蒸汽压缩式热泵系统工作原理(录像正式稿)
蒸汽压缩式制冷-热泵系统的压焓图与性能图
QeM re(v h1h4)
2
Pin
M rcom(h2 h1)
edmi
4
1
COP (当Mrev=Mrcom时)
COP
Qe Pin
h1 h2
h4 h1
edmi
2020/2/2
清华大学建筑学院建筑技术科学系
34
回热循环
特点
可提高压缩机回气过热度，防止液 击、以利于提高带油速度 高压液体得到再冷，可防止制冷剂 沿程闪发 对于某些制冷剂而言，回热是减小 节流损失的重要措施
2020/2/2
清华大学建筑学院建筑技术科学系
20
请看广告——
①L=120m,Z=50m,H=15m ②L=100m,Z=50m ③L=150m,Z=50m,H=15m
③
②
①
2020/2/2
清华大学建筑学院建筑技术科学系
21
多联机具有作用域 ( or 作用半径 )?
多联机的作用域
Z
作用域是指保证室内舒适性、
水泵
H2
制冷机（与热泵）
sink / ambient
Qc
Pin
水
热
RM
Pin
H1
Qe
0来自百度文库
source / fridge
消耗能量 PinH2H1
蒸汽压缩式制冷-热泵系统的压焓图与性能图
调节性作用域
Δp1 Δpn
31
3
2
3n
4
1
AmV CD I(pI pO)
2019/11/1
清华大学建筑学院建筑技术科学系
28
舒适性作用域
舒适性作用域是指为防止室 内蒸发器的蒸发温度超高或 室内冷凝器的冷凝温度超低， 以保证室内蒸发器除湿、冷 凝器出风温度不致过低所确 定的室内、外机组之间的最 大长度和高差
100℃
20 ℃ 0℃
80℃
灌溉水量 100T/d
河流
(a) 瀑布直接灌溉
COP=2
热量 100kW
高温热源
高温热源
制热量 200kW
热驱热汇动热泵
. Q
大气
RM
. Q
采热量100k.W
Q
(c) 热驱动热低温泵热制源热
瀑布流量 100T/d
灌溉水量 500T/d
采水量400T/d
水坝
水车 水泵
田中俊六. 省エネ ルギーシステム 概論（ヒートポン プとヒートパイプ はまったく別物な のか？）
水泵
H2
制冷机（与热泵）
sink / ambient
Qc
Pin
水
热
RM
Pin
H1
Qe
0
source / fridge
消耗能量 PinH2H1
第五章 蒸汽压缩式制冷循环
具有吸气过热的制冷循环
三、回热循环的影响
1、定义：让从蒸发器出来的低温低压的制冷 剂蒸气与从冷凝器出来的高温高压制冷剂 液体进行热交换，使液体产生过冷、蒸气 产生过热。这样的制冷循环称为回热循环。
2、回热循环工作原理图 3、回热循环的p-h图 4、回热循环热力学性能分析
结论： 对R12制冷剂，采用回热循环其制冷 系数是提高的；对R22，制冷系数基本不变； 对R717，制冷系数是降低的。
三、四通转换阀在制热时的工作原理
2、蒸气压缩式制冷机的工作原理
工作原理：在一个封闭系统中，只消耗 压缩机的压缩功就能反复实现制冷剂的状态 有气体→液体，再由液体→气体的转变，正 是利用制冷剂状态的改变实现从低温处吸热， 向高温处放热，从而实现制冷。
第二节 蒸气压缩式制冷的理论循环
一、制冷剂压焓图（p-h图） 一点：临界点 二线：饱和液体线和饱和蒸汽线 三区：过冷液体区、湿蒸气区和过热蒸气区 五态：过冷液体、饱和液体、湿蒸气、饱和 蒸汽和过热蒸气 六线：等压线、等焓线、等干度线、等容线、 等熵线和等温线
