热泵技术及直热循环式与循环式热泵对比
(完整版)直热式和循环式对比分析
直热式与循环式对比分析机组原理：芬尼克兹（PHNIX）热泵运用逆卡诺原理，以极少的电能，吸收空气中大量的低温热能通过压缩机的压缩变为高温热能来加热热水，所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水。
作空气源热泵工作原理图为热水系统它具有无以比拟的优点。
热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学第2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境下的热量去加热制取高温的热水。
它的原理与空调雷同。
芬尼克兹（PHNIX）机组特点——直热式热泵热水机组与循环式热泵机组特点比较直热式:芬尼克兹（PHNIX）直热式热泵热水机组,自来水直接进机组，低温自来水直接吸收高温冷媒的热量,使冷媒得到充分冷却,系统高压压力降低,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少 ,机组运行效率高.由于直热式的进水永远是常温，压缩机的排气温度变化不大，对压缩机的冲击较小能起到保护压缩机的作用，从而延长压缩机的寿命。
循环式：循环式热泵热水机组,该机组的补水是先补进保温水箱，然后经过循环泵进入机组加热，它的进水温度不断的再改变，压缩机的排气温度和排气压力也不停的在变，势必会对压缩机造成冲击，特别是水箱相对高温热水进行循环加热的时候，对压缩机冲击很大。
因为,冷媒没有充分冷却,系统长期处于高压状态,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较多,压缩机的寿命会缩短。
所谓循环式空气能热泵热水机，指的就是被加热的水反复多次循环才能被加热到设定的温度;直热式空气能热泵，指的是被加热的水循环一次就被加热到设定的目标温度;该技术区别于传统的需要反复多次进出空气能热泵加热才能达到设定温度的循环式空气能热泵。
其特点是：1、由于被加热的水是一次性就被加热到设定的热水温度，对于用户来说用水舒适性得到可靠的保证，不会因为在用水过程中水温变化影响用水的舒适性。
芬尼克兹（PHNIX）直热式特点：1、芬尼克兹（PHNIX）直热式热水机采用了先进的水路控制系统，使用了进出水感温头和电子流量计，通过出水温度来控制水路上的电动阀来调节水流量，从而达到自主的控制出水温度的要求。
热泵知识
（按照取热来源不同一般分为水源热泵、空气源热泵 和 地源热泵三种）
二、“热泵”的用途
制热：为生活、采暖提供热水；
制冷：为工艺、空调提供冷水；
通风：为工艺、空调提供通风；
建筑物附近具有废旧井下水资源的建筑采暖、空调工程项目，加热供冷设备可采用水 源热泵；
地质和水文地质条件、岩石层热物理性质直接影响地源热泵应用效果。为此，京国土 热〔2008〕531号规定：“规模为10000平方米以上（含）的项目，需提交地源热泵 项目浅层地温地质条件勘查评价报告，并取得专家论证的意见”。
三、热泵的种类及特点；
热泵的种类：
一、空气源热泵：分体式； 整体式； 二、水源热泵（分体式）：开式系统； 闭式系统； 三、地源热泵（分体式）： 1、地埋管地热源系统：水平式地埋管系统； 垂直式地埋管系统； 螺旋式地埋管系统； 2、地下水地热源系统：开式系统； 闭式系统； 四、水环热泵（分体式） ：
燃油加热水
过度季
冬季 夏季
188370kJ÷34400kJ/㎏ =5.47 ㎏
209300kJ÷34400kJ/㎏ =6.08 ㎏ 146510kJ÷32000kJ/M3 =4.58M3 188370kJ÷32000kJ/M3 =5.89M3 209300kJ÷32000kJ/M3 =6.54M3
32.82 (元)
全自动控制，无需值守
11元
13元
15元
2、选择热泵的主要思路
生活热水工程及小型的1万平方米以下的供热采暖工程项目，加热设备可采用空气源 热泵； 在水源500米范围的建筑采暖、空调工程项目，加热供冷设备可采用水源热泵；
直热式和循环式空气源热泵热水机对比分析
直热式与循环式空气源热泵热水机对比分析机组原理：芬尼克兹（PHNIX）热泵运用逆卡诺原理，以极少的电能，吸收空气中大量的低温热能通过压缩机的压缩变为高温热能来加热热水（图1），所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水。
