热泵技术及其应用的应用领域

热泵技术及其应用的目录~

第1章　热泵基础知识1.1理论基础知识1.1.1术语约定1.1.2热力学基础1.1.3工作介质的热力性质计算方法1.1.4传递性质及其获取1.1.5传热学基础1.1.6液体力学基础1.2热泵的含义及特点1.3热泵的历史与发展1.4热泵的性能指标1.4.1热泵的制热系数1.4.2热泵与其他制热装置制热效率的比较1.5热泵的分类1.5.1按工作原理分类1.5.2按驱动热泵所用的能源种类分类1.5.3按热泵制取热能的温度分类1.5.4按载热介质分类1.5.5按热泵与低温热源、高温热汇的耦合方式分类1.6热泵的低温热源1.6.1环境空气1.6.2地下水1.6.3地表水1.6.4海水1.6.5土壤1.6.6工业废热1.6.7太阳能1.6.8地热能1.7热泵的驱动能源1.7.1固体燃料1.7.2液体燃料1.7.3气体燃料第2章　蒸气压缩式热泵2.1蒸气压缩式热泵基础2.1.1热泵工质的状态变化规律2.1.2蒸气压缩式热泵的工作原理2.1.3热泵工质的温(T)一熵(s)图和压(p)一焓(h)图2.1.4蒸气压缩式热泵的循环2.1.5蒸气压缩式热泵循环的计算2.1.6蒸气压缩式热泵循环的分析2.1.7蒸气压缩式热泵循环的改进2.2蒸气压缩式热泵的工质2.2.1概述2.2.2热泵工质的要求2.2.3工质的热物性2.2.4工质的环境特性和安全特性2.2.5典型工质的应用特性2.2.6热泵工质的设计2.2.7工质的充注量2.2.8载热介质2.3蒸气压缩式热泵的基本部件2.3.1热泵压缩机2.3.2冷凝器2.3.3蒸发器2.3.4节流部件2.4蒸气压缩式热泵的辅助部件和材料2.4.1干燥器与过滤器2.4.2气液分离器2.4.3油分离器2.4.4储液器2.4.5电磁阀2.4.6高低压控制器2.4.7风机2.4.8泵2.4.9管路材料2.4.10保温材料2.5蒸气压缩式热泵的设计2.5.1蒸气压缩式热泵设计的主要内容2.5.2内燃机驱动的热泵系统2.5.3多级热泵2.5.4多热源热泵2.5.5蓄热型热泵2.5.6蒸气压缩式热泵的设计示例2.6蒸气压缩式热泵的安装调试与维护2.6.1工具与材料2.6.2基本安装操作2.6.3机组调试2.6.4机组检修2.6.5机组故障分析及排除第3章　吸收式热泵3.1吸收式热泵基础3.1.1吸收式热泵的基本构成3.1.2吸收式热泵的工作过程3.1.3吸收式热泵的热平衡3.1.4吸收式热泵的热力系数3.1.5吸收式热泵的分类3.1.6吸收式热泵的基本特点3.2吸收式热泵的工质对3.2.1对循环工质的要求3.2.2对吸收剂的要求3.2.3工质对溶液的成分表示及性质变化3.2.4水一溴化锂工质对的性质3.2.5溴化锂吸收式热泵的特点3.3吸收式热泵的循环及其计算分析3.3.1吸收式热泵的循环简介3.3.2单效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算分析3.3.3双效溴化锂吸收式热泵的循环及其分析3.3.4第二类吸收式热泵的循环及其计算分析3.4吸收式热泵的结构和流程3.4.1单效吸收式热泵的结构3.4.2双效吸收式热泵的结构和流程3.5吸收式热泵的部件3.5.1发生器3.5.2吸收器3.5.3冷凝器3.5.4蒸发器3.5.5溶液热交换器3.5.6工质节流部件3.5.7凝水换热器3.5.8抽气装置3.5.9屏蔽泵3.5.10燃烧装置3.5.11安全装置3.6吸收式热泵的设计3.6.1设计步骤3.6.2循环图的绘制3.6.3吸收式热泵的设计简例3.7吸收式热泵的安装调试与维护3.7.1吸收式热泵的安装简介3.7.2吸收式热泵的调试简介3.7.3吸收式热泵的维护第4章　化学热泵4.1吸附式热泵基础4.1.1简介4.1.2基本的间歇型吸附式热泵4.1.3基本的连续型吸附式热泵4.1.4吸附式热泵的性能指标4.1.5吸附式热泵的特点4.2吸附式热泵的吸附剂－工质对4.2.1吸附剂4.2.2循环工质4.2.3典型吸附剂－工质对4.3吸附式热泵的设计分析4.3.1设计的基本考虑内容4.3.2各部件的分析第5章　热泵的应用5.1热泵在食品生化及制药工业中的应用5.1.1热泵干燥装置5.1.2热泵蒸发浓缩和蒸馏装置5.1.3工艺热水的热泵制取装置5.2热泵在城市公用事业中的应用5.2.1热泵供暖系统5.2.2热泵海水淡化系统5.2.3热泵式低压蒸汽或高温热水生产系统5.3热泵在其他领域的应用分析5.3.1在工业余热回收中的应用分析5.3.2在种植养殖及农副产品加工储藏中的应用分析