（4）制冷剂的毒性和可燃性； （5）制冷剂运行压力； （6）制冷剂的热力性能； （7）与系统所用材料的相容性； （8）与润滑油的互溶性和相容性。
第五节 热泵的工作原理
一、热泵的工作原理
制冷循环是利用吸取热量而使被冷却 对象的温度低于环境温度，达到制冷目的。 热泵循环与制冷循环的原理是一致的，其 区别仅在于工作的温度环境不同，其目的 也有所不同。它是利用某种工质的状态变 化，从较低温度的热源吸取一定热量，通 过一个消耗功或热量的补偿过程，向较高 温度的热源放出热量。
[工学]绪论和第一章 蒸气压缩式制冷的热力学原理
![[工学]绪论和第一章 蒸气压缩式制冷的热力学原理](https://img.taocdn.com/s3/m/8734e0cbf8c75fbfc77db24b.png)
（四）低温和超低温方面
用于输电；超大磁场；
低于某一温度时，金属电阻R=0——Pb：< 7.26K； Zn: < 0.79K 1、超导材料的研究： 2、宇宙空间模拟、高真空的获得、半导体激光、红外线探测等；
本章重点内容
• 1、何为制冷技术? • 2、实现制冷有哪几种途径？ • 3、根据制冷温度的不同，制冷分为哪几类？其制 冷温度范围怎样的？空气调节用制冷技术属于该 分类标准下的哪种制冷？ • 4、简要介绍制冷的主要应用领域。
• 三、制冷的分类 • 四、制冷的应用
绪论
• 一、制冷的定义
——使自然界的某物体或空间低于周围环境温度，并使之维 持这个温度的技术。
• 二、制冷的途径
– 两种：（一）利用天然冷源; （二）利用人工（造）冷源 • （一）利用天然冷源;
– 主要指利用自然界中天然存在的温度较低的介质冷却物体或 空间。（天然冰，深井水等） – 优点：廉价；不需要复杂的技术设备。 – 缺点：受时间、地区等条件限制；不宜用来大量获取低于0℃ 的温度。
：把试样暴露在低温环境中进行的试验，通常用温度和试验持
续时间表示严酷等级 目的：是确定军用及民用设备在低温条件下储存和工作的适应性。 用途:用于科研研究、医辽用品的保存、生物制品、远洋制 品、电子元件、化工材料等特殊材料的低温实验及储存。
(2) 湿热试验 ：在交变高温、高湿或恒定高温、高湿条件下，检查产品或试件电气性能
热泵的工作原理
热泵的工作原理
热泵是一种利用热能传递原理来完成制冷或供暖的装置。它可以通过循环工作流体来将热能从一个系统传递到另一个系统，使得低温的系统温度升高，高温的系统温度降低。下面将详细介绍热泵的工作原理。
1. 环境中的热能采集：热泵最常见的使用场景就是从环境中采集热能，通常是从空气、地下或地下水中采集热能。这是通过吸收器（蒸发器）来完成的，吸收器中有一种工质（制冷剂）流动。当制冷剂流过吸收器时，它会吸收环境中的热能并蒸发。
2. 压缩蒸发液体：在吸收器中蒸发后，制冷剂成为气体，然后通过压缩机被压缩为高压蒸汽。压缩的过程会使得温度升高。
3. 热能释放：高压蒸汽会被输送到释放器（冷凝器），释放器中有一种传热介质（如空气或水）流动。当高压蒸汽在释放器内流动时，它会放出热能，从而使得传热介质的温度升高。
4. 冷却冷凝液：高压蒸汽在释放热能后会逐渐冷却成为高压液体。这个过程是通过冷却器（凝汽器）来完成的，冷却器中有一种传热介质（如空气或水）流动。高压液体在冷却器中流动时，会吸收环境中的热量，冷却并凝结为高压液体。
5. 膨胀到低压液体：经过冷却的高压液体会进入膨胀阀（节流装置），流经膨胀阀后，其压力会降低，从而变成低压液体。在这个过程中，液体的温度会下降。