作空气源热泵工作原理图为热水系统它具有无以比拟的优点。
空气源热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学第2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境下的热量去加热制取高温的热水。
它的原理与空调雷同。
图1芬尼克兹（PHNIX）机组特点——直热式空气源热泵热水机组与循环式热泵机组特点比较直热式:芬尼克兹（PHNIX）直热式空气源热泵热水机组,自来水直接进机组（图2、3），低温自来水直接吸收高温冷媒的热量,使冷媒得到充分冷却,系统高压压力降低,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少 ,机组运行效率高.由于直热式的进水永远是常温，压缩机的排气温度变化不大，对压缩机的冲击较小能起到保护压缩机的作用，从而延长压缩机的寿命。
循环式：循环式空气源热泵热水机组,该机组的补水是先补进保温水箱，然后经过循环泵进入机组加热，它的进水温度不断的再改变，压缩机的排气温度和排气压力也不停的在变，势必会对压缩机造成冲击，特别是水箱相对高温热水进行循环加热的时候，对压缩机冲击很大。
因为,冷媒没有充分冷却,系统长期处于高压状态,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较多,压缩机的寿命会缩短。
所谓循环式空气源热泵热水机，指的就是被加热的水反复多次循环才能被加热到设定的温度;直热式空气源热泵热水机，指的是被加热的水循环一次就被加热到设定的目标温度;该技术区别于传统的需要反复多次进出空气源热泵热水机加热才能达到设定温度的循环式空气能热泵。
其特点是：1、由于被加热的水是一次性就被加热到设定的热水温度，对于用户来说用水舒适性得到可靠的保证，不会因为在用水过程中水温变化影响用水的舒适性。
热泵技术
热泵技术(一)热泵技术1、将热量从低温环境传送到高温环境我们都知道，在自然状态下，我们不能将外部寒冷环境中的热量带到更加温暖的室内环境中。
同时我们也知道，科技的发展则是通过理论及相关设备将自然状态下不可能发生的事情实现。
而这项将热量从冷环境传送到热环境的技术已存有150多年了。
这项技术至今广泛运用于制冷设备的生产：即把热量通过制冷剂散发到外部更高温度的环境中去的设备。
同样，这项技术也可运用于制热：即将外部环境中的热量传送到室内进行制热而无需燃烧燃料来产生热量。
2、如何使用热空气进行室内制冷图例分为以下三个部分步骤1 —获取热空气我们假设将35℃的热空气封闭到一个带可运动活塞的圆柱体内。
步骤2 —膨胀我们设法将此空气膨胀，比如膨胀为原体积的1.2 倍。
这样则会造成空气温度的降低，因为：－空气膨胀后，初始状态时存在的热量散发给更大容积的空气。
－用于膨胀的能量从圆柱体内空气中提取（流体学理论）。
在此假设的膨胀容积下，空气温度从35℃下降到了13.3℃。
步骤3 —制冷我们把这个空气温度为13.3℃的圆柱体转移到温度为26℃的室内。
圆柱体内的空气则可以进行室内制冷。
此图例说明了可以将更高温度的空气膨胀并转移，然后进行室内环境的制冷。
热空气制冷原理图3、如何使用冷空气进行室内制热图例分为以下三个部分步骤1 —获取冷空气我们假设将10℃的冷空气封闭到一个带有可运动活塞的圆柱体内。
步骤2 —压缩我们将此空气压缩，使其容积减少20%，这样则会造成其温度升高，因为：—空气压缩后，初始状态时存在的热量加热更小容积的空气。
—用于压缩空气的能量传送到圆柱体内的空气中（流体学理论）。
在此假设的压缩体积下，空气温度由10℃上升到了36.4℃步骤3 —制热我们把这个空气温度为36.4℃的圆柱体转移到温度为20℃的室内，圆柱体内的空气则可进行室内的制热。
此图例说明了可以将更低温度的空气进行压缩并转移然后用于室内的环境制热。
冷空气制热原理4、将热量从低温传送到高温的设备能够将热量从低温环境传送到高温环境的设备有很多种，每种之间的物理及化学过程不一。
直热式与循环式空气源热泵热水系统
约 90%
124 中国设备工程 2022.12（下）
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中国设备工程
