熱泵技術與應用課件

熱泵技術與應用熱泵技術與應用一、意義和必要性（一）社會需求1、國家《十一五規(guī)劃綱要》明確提出必須加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，要把節(jié)約資源作為基本國策，堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。2、單位GDP能源消耗降低20%，已成為“十一五”我國經(jīng)濟社會發(fā)展應實現(xiàn)的主要指標。3、《中華人民共和國可再生能源法》自2006年1月1日起施行。4、為了貫徹落實《可再生能源法》，合理開發(fā)利用可再生能源資源，促進能源資源節(jié)約和環(huán)境保護，應對全球氣候變化，我委組織制定了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會

2007年8月31日

。一、意義和必要性（一）社會需求意義和必要性（二）滿足人們生活需求生活熱水：洗澡用的生活熱水成為人們的生活必須；夏季空調(diào)制冷：

夏季炎熱，制冷空調(diào)已成為城市家庭和辦公的基本設施；冬季采暖：

16℃是人體對寒冷忍受程度的一個界限，北方冬季絕大多數(shù)地方的氣溫都會降至0℃以下。（三）滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求

工業(yè)：生產(chǎn)工藝（如：熱處理，電鍍等）

農(nóng)業(yè)：需要溫控的農(nóng)業(yè)大棚、禽舍、魚池等需求越來越多。

利用地源熱泵技術，可以為人們生產(chǎn)、生活提供價廉質(zhì)優(yōu)的低品質(zhì)熱源。意義和必要性（二）滿足人們生活需求二、熱泵的工作原理

熱泵與制冷的原理和系統(tǒng)設備組成及功能是一樣的，對蒸汽壓縮式熱泵（制冷）系統(tǒng)主要由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流閥組成。壓縮機起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫低壓處到高溫高壓處的作用，是熱泵（制冷）系統(tǒng)的心臟；蒸發(fā)器是輸出冷量的設備，它的作用是使經(jīng)節(jié)流閥流入的制冷劑液體蒸發(fā)，以吸收被冷卻物體的熱量，達到制冷的目的；冷凝器是輸出熱量的設備，從蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機消耗功所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走，達到制熱的目的；膨脹閥或節(jié)流閥對循環(huán)工質(zhì)起到節(jié)流降壓作用，并調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器的循環(huán)工質(zhì)流量。二、熱泵的工作原理熱泵與制冷的原理和系統(tǒng)設三、熱泵的分類

熱泵的分類多種多樣，如果按同熱泵的蒸發(fā)器和冷凝器換熱的介質(zhì)不同分類，熱泵可以分為：空氣-空氣熱泵

空氣-水熱泵

水-水熱泵

水-空氣熱泵

土壤-空氣熱泵

土壤-水熱泵三、熱泵的分類熱泵的分類多種多樣，如果按熱泵熱交換的幾種形式熱泵熱交換的幾種形式四、熱泵的節(jié)能原理能量守恒原則：熱泵熱水機組釋放的能量QQ＝輸入電能Q1＋吸收介質(zhì)的能量Q2所以，獲得熱水的費用＝電費＋吸收介質(zhì)的費用四、熱泵的節(jié)能原理能量守恒原則：五、熱泵的優(yōu)特點1、可再生能源利用地表淺層收集了47%的太陽能量，它利用地表淺層的可再生能源，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。2、高效節(jié)能制熱系數(shù)高達3.5～4.5，而鍋爐僅為0.7～0.9，可比鍋爐節(jié)省70%以上的能源和40%～60%運行費用；制冷時要比普通空調(diào)節(jié)能30%左右。3、美觀

傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的換熱器置于室外，破壞建筑的外觀；而地源熱泵把換熱器埋于地下，保持建筑物外觀的完美。五、熱泵的優(yōu)特點1、可再生能源利用熱泵的優(yōu)特點4、保護環(huán)境