6. 循环重复：低压液体再次进入吸收器（蒸发器），循环过程再次开始。通过循环工作流体的不断流动，热泵可以将热能从一个较低温度的系统中提取，并传递给一个较高温度的系统。
热泵的工作原理基于热力学中的能量平衡原理，通过不断把环境中的热能转移到需要加热的系统中，在冷气季节则是相反的操作，将热能从需要冷却的系统传递到环境中。这种热能传递的方式，使得热泵能够高效地完成供暖和制冷的任务。
蒸汽压缩式制冷-热泵系统的压焓图与性能图
第二讲 蒸汽压缩式制冷/热泵系统的压焓图与
性能图
清华大学 王宝龙
9/6/2019
1
提纲
预备知识 压焓图（lgp-h图）的应用 制冷装置的性能图及其应用 总结
9/6/2019
清华大学建筑学院建筑技术科学系
2
第一节 预备知识
9/6/2019
3
水泵与热泵（制冷机）的原理对比
31 3
3n 4
2 1
9/6/2019
清华大学建筑学院建筑技术科学系
24
经济性作用域
经济性作用域是指为防止由于吸、 排气管摩擦阻力损失引起系统性 能出现严重衰减而确定的室内、 外机之间连接管的最大长度
必须选定参考机组 考察多联机EER、COP与参考机组 的TEER、TCOP（包含水泵、风机 盘管的耗功），确定经济性作用域 与参考机组的能效水平和连接管的 保温效果有关
传动效率ηd
摩擦效率ηm
指示效率ηi
过/欠压缩损失 内压缩效率ηε
输入功率Pin 输出功率Pout 轴功率Pe 指示功率Pi 有等效熵压缩功率Pεi 等熵压缩功率Pth
9/6/2019
清华大学建筑学院建筑技术科学系
33
预备知识
制冷量Qe
Qe M r(ev) (h1 h4 )
输入功率Pin
蒸汽压缩制冷
蒸汽压缩制冷（热泵）装置性能实验
一、实验目的
1. 了解蒸汽压缩制冷（热泵）装置。学习运行操作的基本知识。
2. 测定制冷剂的制冷系数。掌握热工测量的基本技能。
3. 分析制冷剂的能量平衡。
二、实验原理
该系统是由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器组成，制冷机的作用是从低温物体中取出热量、并将它传给周围介质。热力学第二定律指出：“不可能使热量由低温物体传向高温物体而不引起其他的变化”。本实验用制冷装置，需要消耗机械功。用工质进行制冷循环，从而获得低温。蒸汽压缩制冷循环的经济性可用制冷系数ε来评价。鉴于实际设备存在的各
种实际损失，故ε值可分为“理论制冷系数”和“实际制冷系数”。
图6-1 蒸汽压缩制冷循环
1. 理论制冷系数
图6-1为蒸汽压缩制冷循环的T-S 图。1-2未压缩过程，2-3-4（2-3）为制冷剂冷凝过程，4-5（3-4）为节流过程，5-1（4-1）为吸热蒸发。理论制冷系数ε为理论制冷量q 2和理论功w 之比：
ε= q 2/w = ( h 1-h 4) / (h 2-h 1) （6-1）
2. 实际制冷系数
实际制冷系数是指制冷机有效制冷能力Q 0与实际消耗的电功率N 之比：
ε
γ
= Q 0/N =εηｉηｍηｄη
ｍ０
(6-2)
式中ηｉ为压缩机的指示效率，ηｍ为压缩机的机械效率；ηｄ为传动装置效率；ηｍ０
为
电机效率。实际制冷系数约为理论制冷系数的1/2～2/3。
三、试验方法
由式 ⑴和式⑵可知为测定理论制冷系数和实际制冷系数，应在试验中进行一下各项的测量。