China Plant Engineering
3.2 直热式、循环式热泵热水系统优缺点分析 从技术层面分析，直热式热泵使用了较为先进的制
造技术，压缩机的运行工况稳定提升设备效能从而减少 对电能的消耗，更节能环保；出水恒定为终温有助于加 快系统热水的补偿及保持储热水箱内水温的稳定，从而 提高用水的舒适性；直热式热泵加热的热水系统自动化 控制程度较高，有助于进一步保障热水系统的稳定运行。 为达到直热式热泵压缩机的稳定运行，制水流量的可浮 动范围较小，设备内水损（进出水压力差）较大；直热 式热泵热水系统为冷水（初温）直接进入热泵经加热（终 温）后进入水箱，对热泵设备的摆放位置做出了部分限 制，以避免热泵及储热水箱承压过高或热泵进行水压力 过低甚至无法进水的情况。
按被加热水通过空气源热泵一次或循环多次加热到 设定温度，可分为直热式空气源热泵、循环式空气源热泵。 2.2.1 直热式热泵设计
（1）热泵机组计算。直热式空气源热泵为初温冷 水进、终温热水出的一次加热形式，因此在设备运行状 况下可满足不间断的少量制备热水。当制热水能力满足 需求水量时，理论上可不设热水箱存储热水，但为确保 热水系统的供应，一般视情况设置一定容量的热水储罐。
热水为全日供应，水 - 水热泵、空气源热泵工作时 间按 9h 计算，热水设计小时耗热量和热水量根据如下 公式计算：
热水设计小时耗热量：
式中，Qh 为设计小时耗热量（kJ/h）；m 为用水计 算单位数（人数或床位数）；C 为水的比热，C=4.187 （kJ/kg·℃）；tr 为设计温度，为 55℃；tl 为冷水温度， tl=10℃；ρr 为热水密度（kg/L）；qr 为热水用水定额； T 为每日使用时间（h）；Cr 为热水供应系统的热损失系数， Cr=1.15。
直热式热泵和循环式热泵区别
直热式热泵和循环式热泵区别直热式加热方式：简洁理解就是来自外界的冷水进入热泵机组后出来就是60℃的热水，而且设备内部没有小水箱。
由于保温水箱与设备之间没有循环水泵，设备的开启与停止完全根据水箱的凹凸水位掌握器来掌握。
直热式的优势体现在以下几个方面：不需要循环水泵，削减能耗与故障几率。
开机后就获得源源不断的60℃左右热水，不需要等待，补水速度比循环式快，遇到客户用量大的状况，平安系数更高。
不加任何帮助加热设备状况下，出水温度可达到65℃。
设备内部冷凝系统在20公斤压力以下运行，降低了系统高压压力，使压缩机处于轻负荷运转状态，延长压缩机寿命。
直热式设备是直接补热水到热水水箱，即使遇到峰值最大用水量，客户用水温度不受任何影响。
保温水箱体积削减30%。
由于直接补热水，即使用户把保温水箱的水全部用完，水箱里面的水温都维持在60℃左右，因此可以100%利用。
循环式加热由于补冷水，当遇到大量用水时，水箱温度大幅度下降，水箱温度已经低于40℃。
为了保证用户要求，往往解决方法是增大水箱容积。
直热式热泵热水机组，低温自来水直接汲取高温冷媒的热量，使冷媒得到充分冷却，系统高压压力降低，压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少，从而延长压缩机的寿命，机组运行效率高循环式加热方式，总结起来有两种：第一种：首先把保温水箱全部灌满冷水，通过循环水泵把水箱的水打进热泵主机加热。
一般来说，每一次循环能够把水升温上升10℃左右。
举个例子，我们现在要把温度20℃的水加热至60℃，采纳循环式热泵则也许就需要热水泵经过5次左右循环。
而且当水箱的温度达到40℃以上时，由于温差削减了，单位时间内的热传递效率就同时削减，从而导致后期的加热效率大幅度降低。
其次种：在热泵机组中装配一个小型保温水箱和一个大型水箱，热泵机组先把小水箱灌满水，把小水箱的水加热至55℃后再通过循环水泵把热水传递至大型水箱。
一来，小水箱增加了设备的成本和故障几率；二者，增加循环水泵也等于增加了设备的成本和故障几率。
格力热泵热水机产品介绍
格力热 泵热水 机应运 而生！
格力热泵热水机简介
2
系统原 理
空气源热泵热水机是根据逆卡诺循环原理，以少量电能 为驱动力，以制冷剂为载体，源源不断的吸收空气中的 低品味热能（-7℃—43℃），转化为可利用的高品味热 能，再将高品味热能释放到水中，制取生活热水（默认 55℃，最高可达65℃），再通过热水管路输送给用户。
长×宽×高（外 机）