近年来，我国对节能减排的重视与日俱增。各项政策不断出台，在全国各个地区被深化推广。各类清洁能源产品也开始成为市场中最受人青睐的事物，比如空气能热泵。
空气能热泵热水器，2015年以前作为新型节能产品还不为人熟知。自2016年北京煤改电政策的落实和实行之后，慢慢的一煤改电推荐设备空气能热水器、空气能采暖机组、空气源热泵等等名称出现在人民的视野。
空气能行业在我国的发展时间，并不算长。在十多年前，也就是2000~2006年这段时间，空气能技术被引进，才逐渐在我国“落地生根”。经过了这些年的发展，空气能热泵也终于在各个领域占据了重要的地位，发挥着高效的制热作用，推进着我国环保和节能减排大业继续迈进。　空气能热泵行业发展潜力被激活，北方5万亿煤改电安装工程，简直就是热泵行业口中的一块大肥肉。空气能的发展前景可想而知了，而根据行业专家的分析预测，空气能的未来发展。
变频化产品逐渐增多
变频空气能这个概念，最早由谁提出来已经无从考究。但是在2012年左右第一款变频空气能热泵出现，在行业内掀起了变频热潮。变频空气能设备也凭借更灵活的制热能力，有效应对各种各样的采暖、制热需求，获得了民众的追捧。未来，随着空气能在更多领域普及，变频化设备的占比将越来越高。
环保冷媒成主流
在北方的“煤改电”中，空气能热泵之所以受重视，无外乎两个原因：
制热效率足够高；
不产生污染性气体。尤其是第二点，给每到冬季就雾霾频发的北方带来了极大的改变。因此，作为空气能热泵吸收空气热量的关键物质，采用环保冷媒也成为大势所趋。比如纽恩泰所选用的R410A冷媒：作为R22冷媒的“继承者”，R410A冷媒的ODP(破坏臭氧潜能值为零)，对环境没有危害，已经在市场中占有了一席之地。随着大家环保意识的提高，环保冷媒的普及，也将成为现实。
产品更加多样化
由于空气能设备制热高效，所以在各行各业，都可以看到空气能热泵的应用案例。北方“煤改电”采暖改造，河北、北京、山西等地区在几年前就已经开始了空气能热泵的普及；商用热水方面，医院、学校、酒店这些对热水供应量有着高要求的场所，同样也安装了大量空气能热泵；再说农业烘干，市场对各类食材的需求量之大，逐年递增。因此，快速的加工、烘干，不可缺少。空气能烘干，可有效减少二次污染，烘干食材成色更好，已经成为了许多食材商人的最爱。
随着经济的发展和现代化工业建设的迅速崛起，热泵技术在能源的节约和环境保护方面起的作用也愈发重大，热泵技术也成为全球备受关注的新能源产业，除了热水应用外，在制冷、采暖等领域已得到越来越广泛的应用。业内人士预测，“未来几年，中国空气能热泵产业将迎来千亿市场。”而中国空气能行业经过十余年的发展，产品、技术趋于成熟，再加上相关标准以及政策的推动实施，将进一步规范市场，助推行业的健康快速发展。在国家鼎力扶助、民众呼吁高涨、各大空气能领军企业强力推广的助澜下，我国空气能行业必将迎来黄金发展期，打开千亿市场的现实已越来越近。

