回收与利用； • 人工冰场和游泳池的相结合的热泵系统； • 干燥 、除湿、 浓缩、 分馏。

  14. 热泵发展简史 • 1824年，热泵压缩式理论 法国物理学家卡诺(S. Carnot ),卡诺循环 • 1854年，热泵的设想 英国汤姆森(W. Thomson )教授-热量放大器 • 至20世纪20-30年代，热泵有了较快的发展 先后出现了水源热泵和家用热泵。

  15. 汤姆森热量放大器

  16. 第二次世界大战时能源的短缺促进了大型供热和工艺用热泵的发展。 • 1952-1963年，热泵发展形成了一个高潮。 • 后来，使热泵进入10年左右的徘徊期。 • 上世纪70年代中期才重新有了快速增长 ，至1999年，热泵年产量超千万。

  17. 我国热泵空调发展 • 始于20世纪50年代，天津大学热能研究所 • 1965年上海冰箱厂研制成功我国第一台热泵型窗式空调器； • 1965年天津大学与天津冷气机厂研制成国内第一台水冷式热泵空调机； • 热泵技术在我国取得了很大的进步，已经逐步形成了较完整的工业体系； • 未来的发展不可限量。

  18. 热泵的分类 按驱动能源种类 • 电动机驱动 • 热驱动 • 热能驱动（吸收式热泵、蒸汽喷射式） • 发动机驱动（内燃机驱动、汽轮机驱动）

  19. 热泵的分类 按工作原理分类 • 蒸汽压缩式 • 气体压缩式 • 蒸气喷射式 • 吸收式 • 热电式 • 化学热泵

  20. 热泵的分类 按热源种类分类 • 空气 • 水（江河水、湖泊水、海水、地下水等） • 土壤 • 太阳 • 废热（水、气）

  21. 热泵的分类 按主要用途分类 • 住宅 制热量 1-70kW • 商业及农业 制热量 2-120kW • 工业用 制热量 0.1-10MW

  22. 热媒 热源 热泵的分类 按热源与供热介质分类 空气—空气 空气—水 水—空气 水—水 土壤—空气 土壤—水

  23. 热泵的分类 按压缩机类型分类 • 往复式 • 涡旋式 • 滚动转子式 • 螺杆式 • 离心式

  24. 热泵的分类 按热泵供能方式分类 • 单纯制热 • 交替制冷与制热 • 同时制冷与制热

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