家用热泵热水机介绍
1
产品介 绍
循环加热式热水机
◆产品图片：如右 图 ◆现有型号：KFRS3.5/A；KFRS-5.0/A； KFRS-7.2/A ◆运行模式：热水， 自动除霜 ◆控制器功能：同 静态加热式热水机
家用热泵热水机介绍
2
产品原 理
循环加热式热水机
原理图
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全，从根本上杜绝了漏电、干烧、超高温等安全隐患。
◆精心设计
采用名优压缩机,系统稳定可靠;电子膨胀阀节流，可调节范
围更广更精确；热水专用套管式冷凝器，适用水质范围广，
不易胀堵，机组使用寿命长。
商用热泵热水机介绍
4
机组特
循环式热水机
点
◆模块化设计，自由组合
循环式热泵热水机组分为单机系列和模块化系列，共有
商用热泵热水机介绍
缺点
直热式热水机和循 环式热水机对比
◆某些特殊使用场所循环式热水机优势明显。循环式机 组在水温45℃以下时机组高效运转，此时循环式机组表 现为运行温差小,水温上升平稳且出水温度不高，相比 于直热式机组运行更节能和可靠。所以循环式机组适合 热水要求 45℃以下地方使用，如恒温池热水加热、游 泳场馆等。
化霜流程： 低温工况下运行时，当机组满足化霜条件后，进入化霜 流程。风机停止运行，四通阀上电换向，压缩机排出的 高温高压制冷剂气体被换向，直接进入蒸发器换热化霜 ，化霜冷凝后的制冷剂流经电子膨胀阀，进入套管换热 器，与循环热水换热蒸发后被重新吸入压缩机，进行下 一次循环。 ①除霜进入条件：同时满足连续运行时间、除霜间隔设 定时间以及管温也达化霜设定点。 ②退出化霜条件：化霜设定时间或管温达到化霜退出点。
地源热泵工作原理
机房占地面积小可设在地下室
机房占用建筑面积，冷却塔占 用屋顶面积储油设备需要占地 面积
须冷冻站和锅炉房，冷却塔占 用屋顶面积，储油设备需要占 地面积
须冷冻站和锅炉房，冷却塔占 用屋顶面积需要较大的电负荷
20年
10年
冷水机组20年燃油锅炉10年 冷水机组20年，电锅炉15年
只利用地下水的热量采用回灌 冷却水循环量的2%冬季供热的 冷却水循环量的2%冬季锅炉的 冷却水循环量的2%冬季锅炉的
冬天热泵中制冷剂正向流动, 压缩机排出的高温高压气体 进入冷凝器向集水器中的水放出热量, 相变为高温高压的液体, 再经热力膨胀阀节流降压变为低温低压的液体进入蒸发器, 从 地下循环液中吸取低温热后相变为低温低压的饱和蒸汽后进入 压缩机吸气端, 由压缩机压缩排出高温高压气体完成一个循环。 如此循环往复将地下低温热能“搬运”到集水器, 从而不断的
（如江河湖海）和国家政策（如取深井水）的限制。
地源热泵中央空调与传统中央空调系统对比 地源热泵中央空调和传统中央空调相比, 最大的特点就在于它的节能性；
项目 占地面积 设备寿命 水资源消耗量 驱动能源方式 环境保护 备注
地源热泵中央空调
溴化锂吸收式直燃机组
水冷机组+燃油(气)热水锅炉 水冷机组+电热锅炉
调器的2-4倍。
3 地源热泵的类型:
源热泵技术包含了抽地下水方式、埋管方式、抽取湖水或江河 水方式等，抽取湖水或江河水方式造价最低，埋管方式最贵，但最好。 只要有足够的场可地埋设管道（地下冷热交换装置）或政府允许抽取 地下水的就应该优先考虑选择地源热泵中央空调。地源热泵中央空调 如此节能是应为地源热泵技术借助了地下的能量，地下的能量还是来
至于太阳能。
地源热泵有开式和闭式两种
风冷模块水冷水源热泵分析对比,以及水源热泵地源热泵比较
风冷模块水冷水源热泵分析对比，以及水源热泵地源热泵比较风冷模块、水冷、水源热泵分析对比，以及水源热泵地源热泵比较一、模块式风冷冷（热）水机组风冷模块式热热水机组就是以空气为热（热）源，以水为供冷（热）介质的中央空调机组。
做为冷暖兼用型的一体化设备，风冷模块式热热水机组省略了冷却塔、水泵、锅炉及适当管道系统等许多辅件，系统结构直观，加装空间大，保护管理便利且节约能源，适用于广为。
因此，风冷模块式热热水机组通常适用于于既无供热锅炉，又并无供热管网或其它平衡可信热源，却又建议全年空调的暖通工程，就是设计中优先采用的方案。
主机与风机盘管、空调箱等末端装置所共同组成的集中式、半集中式中央空调系统具备布置有效率、掌控方式多样等特点，尤其适用于于商场、医院、宾馆、工厂、办公大楼等场合采用。
本公司风冷模块式热热水机组配上标准水管USB和单元女团掌控功能，并使机组运转自如。