1. 测定各状态的焓h 1、h 2 和h 4，为此，需测量1,2,4点的压力和温度，然后在工质 的LgP-h 图上查得h 1、h 2 和h 4数值。压力值用压力表测量，各点温度用水银温度计测量。
蒸汽压缩式制冷-热泵系统的压焓图与性能图共74页
热驱热汇动热泵
. Q
大气
RM
. Q
采热量100k.W
Q
(c) 热驱动热低温泵热制源热
瀑布流量 100T/d
灌溉水量 500T/d
采水量400T/d
水坝
水车 水泵
田中俊六. 省エネ ルギーシステム 概論（ヒートポン プとヒートパイプ はまったく別物な のか？）
(b) 水泵·水车灌溉
电力
∞℃
100kW
COP=5
焓为h1的湿蒸气（点6）的干度x6
lg p
pk
3
2
p0
4
p1
6 1 h
h6=h1
当压缩机出现回液时，也可 采取同样方法，以保证压缩 机的安全
2020/4/1
清华大学建筑学院建筑技术科学系
17
lgp-h图的应用举例 2
当从贮液器至膨胀阀之间的高
lg p
压液体管存在较大压力损失时， pk
3
2
制冷剂容易出现沿程闪发
蒸气压缩式制冷的应用领域
蒸气压缩式是目前广泛采用的制冷方法
制冷机类：电冰箱、冷藏柜、陈列柜、冷库、工艺冷水设备等 热泵类：房间空调器、商用中央空调、水源热泵、多联机等
2020/4/1
清华大学建筑学院建筑技术科学系
8
小结
制冷机与热泵可以独立成为设备，也可成为 集成设备
蒸汽吸收式热泵工作原理
蒸汽吸收式热泵工作原理
蒸汽吸收式热泵是一种利用蒸汽的吸收和释放热量来完成制冷和供热的装置。它主要由蒸汽发生器、吸收器、冷凝器、蒸发器和泵等组成。下面将详细介绍蒸汽吸收式热泵的工作原理。
蒸汽吸收式热泵的工作原理可以分为两个循环：蒸汽循环和吸收循环。在蒸汽循环中，蒸汽从蒸汽发生器中产生，然后进入吸收器与吸收剂相接触，吸收剂吸收蒸汽中的水分，形成浓度较高的溶液。而蒸汽则被除去其中的水分，形成较为干燥的蒸汽。接着，这个干燥的蒸汽进入冷凝器，通过与冷凝介质接触而冷凝成液体。液体蒸汽继续流入蒸发器，与吸收器中的溶液进行热交换，从而获得热能。
在吸收循环中，溶液从吸收器中流出，经过泵的作用被压缩，然后进入发生器与蒸汽进行热交换，使溶液中的水分蒸发。这样，吸收剂从溶液中分离出来，形成浓度较低的溶液。而蒸汽则被吸收剂吸收，形成浓度较高的溶液。这个浓度较高的溶液经过冷凝器冷却，再次回到吸收器中，与蒸汽进行接触吸收水分，循环往复。
整个循环过程中，蒸汽的吸收和释放热量是实现制冷和供热的关键。通过吸收剂的吸收和释放，热能在蒸汽和吸收剂之间进行传递。当蒸汽在吸收器中与吸收剂接触时，由于吸收剂的亲和力，水分被吸收剂吸附，释放出的热量被吸收剂吸收。而在发生器中，吸收剂与蒸汽进行接触，吸收蒸汽中的水分，释放出的热量被蒸汽吸收。这
样，蒸汽的吸收和释放热量相互作用，实现了制冷和供热的效果。
蒸汽吸收式热泵相比于传统的机械压缩式热泵具有一定的优势。首先，它不需要使用机械压缩器，因此没有机械运动，减少了机械磨损和噪音。其次，蒸汽吸收式热泵采用的是蒸汽作为工质，可以利用废热或低温热源进行制冷和供热，提高了能源利用效率。此外，蒸汽吸收式热泵还具有较低的环境影响和较长的使用寿命。
第二章 蒸气压缩式制冷与热泵的热力学原理
氨（NH3）R717
二氧化碳（CO2）R744 水（H2O）R718
www.1ppt.com
LOGO
制冷剂热力参数表
制冷剂饱和状态下热力性质表 R134a饱和状态下热力性质表