热泵热水器在泳池中的运用
1.1 游泳池的热损失(别墅泳池设计里尤其注重)
游泳池有室外露天游泳池（场）以及室内温水游泳池（馆）两大类。从游泳池的使用性质分，有比赛池，训练池，跳水池，儿童戏水池等；从经营性质分，有公用游泳池，商业宾馆内游泳池，也有私人别墅住宅内的游泳池等。但无论何种游泳池，都有一个要求维持池水温度恒定的要求，池水的温度因使用性质不同而异。游泳池的热损失有下列几个方面：（尤其是在别墅泳池设备的传导中）
1）游泳池池水因水面蒸发，水面传导，池底和池壁传导而不断损失热量。
2）因人们在游泳池内游泳，会损失一部分池水，必须不断补充，而补充水需加热，需要补充一部分热量；
3）此外，整个游泳池的设备和管道也在不断向周围环境排放热量。
以上这一些损失的热量，都需要不断补充，才能维持池水有一定的温度。这些热损失再加上游泳场馆淋浴等用热的负荷可以称之为经常性用热负荷。
另外，恒温池水也有一次性全部更换新的要求。为了清洗，消毒的要求，在一定时段内，要求将池水全部放空，重新输入温水。如果补充的水是冷水（水温在5-15℃），那末，加热整池水需要的用热量就是一次性冲击负荷。
1.2 游泳池池水温度（恒温泳池设备）
一般室内游泳池池水温度为24－29℃，室外的为22－30℃。如室内游泳馆有完善的空调采暖设施，可以取为25℃；如果气温低，可以取为27℃。热损失与池水温度高低有关，也与周围环境（例如空气）温度有关。一般室内环境温度比池水温度高1-2℃。国外资料表明：室内游泳池最佳环境参数为：
空气温度 26-30℃
池水温度 25-28℃
地面温度 30-32℃
风 速 0.05-0.1m/s
相对湿度 50-60%
1.3 室内游泳馆相对湿度（恒温泳池设备）
维持室内游泳馆内一定的相对湿度十分必要。当室外温度为-10℃，室内空气相对湿度为50-60%，设双层窗的传热系数为2.9W/m2时，玻璃窗户上仍会潮湿、结露；即使室外气温为-1℃，室内为28℃ 时，也会结露。因而游泳池场馆必须除湿。
1.4 游泳池的用热负荷计算
前者提到，对于游泳池用热的经常性负荷，有：
a.水面蒸发散热；
b.水面传导散热；
c.池底，池壁传导散热；
d.设备及管道散热；
e.补水加热量；
f.游泳场馆淋浴等用热；
由于蒸发散热，传导散热等计算十分复杂，而且必须有游泳池结构的详细尺寸，气象，土壤等资料，为了估算的方便，对于a,b,c,d四项，可以合并为一项，即：按游泳池水面面积m2计的平均热散失量。可以见表1
表1
环境温度℃ 5 10 15 20 25 26 27 28 29 30
露天 KJ/h 4522 4187 3852 3433 2931 2847 2721 2596 2470 2302
游泳池 w 1256 1163 1070 953 814 791 756 721 686 639
室内 KJ/h 2345 2177 2010 1842 1507 1465 1382 1340 1256 1172
游泳池 w 651 605 558 512 419 407 384 372 349 325
表中数值按下列条件计算：水温27℃，空气相对湿度50%，风速：室内 0.5m/s;室外 2 m/s
国外资料介绍，对于露天游泳池的热损失，也可以按下列数据估算；在水温为23℃，平均气温10－12℃时，
对流热损失 70―95W/㎡
辐射热损失 60－80 W/㎡（夜间）
辐射得热量 ≤180 W/㎡〔白天〕
蒸发热损失 350－700 W/㎡
补充水时的补热量 400－600 W/㎡
对于补水热损失，可以按补水量及补水温差进行计算而得。游泳池每天补水量占游泳池容积的百分数可见表2。
表2
游泳池类别 比赛池 训练池 跳水池 室内公共池 露天公共池 儿童池 幼儿池 水球池 游泳跳水合一池
补充水量（%） 3－5 3－5 3－5 5－10 10－15 10－15 15 5 5
方案设计中建议：露天池取10%=B1；室内池取5%=B2。因补水需补热的小时功率可按下式计算
P=[(V×B×1000/24)×(t2-t1)/860] kW， （1－1）
式中：P－补水的补热功率，kW；
V－游泳池容积，m3；
B－补水量的百分数，%；
t1－补水初温，℃；
t2－池水温度，℃。
至于游泳馆所用的淋浴、洗涤等生活热水用量的计算及制热所需负荷，可按常规计算。
对于一次性冲击负荷，则按照换水量以及水温升来计算其总用热功率和小时用热功率（机器所需的制热功率）。总用热功率QZh
QZh=1.15×V×（t2－t1）×1000/860 kW， （1－2）
小时热功率Ph=QZh/T kW， （1－3）
式中：V－ 游泳池的总容积，m3；
t2－ 池水所需温度，℃；
t1－ 冷水温度，℃；
T－ 换水周期，h；
1.15－考虑在换水周期内的热损失附加值。
一般初次充水或换水的周期T为24－48h计。也就是说，要求在24－48h内完成整池的换水。至于间隔多长时间换一次水，应根据用户对于游泳池的使用要求和经营情况而定。由于池水是在不断循环过滤和消毒的，间隔时间相对比较长，可以是一个月，半年、甚至一年，对于桑拿浴性质的水池，有可能是一天换一次水。对于有几个游泳池的场馆，在计算负荷时，可以将换水时间错开。在选择主机时，可按一个最大容积的水池的一次性负荷来计算，也可以用换水周期的时间长短来调整。各种不同的游泳池的循环次数和周期可见表3。
表3
类别 循环次数
n（次/日） 循环周期
T（小时） 类别 循环次数
n（次/日） 循环周期
T（小时）
比赛、训练池 4－2.4 6－10 公用池 4－3 6－8
跳水、私人池 3－2 8－12 儿童池 6－4 4－6
跳水、游泳合一池 3－2.4 8－10 幼儿池 24－12 1－2。