設備的運行沒有燃油、燃煤污染。不抽取地下水，沒有地下水位下降、地面沉降和開鑿回灌井等問題，是真正的綠色環(huán)保能源利用方式。5、多功能、系統(tǒng)控制和管理方便

—套地源熱泵系統(tǒng)可以替換原有的供熱鍋爐、制冷空調(diào)和生活熱水加熱的三套裝置或系統(tǒng)。6、壽命長

普通空調(diào)壽命一般在15年左右，而地源熱泵的地下?lián)Q熱器由于采用高強度惰性材料，埋地壽命至少50年。熱泵的優(yōu)特點4、保護環(huán)境六、常見熱水設備效益比較

熱泵熱水機組的運行成本最低，節(jié)能效益最好。六、常見熱水設備效益比較七、熱泵技術運用思路系統(tǒng)驗收太陽能集熱蒸發(fā)器設計熱泵選型設計自動控制設計用戶冷熱負荷地層結構理論模型實驗模型設備采購系統(tǒng)集成安裝試營運土壤換熱器設計技術路線流程圖七、熱泵技術運用思路系統(tǒng)驗收太陽能集熱蒸發(fā)器設計熱泵選型設計八、當前熱泵應用的幾點困惑不該用的地方在用；不懂技術的人在設計安裝；不懂運行的人在運行管理；節(jié)能效果無人跟蹤和評價。八、當前熱泵應用的幾點困惑不該用的地方在用；九、太陽能與熱泵的應用策略（一）太陽能與地源熱泵策略九、太陽能與熱泵的應用策略（一）太陽能與地源熱泵策略太陽能與地源熱泵策略適用環(huán)境該系統(tǒng)適合環(huán)境溫度低于-10℃,且冬季需要采暖的區(qū)域，同時，該區(qū)域地下土壤溫度相對恒定于12～15℃，巖層溥，具可挖掘性。適用地區(qū)：華中、華北、西北、東北等地。適合對象適合2000m2以上的公共建筑（如：賓館、醫(yī)院、學校、寫字樓等）的采暖及生活熱水系統(tǒng)，或300m2左右的獨立性建筑（如：別墅、公共浴室等）的采暖及生活熱水系統(tǒng)。太陽能與地源熱泵策略適用環(huán)境太陽能與熱泵的應用策略（二）太陽能與空氣源熱泵策略太陽能與熱泵的應用策略（二）太陽能與空氣源熱泵策略太陽能與空氣源熱泵策略適用環(huán)境該系統(tǒng)適合環(huán)境溫度高于0℃,且冬季不需要采暖的區(qū)域，單純用于生活熱水及空調(diào)制冷。適用地區(qū)：華南、西南、東北等地。適合對象適合公共建筑（如：賓館、醫(yī)院、學校、寫字樓等）的生活熱水系統(tǒng)，或獨立性建筑（如：別墅、公共浴室等）的空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)。太陽能與空氣源熱泵策略適用環(huán)境太陽能與熱泵的應用策略（三）太陽能與水源熱泵策略太陽能與熱泵的應用策略（三）太陽能與水源熱泵策略太陽能與水源熱泵策略適用環(huán)境該系統(tǒng)適合環(huán)境周邊有江、河、湖、海等大面積地表水域,且冬季需要采暖或夏季需空調(diào)的區(qū)域。同時，該區(qū)域水溫相對恒定于12～15℃。適用地區(qū)：山東、深圳、湖南等地。適合對象適合20000m2以上的公共建筑（如：賓館、醫(yī)院、學校、寫字樓等）的采暖（空調(diào)）及生活熱水系統(tǒng)。太陽能與水源熱泵策略適用環(huán)境熱泵技術與應用課件熱泵技術與應用課件熱泵技術與應用課件熱泵技術與應用課件熱泵技術與應用課件熱泵技術與應用課件熱泵技術與應用課件熱泵技術與應用課件