温度 t(℃) 绝对压力 p（kPa） 比 容 液体υf （L/kg） 0.67873 0.67999 0.68126 0.68253 0.68382 蒸气υg （m3/kg） 1.05020 0.98961 0.93311 0.88038 0.83114 比 焓 液体hf （kJ/kg） 127.283 128.380 129.481 130.586 131.695 蒸气hg （kJ/kg） 360.230 360.862 361.494 362.127 362.759 汽化潜热 hfg （kJ/kg） 232.948 232.482 232.013 231.540 231.064 比 熵 液体sf （kJ/（kg· K）） 0.70139 0.70652 0.71165 0.71677 0.72188 蒸气sg （kJ/（kg· K）） 1.79427 1.79212 1.79002 1.78797 1.78596
W=Q2－Q１＝（T2－T1）（sb－sa）M
www.1ppt.com
LOGO
制冷性能系数：
C O Pc
热泵压缩机工作原理
热泵(Heat Pump)是一种将低温热源的热能转移到高温
热源的装置。来实现制冷和供暖。通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空气、河水、海水，城市污水，地表水，地下水，中水，消防水池，或者是从工业生产设备中排出的工质，这些工质常与周围介质具有相接近的温度。
通常用于热泵装置的低温热源是我们周围的介质——空气、河水、海水，城市污水，地表水，地下水，中水，消防水池，或者是从工业生产设备中排出的工质，这些工质常与周围介质具有相接近的温度。热泵装置的工作原理与压缩式制冷机是一致的，在小型空调器中，为了充分发挥其效能，夏季空调降温或冬季取暖，都是使用同一套设备来完成。冬季取暖时，将空调器中的蒸发器与冷凝器通过一个换向阀来调换工作。
在夏季空调降温时，按制冷工况运行，由压缩机排出的高压蒸汽，经换向阀（又称四通阀）进入冷凝器；在冬季取暖时，先将换向阀转向热泵工作位置，于是由压缩机排出的高压制冷剂蒸汽，经换向阀后流入室内蒸发器（作冷凝器用），制冷剂蒸汽冷凝时放出的潜热，将室内空气加热，达到室内取暖目的，冷凝后的液态制冷剂，从反向流过节流装置进入冷凝器（作蒸发器用），吸收外界热量而蒸发，蒸发后的蒸汽经过换向阀后被压缩机吸入，完成制热循环。这样，将外界空气（或循环水）中的热量“泵”入温度较高的室内，
故称为“热泵”。上海冰箱厂生产的CKT一3A型窗式空调器，就是一种热泵式空调器。
在热泵循环中，从低温热源（室外空气或循环水，其温度均高于蒸发温度t0）中取得Q0kcal/h的热量，消耗了机械功ALkcal/h，而向高温热源（室内取暖系统）供应了Q1kcal/h 的热量，这些热量之间的关系是符合热力学第一定律的，即Q1=Q0+ALkcal/h
蒸汽压缩式制冷-热泵系统的压焓图与性能图
膨胀阀具有自动调节功能，在蒸发器温度高的时候开启量孔大，温度低时，膨胀 阀里的量孔通过调节针阀伸缩来调节冷媒流动。达到制冷温度的基本恒定
高压阀:当系统压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分气体排入大 气，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故 低压开关:在没冷媒（制冷剂）时不让压缩机工作以保护压缩机的.