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贵定县18990881268： 热泵技术广泛用于什么行业？
宥巩肾康： 应用于宾馆、酒店、公寓、学校、电镀行业、烘干行业等.

贵定县18990881268： 空气源热泵可以运用在那些领域啊 - ？
宥巩肾康： 空气能热泵应用领域还是挺广的,有家用和商用机型,在工业、农业等领域都可以使用,现在除了普通热泵还有特种热泵,使用范围在不断延伸当中.

贵定县18990881268： 热泵的应用? - ？
宥巩肾康： 热泵应用领域还是挺广的,有家用和商用机型,在工业、农业等领域都可以使用,现在除了普通热泵还有特种热泵,使用范围在不断延伸当中.

贵定县18990881268： 热泵技术现在能哪些在工业领域? - ？
宥巩肾康： 我觉得热泵现在主要还是在制冷这个领域内,比如说冷暖型的空调就有热泵的技术,他比单冷的多了一个四通换向阀和一个辅助毛细管,来实现冬季制热的目的.另外一些大的中央空调也有热泵技术,比如说水源热泵和地源热泵,这两种各有特点,但是原理大同小异,现在有很多学者花很多精力来研究这个,但是我觉得这两种局限性太大,不能普及,而且会对环境造成伤害.比如说地源热泵吧,会在地下埋管,一般都会几百米深,然后把地下的热换上来,但是会破坏地面,也有水回灌的问题.除了空调还有热泵热水器,比如说二氧化碳热泵热水器,能制取温度比较高的水.在别的行业就不太了解,在化工领域有用热泵干燥的.希望对你有帮助.

贵定县18990881268： 热泵可以在什么行业有作用 - ？
宥巩肾康： 食品、工业等很多行业都可以用.

贵定县18990881268： 热泵能应用到哪些行业?其应用的优势是什么? - ？
宥巩肾康： 对于热泵其循环工质、压缩机、系统形式、换热器优化设计、润滑油系统及不凝性气体处理等方面具有明显的特殊性. 可以直接回收利用20℃~55℃的低品位余(废)热资源,制出65℃~90℃热水,用于供暖,原油加热,工业保温,生产用热等领域,替代燃油,燃气,燃煤锅炉,可以节省大量的一次能源,具有非常好的节能,环保效益高温热泵特别在工业用热方面,蒸汽锅炉余热回收利用,建筑采暖,食品高温烘烤,其他工业品的高温烘烤等方面.80℃以上,基本达到北方供热的设计标准,所以高温热泵可以作为普通建筑的供热热源和采暖热源.

贵定县18990881268： 太阳能可以应用到生活中的哪些领域? - ？
宥巩肾康： 1.热泵技术 热泵技术是一种新型的节能型空调制冷供热技术,是利用少量高品位的电能作为驱动能源,从低温热源吸取低品位热能,并将其传输给高温热源,以达到泵热的目的,从而转能质系数低的能源为能质系数高的能源,节约高品位能源,...

贵定县18990881268： 什么是热泵,主要用于那些行业? - ？
宥巩肾康： 加压有热量,用在空调行业,等

贵定县18990881268： 热泵技术在我国的应用 - ？
宥巩肾康： 如今的热泵就是九十年代的太阳能,前景还是比较广的.因为现在燃煤锅炉好像禁用了,太阳能在面积、采光效用果和管道保湿等方面也存在不足之处.

贵定县18990881268： 烘干热泵一般可以应用在哪些行业?？
宥巩肾康：主要的应用领域有:一、农业方面:烟叶、茶叶、黄花菜、木薯、砂礓、木材等等;二、食品方面:腊肉、腊肉、海鲜、果脯、红枣、食用菌、红薯等等;三、药材方面:人参、枸杞、金银花、罗汉果、三七、贝母等等;四、工业方面:电镀、烟花爆竹、纸筒、皮革、蚊香、印刷、衣物等等;