暖通空调热泵技术课件.ppt

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1、暖通空调热泵技术HEATPUMP48学时）制冷空调教研室第一章：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目录第一章导论与基础§1-4热泵的种类★§1-3热泵的定义★§1-1能源与环境★§1-2高位能与低位能★§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

2、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

3、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（表格）。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。3、高位热源指温度较高而能直接应用的热源，如蒸汽、热水、燃气以及燃料化学能、生物能等。4、低位热源指无价值、不

4、能直接应用的热源，如环境空气、水、地热、太阳能、废热、余热等。说明：能量的质量高低表示作功的能力大小，如高位能变为低位能，表明能量作功能力变小，质量降低或贬值。二、能源的合理应用（量的守恒性和质的贬值性）任何用能过程是能的量与质的利用过程。要使热能得到合理利用，必须合理使用高位能，必须按质用能。分析：（图1-5）说明：所谓的“节约能量”之说，严格而言是不十分确切的。因为仅仅节约了高位能，利用了部分低位热能，也就是说，能量是守恒的。一切能量使用到最后，都成废热传递给环境了，虽然它在数量上看是守恒的，但质量上已经越来越不中用，最后降级到无用。所以，要把能量贬值作为重要的问题来对待。§1

5、-3热泵的定义一、热泵的定义定义：靠高位能拖动，迫使热量从低位热源流向高位热源的装置，称为热泵（又称“温度升高器”）。分析：热泵虽然需要使用一定量的高位能，但供给的却是消耗的高位能和吸取的低位热量的总和，因此，从用能的角度看是经济合理的。二、热泵机组与热泵系统机组：由动力机和工作机组成的节能机械，是热泵系统中的核心部分。系统：由热泵机组、高位能输配系统、低位能采集系统和热能分配系统四大部分组成的一种能级提升的能量利用系统。三、热泵空调系统定义：空调系统中选用热泵时，称为热泵空调系统，或简称热泵空调。（P9，图1-9）特点：用能遵循能级提升的原则用大量的低温再生能替代高位能冷热源合二

6、为一，节省设备投资比常规空调更节能、环保§1-4热泵的种类一、热泵的基本框图热泵按热源种类、驱动方式、用途、工作原理、工艺类型等分类。说明：基本框图（图1-10）二、热泵载热介质、低位热源和简图说明：P10，表1-2§1-5热泵空调系统的分类一、以热泵机组作为集中式空调系统的冷热源空气源热泵空调系统地源热泵空调系统二、冷剂式热泵空调系统分散式系统集中式系统说明：图1-11§1-6热泵工质及替代问题一、蒸汽压缩式热泵对工质的要求热力性质临界温度应比冷凝温度高得多单位容积制热量要大（离心式例外）饱和压力应适中（pk≯25bar，po≮1bar）绝热指数要小（特别是对于活塞式压缩机）液体

7、比热要小（节流损失小）物理、化学性质凝固点要低密度和粘度要小（离心式密度要大）不燃不爆、无毒无味、无腐蚀性具有良好的化学稳定性生物学性质与润滑油具有亲和性（溶解度大小利弊）与水的溶解关系对环境的友好性（大气臭氧层和温室气体）经济性价廉易得二、热泵工质的种类说明：暖通空调领域中应用的热泵基本上是蒸汽压缩式热泵暖通空调应用的热泵一般具有制热与制冷两种功能热泵工质与制冷剂基本上一致常见热泵工质热力性质表（P16,表1-4）工质种类框图（图1-12）三、热泵工质的替代说明：同