7
空调的工作原理：从压缩机出来的高温高压制冷蒸汽通过高压软管进入冷凝器； 由于车外温度低于进入冷凝器的制冷剂温度，借助于冷凝风扇的作用，在冷凝器 中流动的制冷剂的大部分热量被车外空气带走，从而高温高压气体被冷凝成低温 高压的液体。这种低温高压液体流过节流膨胀阀时，由于节流作用，体积突然变 大而降压，变成低压低温的雾状液体进入蒸发器，并在定压下汽化，由于制冷剂 在管内汽化时的温度低于蒸发器管外的车内循环风，故它能吸收管外空气中的热 量，从而使流经蒸发器的空气温度降低，从而产生制冷降温效果，汽化了的制冷
目前，制冷机与热泵广泛采用蒸气压缩式制 冷技术 制冷机与热泵的设计、控制、运行与管理的 理论基础是“压焓图”和“性能图”
2019/7/25
清华大学建筑学院建筑技术科学系
10
第二节 lgp-h图及其应用
2019/7/25
11
1.制冷剂的 lgp-h图
蒸汽压缩式制冷-热泵系统的压焓图与性能图_图文
浮球阀 蒸发器
2 油分离器 1
冷凝器 高压贮液器
压缩机
气液分离器 7
5
3 4
膨胀阀
H
6
回热器
去压缩机 高压液体 水、载冷 剂传热管
液态制冷剂
pk
3
6
p0 54 x4
tk
2
7
t0
1
x7
*
清华大学建筑学院建筑技术科学系
38
液泵供液制冷循环
• 具有可实现远程输送制冷剂、蒸发器安装位置不受限制、强化管内换热 、有利于顺利带油等优点
Pin
水
热
RM
Pin
H1
Qe
0
source / fridge
• 消耗能量
• 消耗能量
*
清华大学建筑学院建筑技术科学系
4
制冷机与热泵的相互关系
• 相同点
– 热力学原理相同（如：蒸气压缩式制冷原理） – 结构相同（四大主要部件+制冷剂）
• 不同点
– 使用目的（功能）不同
• 制冷机：吸收蒸发潜热，降温、除湿 • 热泵：释放冷凝潜热，升温
– 与经济性、安全性作用域密 切相关
*
清华大学建筑学院建筑技术科学系
29
多联机的作用域（计算结果）
多联机类型
作用域（m）
连接管之间的关系
蒸汽压缩式制冷-热泵系统的压焓图与性能图资料
18
lgp-h图的应用举例 2
当从贮液器至膨胀阀之间的高
lg p
压液体管存在较大压力损失时， pk
3
2
制冷剂容易出现沿程闪发
4 4'
①高压液体上升立管高度过高（重 力损失） ②管道过细及局部阻力部件过多 ③沿程吸热量过大
重力损失的计算方法
• 采用节流方法使之降压（6→1）成过 热蒸气（点1）
• 根据p1和t1的读数确定出点1的状态 • 再根据h6= h1原理求解压力为p0、比
焓为h1的湿蒸气（点6）的干度x6
lg p
pk
3
2
p0
4
p1
6 1 h
h6=h1
当压缩机出现回液时，也可 采取同样方法，以保证压缩 机的安全
8/22/2019
清华大学建筑学院建筑技术科学系
清华大学建筑学院建筑技术科学系
17
lgp-h图的应用举例 1
两相区以外的制冷剂状态点必须由两 个独立状态参数才能描述
例如：具有一定过热度的压缩机吸气 状态（点1）可由压缩机吸气管上的压 力表（p1）以及温度计（t1）读数， 经制冷剂物性方程或lgp-h图来确定
如果吸气状态位于两相区（点6）时， 则不能直接确定干度x6
蒸气压缩式制冷的应用领域
蒸气压缩式是目前广泛采用的制冷方法
制冷机类：电冰箱、冷藏柜、陈列柜、冷库、工艺冷水设备等 热泵类：房间空调器、商用中央空调、水源热泵、多联机等
第二章蒸气压缩式制冷与热泵的热力学原理课堂课件
制冷量
Qe Mr (h1 h4 )
单位质量制冷剂的制冷量
（2）蒸发器（2-3）
qe
Qe Mr
h1 h4
制热量
Qc Mr (h2 h3 )
单位质量冷凝热量或热泵制热量
（3）压缩机（1-2）
qc
Qc Mr
h2
h3
压缩机消耗功率
W Mr (h2 h1)
W 单位质量制冷剂消耗的功 w Mr h2 h1
（3）工质在冷凝器中等压冷却和凝结过程（冷凝过程）
冷凝过程放出热量，产生制热效应。
冷凝过程中的压力称冷凝压力，对应的饱和温度称冷凝温度。
（4）工质经节流阀节流
节流后工质压力降低。
3
医药&医学