因此，因地制宜、有序開發(fā)利用淺層地熱能（或與太陽能耦合），是解決建筑制冷采暖空調(diào)、熱水供應、溫控農(nóng)業(yè)用能的經(jīng)濟途徑，對替代常規(guī)商品能源，改善能源結構，保障能源安全，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會以及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。因此，因地制宜、有序開發(fā)利用淺層地熱能（或

熱泵技術與應用熱泵技術與應用一、意義和必要性（一）社會需求1、國家《十一五規(guī)劃綱要》明確提出必須加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，要把節(jié)約資源作為基本國策，堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。2、單位GDP能源消耗降低20%，已成為“十一五”我國經(jīng)濟社會發(fā)展應實現(xiàn)的主要指標。3、《中華人民共和國可再生能源法》自2006年1月1日起施行。4、為了貫徹落實《可再生能源法》，合理開發(fā)利用可再生能源資源，促進能源資源節(jié)約和環(huán)境保護，應對全球氣候變化，我委組織制定了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會

2007年8月31日

。一、意義和必要性（一）社會需求意義和必要性（二）滿足人們生活需求生活熱水：洗澡用的生活熱水成為人們的生活必須；夏季空調(diào)制冷：

夏季炎熱，制冷空調(diào)已成為城市家庭和辦公的基本設施；冬季采暖：

16℃是人體對寒冷忍受程度的一個界限，北方冬季絕大多數(shù)地方的氣溫都會降至0℃以下。（三）滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求

工業(yè)：生產(chǎn)工藝（如：熱處理，電鍍等）

農(nóng)業(yè)：需要溫控的農(nóng)業(yè)大棚、禽舍、魚池等需求越來越多。

利用地源熱泵技術，可以為人們生產(chǎn)、生活提供價廉質(zhì)優(yōu)的低品質(zhì)熱源。意義和必要性（二）滿足人們生活需求二、熱泵的工作原理

熱泵與制冷的原理和系統(tǒng)設備組成及功能是一樣的，對蒸汽壓縮式熱泵（制冷）系統(tǒng)主要由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器和節(jié)流閥組成。壓縮機起著壓縮和輸送循環(huán)工質(zhì)從低溫低壓處到高溫高壓處的作用，是熱泵（制冷）系統(tǒng)的心臟；蒸發(fā)器是輸出冷量的設備，它的作用是使經(jīng)節(jié)流閥流入的制冷劑液體蒸發(fā)，以吸收被冷卻物體的熱量，達到制冷的目的；冷凝器是輸出熱量的設備，從蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機消耗功所轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走，達到制熱的目的；膨脹閥或節(jié)流閥對循環(huán)工質(zhì)起到節(jié)流降壓作用，并調(diào)節(jié)進入蒸發(fā)器的循環(huán)工質(zhì)流量。二、熱泵的工作原理熱泵與制冷的原理和系統(tǒng)設三、熱泵的分類

熱泵的分類多種多樣，如果按同熱泵的蒸發(fā)器和冷凝器換熱的介質(zhì)不同分類，熱泵可以分為：空氣-空氣熱泵

空氣-水熱泵

水-水熱泵

水-空氣熱泵

土壤-空氣熱泵

土壤-水熱泵三、熱泵的分類熱泵的分類多種多樣，如果按熱泵熱交換的幾種形式熱泵熱交換的幾種形式四、熱泵的節(jié)能原理能量守恒原則：熱泵熱水機組釋放的能量QQ＝輸入電能Q1＋吸收介質(zhì)的能量Q2所以，獲得熱水的費用＝電費＋吸收介質(zhì)的費用四、熱泵的節(jié)能原理能量守恒原則：五、熱泵的優(yōu)特點1、可再生能源利用地表淺層收集了47%的太陽能量，它利用地表淺層的可再生能源，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。2、高效節(jié)能制熱系數(shù)高達3.5～4.5，而鍋爐僅為0.7～0.9，可比鍋爐節(jié)省70%以上的能源和40%～60%運行費用；制冷時要比普通空調(diào)節(jié)能30%左右。3、美觀

傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的換熱器置于室外，破壞建筑的外觀；而地源熱泵把換熱器埋于地下，保持建筑物外觀的完美。五、熱泵的優(yōu)特點1、可再生能源利用熱泵的優(yōu)特點4、保護環(huán)境

設備的運行沒有燃油、燃煤污染。不抽取地下水，沒有地下水位下降、地面沉降和開鑿回灌井等問題，是真正的綠色環(huán)保能源利用方式。5、多功能、系統(tǒng)控制和管理方便

—套地源熱泵系統(tǒng)可以替換原有的供熱鍋爐、制冷空調(diào)和生活熱水加熱的三套裝置或系統(tǒng)。6、壽命長

普通空調(diào)壽命一般在15年左右，而地源熱泵的地下?lián)Q熱器由于采用高強度惰性材料，埋地壽命至少50年。熱泵的優(yōu)特點4、保護環(huán)境六、常見熱水設備效益比較

熱泵熱水機組的運行成本最低，節(jié)能效益最好。六、常見熱水設備效益比較七、熱泵技術運用思路系統(tǒng)驗收太陽能集熱蒸發(fā)器設計熱泵選型設計自動控制設計用戶冷熱負荷地層結構理論模型實驗模型設備采購系統(tǒng)集成安裝試營運土壤換熱器設計技術路線流程圖七、熱泵技術運用思路系統(tǒng)驗收太陽能集熱蒸發(fā)器設計熱泵選型設計八、當前熱泵應用的幾點困惑不該用的地方在用；不懂技術的人在設計安裝；不懂運行的人在運行管理；節(jié)能效果無人跟蹤和評價。八、當前熱泵應用的幾點困惑不該用的地方在用；九、太陽能與熱泵的應用策略（一）太陽能與地源熱泵策略九、太陽能與熱泵的應用策略（一）太陽能與地源熱泵策略太陽能與地源熱泵策略適用環(huán)境該系統(tǒng)適合環(huán)境溫度低于-10℃,且冬季需要采暖的區(qū)域，同時，該區(qū)域地下土壤溫度相對恒定于12～15℃，巖層溥，具可挖掘性。適用地區(qū)：華中、華北、西北、東北等地。適合對象適合2000m2以上的公共建筑（如：賓館、醫(yī)院、學校、寫字樓等）的采暖及生活熱水系統(tǒng)，或300m2左右的獨立性建筑（如：別墅、公共浴室等）的采暖及生活熱水系統(tǒng)。太陽能與地源熱泵策略適用環(huán)境太陽能與熱泵的應用策略（二）太陽能與空氣源熱泵策略太陽能與熱泵的應用策略（二）太陽能與空氣源熱泵策略太陽能與空氣源熱泵策略適用環(huán)境該系統(tǒng)適合環(huán)境溫度高于0℃,且冬季不需要采暖的區(qū)域，單純用于生活熱水及空調(diào)制冷。適用地區(qū)：華南、西南、東北等地。適合對象適合公共建筑（如：賓館、醫(yī)院、學校、寫字樓等）的生活熱水系統(tǒng)，或獨立性建筑（如：別墅、公共浴室等）的空調(diào)及生活熱水系統(tǒng)。太陽能與空氣源熱泵策略適用環(huán)境太陽能與熱泵的應用策略（三）太陽能與水源熱泵策略太陽能與熱泵的應用策略（三）太陽能與水源熱泵策略太陽能與水源熱泵策略適用環(huán)境該系統(tǒng)適合環(huán)境周邊有江、河、湖、海等大面積地表水域,且冬季需要采暖或夏季需空調(diào)的區(qū)域。同時，該區(qū)域水溫相對恒定于12～15℃。適用地區(qū)：山東、深圳、湖南等地。適合對象適合20000m2以上的