热泵热水器ppt课件.ppt

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1、热泵热水器的应用背景及国内外发展概况节能、环保是二十一世纪经济发展面临的重大问题。随着社会经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，人们对生活卫生热水的要求不断提高。热泵热水机应用背景燃油热水炉■燃气热水炉■电热水炉■太阳能存在的问题燃油燃气炉污染问题燃油、燃气炉、电热水炉存在漏油漏气漏电等安全隐患易结垢、效率低、运行费用高、需专人维护太阳能受季节日照的影响常见热水供应设备热泵热水机国外发展概况1924年空气源热泵技术发明20世纪70年代热泵热水机发明20世纪90年代至21世纪初热泵热水机市场导入和发展期即将进入市场高速发展期家用热泵热水器目前的

2、全球市场容量约为100万台占2％左右，未来5年估计会达到500万台。最终家用占30％，商用占50％的热水器市场份额。2％30％50％家用商用热水设备国内市场占有率热泵热水设备近五年的销售增长热泵热水机国内发展动态空气源热泵热水系统空气源热泵热水机组为国家专利产品。它采用热泵工作原理，利用压缩机驱动制冷工质进行逆卡诺循环，从室外空气中吸收热量产生高品质的热水，满足人们生活、生产的需要空气源热泵热水机组分类1.直热式：一次加热式2.循环式：循环加热式水循环式：循环加热式氟循环式：循环加热式热水箱主机循环水泵补水用水特点：☆主机工况不稳定；☆总体效率

3、不高；水循环系统空气源热泵热水系统热水箱补水用水特点：☆主机工况不稳定；☆系统在使用一些时间后效率会下降；主机氟循环系统空气源热泵热水系统热水箱自来水高温热水热水到用户特点：☆主机工况稳定；☆总体效率高；☆水箱利用率高；☆及时补水能力好；☆对主水箱水温下降后的升温效果好；直热系统空气源热泵热水系统冷凝温度40℃90℃75℃50℃45℃40℃高温30℃50℃60℃进水20℃出水温度55℃冷凝温度65℃105℃高温进水50℃循环式进水温度低出水温度恒定运行平稳高效直热式水温不断升高导致机组压力高、功耗大、效率下降一更高能效，费用更省，平均能效比4.

4、6，最高能效比达5.71、直热式设计，空气源热泵热水系统CO2热泵热水器特性分析CO2制冷剂的发展历史1324CO2工质的特性CO2跨临界循环CO2热泵热水器特性5CO2热泵热水器优化和改进1.CO2制冷剂的发展历史美国AlexanderTwining1.船舶制冷系统2.空调制冷系统被CFCs制冷工质取代G.Lorentzen设计跨临界CO2循环系统1930年80%的船舶采用CO2制冷机1.CO2制冷剂的发展历史①节流损失非常大；②高放热温度下，COP较低；③运行压力高,制冷剂防泄漏困难.2.CO2工质的特性环境和安全性能ODP=0，GWP=1

5、无毒，不可燃来源和价格资源丰富（天然资源和工业副产品）价格便宜，无回收问题稳定性和相容性物理化学性能稳定与润滑油的共溶性良好传输性能运动粘度低，可减小制冷剂管路压降优良的流动和传热特性（可显著减小压缩机与系统的尺寸，使整个系统非常紧凑）表面张力较小，蒸发换热系数较高热物理性能临界温度低（31.1℃），临界压力较高（7.3MPa）；气体密度高，单位容积制冷量高；分子量比高分子化合物小，相对于一定的蒸发温度，蒸发潜热较大；绝热指数高，存在使压缩机排气温度偏高的问题；压缩比比常规的工质低，压缩机容积效率可维持在较高水平；蒸发器的可耐压降较大（R134

6、a的9倍）；运行压力较高。2.CO2工质的特性3.CO2跨临界循环特点：①冷却器出口温度tk》tc，冷却压力pk》pc；②高压侧压力和温度相互独立；③工质在高压侧的换热通过显热来完成；④放热过程有较大的温度滑移；⑤当蒸发温度、气体冷却器出口温度保持不变时，随着高压侧压力变化，循环COP存在最大值；⑥排气压力较高，在系统可靠性设计和安全运行方面有较高的要求。3.CO2跨临界循环4.CO2热泵热水器特性CO2热泵热水器系统流程图4.CO2热泵热水器特性压缩机具有较高的排气温度；可以得到90℃的热水；需要动态控制高压侧压力，应设置储液器。4.CO2热

7、泵热水器特性气体冷却器中温度和压力彼此独立；气体冷却器中具有较大的温度滑移，与冷却水的温升相匹配；4.CO2热泵热水器特性将水从10℃加热至60℃R744等熵系数取0.8，R134a等熵系数取0.7，压缩机吸气过热10℃4.CO2热泵热水器特性循环特性分析：①蒸发温度对CO2跨循环性能影响提高蒸发温度可有效提高系统的性能系数.②热水出水温度对CO2热泵热水器循环性能影响随着热水出水温度升高，系统性能系数下降.4.CO2热泵热水器特性③气体冷却器出口温度对CO2热泵热水器循环性能影响a.随着气体冷却器出口温度升高，系统性能系数下降.4.CO2热泵

8、热水器特性b.储水箱构造影响气体冷却器出口温度，进而会影响到系统性能。4.CO2热泵热水器特性④吸气过热度对性能系数的影响：a.冷却压力较低时，提高