工质经历了蒸发—压缩—冷凝—节流4个状态循环变化过程，实现 了热量从低温到高温的转移。其代价是消耗了功。
当制冷机用于供热（利用转移到高温处的热量）时，称为热泵。 概念：
医药&医学
19
制冷剂热力参数表
制冷剂饱和状态下热力性质表
R134a饱和状态下热力性质表
温度 t(℃)
绝对压力 p（kPa）
比容
液体υf
蒸气υg
（L/kg） （m3/kg）
比焓
液体hf （kJ/kg）
蒸气hg （kJ/kg）
汽化潜热 hfg
120度蒸汽高温热泵的原理
120度蒸汽高温热泵的原理
120度蒸汽高温热泵是一种高效、环保的供暖设备，能够利用废热、低温热能实现高温热水或蒸汽的生产，被广泛应用于生活和工业领域。本文将详细介绍120度蒸汽高温热泵的原理。
120度蒸汽高温热泵的工作原理是基于热力学循环原理，它利用压缩机和传热系统的协同作用，将低温热能转化为高温热能。其主要组成部分包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。
首先是蒸发器。蒸发器是120度蒸汽高温热泵的热源，通过蒸发器进入的低温工质（如水或其他低沸点工质）吸收废热或低温热能，从而蒸发为气体。
接下来是压缩机。压缩机是将低温低压气体压缩为高温高压气体的关键设备。通过电动机驱动，压缩机将从蒸发器进来的气体进行压缩，使其温度和压力升高。
然后是冷凝器。冷凝器是120度蒸汽高温热泵的热源输出部分，通过冷凝器中的冷却介质（如空气或水）与压缩机中的高温高压气体进行热交换，使气体冷却并转化为液体。在这个过程中，释放出的高温热量可以被利用。
最后是膨胀阀。膨胀阀位于压缩机和蒸发器之间，其主要作用是控制高温高压气体经过膨胀阀后的压力降低。这种降压过程会使气体温度下降，从而满足蒸发器对低温热能的需要。
通过上述的这个热力学循环过程，废热或低温热能先通过蒸发器进入热泵系统，然后通过压缩机的作用，将低温低压气体压缩为高温高压气体，再通过冷凝器释放出高温热量，最后通过膨胀阀使气体降压从而形成气体循环。在这个过程中，热泵系统通过提供的能量将低温热能升级为高温热能。
120度蒸汽高温热泵的优势非常明显。首先，它可以利用废热或低温热能进行供热，有效地提高其能源利用率，降低了能源消耗和环境污染。其次，通过利用空气或水等作为冷却介质，避免了对环境的污染。此外，120度蒸汽高温热泵的运行成本低，能有效地提高能源效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
冷凝器
室内机 压缩机
节流阀
室 外 机
蒸发器
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
热力学第一定理解释: 热能可以从一个物体传递给 另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换， 在传递和转换过程中，能量的总值不变。 热力学第二定律解释：热量不可能自发的从低温物体 转移到高温物体而不引起其它任何变化。
5.蒸汽压缩式热泵理论循环在P-h图上的表示
３ ２
４
１
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
6.蒸汽压缩式热泵理论循环的热力性能计算
单位制冷剂的制冷量：
qe h1 h4
单位制冷剂的制热量：
qc h2 h3
单位制冷剂的压缩功：
qe h2 h1
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
两种功能；
3.蒸发温度Te和冷凝温度Tk的变化均对热泵系统性能 产生重要影响，且Te↑、Tk↓均可
↑、 ↑。
e c
◆ 作 业：
蒸汽压缩式热泵系统变工况特性实验：分别作蒸发温度、 冷凝温度变工况条件下系统制热性能实验。
◆ 要 求：
通过实验数据对比分析，进一步理解和掌握蒸汽压缩式 热泵系统的变工况特性的基本规律。
制冷系数：
qe h1 h4 e w h2 h1
制热系数：
qc w qe c w w
1 e ＞1
三、热泵系统的变工况特性分析
7、蒸发温度（室外低温热源侧）对热泵性能的影响 制冷系数:
Te
Te
qe e w
制热系数:
h1 h4 h2 h1
T e
制热（制冷）循环切换方法：
冷凝器（蒸发器）
压缩机
室内机
节流阀
室 外 机 蒸发器（冷凝器）
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
4.热力学压-焓图的应用
气相区 液相区 两相区
※ Baidu Nhomakorabea构：
● ● ● ●
一点 三区 五态 八线
※ 功能:
●
确定状态参数
●
表示热力过程
进行热力计算 分析变工况特性
●
●
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
2、热泵型纯电动汽车空调新技术
开发出了国内第一台超低温热泵型纯电动汽车空调新技术产品， 该技术产品将于2012.09郑州新能源汽车展中首次展出。
◆ 小 结：
1.蒸汽压缩式热泵是指以冷凝器放出的热量来供热的 制冷系统； 2.蒸汽压缩式热泵系统由四个基本部件组成，其工作 循环与制冷循环反向，通过四通阀可实现制冷与制热
开创性地提出了以“三介质复合换热器” 为核心技术部件的复 合热源热泵新技术，并在太阳能-空气复合热源热泵、太阳能-地能复 合热源热泵、空气-地能复合热源热泵技术开发方面开展了系列研究 ，取得了一系列的技术专利。 系统特点：突破了传统换热器技术，可实现非同态双热源同步复 合利用和多种热源工作模式，较好地解决了单一热源热泵存在的突出 问题，显著提高了全年运行效率。
qc c 1 e w
蒸发温度 Te
三、热泵系统的变工况特性分析
8、冷凝温度（室内高温热源侧）对热泵性能的影响 制冷系数:
Tk
Tk
qe e w
制热系数:
h1 h4 h2 h1
qc 1 c e w
冷凝温度Tk
四、蒸汽压缩式热泵新技术成果简介
1、复合热源热泵新技术
使热量从低温热源转移到高温热源实现供热的装置。
一、蒸汽压缩式热泵的基本概念
热泵定义二：以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统。
热泵与制冷机的区别： 1.目的不同：前者目的制热，后者目的制冷。 2.工作温度区不同：前者将环境温度作为低温热源， 后者将环境温度作为高温热源。
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
蒸发器
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
3.冷、热两用型热泵系统工作原理
冷凝器（蒸发器）
室内机
室 外 机
蒸发器（冷凝器）
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
通过四通换向阀实现制冷与制热循环切换
接压缩机排气口
接室内换热器
接室外换热器
接压缩机吸气口
四通换向阀（有四个通道）
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
§2-3 蒸汽压缩式热泵循环技术
主要内容与教学要求：
★一、蒸汽压缩式热泵的基本概念（基础）
★二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算（重点） ★三、蒸汽压缩式热泵系统的变工况特性分析（难点） ★四、蒸汽压缩式热泵新技术成果简介（创新思维启发）
一、蒸汽压缩式热泵的基本概念
热 泵
水 泵
热泵定义一：指通过消耗少量高品位能量（如机械能、电能等），
从环境或废热中 吸取的热量300%（低温热源）
（高温热源） （补偿能源）
输入的电能100% 热泵 用户获得的 热能400%
二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算
2.热泵系统工作原理（以家用热泵空调为例）
冷凝器
室内机 压缩机
节流阀
室内温度25℃（冷凝温度40℃ ）
环境温度10℃（蒸发温度 0 ℃ ） 室 外 机