加装完，接通电源、水路即可采用。
当空调面积多寡而须要多寡主机时，更显露出其便利自如。
1.优点前期设备投资比变频多联（vrv）便宜15%左右。
风冷热泵机组就是以电能做为能源，电能就是中央空调能源利用效率最低的一种能源采用方式；主机加工简单、操作方便，制冷量调节范围大，可是实现有级或无级调节；主机为全金属构件，技术成熟，使用寿命长；风冷模块机组就是以空气为热（热）源，以水为供冷（热）介质的中央空调机组，做为热热源兼用型一体化设备，省去了冷却塔、加热水泵、锅炉及适当管道系统等巨大的附属设备或附件。
系统结构简单，安装空间小，尤其适用于水源缺乏区域。
同时省去了冷却塔冷却水泵和冷却水系统，从而节约了冷却水系统投资和运行费用，无须专用机房，可直接安装在屋顶或室外空间。
风冷模块式机组每个模块均存有两套单一制的工作系统，如果其中一套系统存有故障，不能影响其它系统的正常运转，而且可不停机展开修理，整个空调系统不能受到影响，可靠性弱。
主机集中控制，电脑自动调节每个模块的运行时间，机组的使用寿命长。
(整理)水源热泵技术简介及各供暖方式运行费用分析对比
精品文档中央空调系统形式介绍1.1传统中央空调形式传统的中央空调有空气源热泵（风冷机组）+辅助电加热和水冷冷水机组+锅炉或热力管网两种形式。
空气源热泵（风冷机组）和水冷冷水机组在制冷时都是把房间的热量向室外空气排放，受室外气温因素影响太大，其制冷量随室外空气温度升高而降低，尤其在高温高湿地区，机组制冷性能极不稳定，效率低下,有时甚至不能工作。
在制热时，空气源热泵当室外温度降到零度以下时需加辅助电加热装置，耗电量大，效率很低;而水冷冷水机组+锅炉这种空调形式，在供热时需用电锅炉或燃煤、燃油锅炉，污染严重，运行费用昂贵。
1.2 水源热泵中央空调水源热泵中央空调分为地下水源热泵和地表水热泵两种形式。
1.2.1 水源热泵水源热泵的概念水源热泵技术是一种利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工业废水、地热尾水等）的低温低位热能资源，采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移，既可供热又可制冷的高效、环保、节能的空调系统。
水源热泵原理地球表面浅层水源（一般在 1000 米以内），像地下水、地表的河流、湖泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。
水源热泵技术的工作原理就是：在夏季将建筑物中的热量“取”出来，释放到水体中去，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，以达到夏季给建筑物室内制冷的目的；而冬季，则是通过水源热泵机组，从水源中“提取”热能，送到建筑物中采暖。
通常水源热泵消耗 1kW 的能量，用户可以得到 4kW 以上的热量或冷量。
水源热泵的分类当利用的对象都是水体和地层（含水地层）的蓄能，而且都是以水作为热泵机组的冷热源，都可以将之归类为水源热泵系统。
水源热泵可以分为地下水源热泵以及地表水源热泵。
地下水热泵系统，也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。
通过建造抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，由回灌井群灌回地下。
直热式空气能热泵热水器与循环式空气能热泵热水器性能对比
直热式空气能热泵热水器与循环式空气能热泵热水器的性能对比机组原理：芬尼克兹（PHNIX）热泵运用逆卡诺原理，以极少的电能，吸收空气中大量的低温热能通过压缩机的压缩变为高温热能来加热热水（图1），所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水。
作空气源热泵工作原理图为热水系统它具有无以比拟的优点。
热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学第2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境下的热量去加热制取高温的热水。
它的原理与空调雷同。
图1芬尼克兹（PHNIX）机组特点——直热式热泵热水机组与循环式热泵机组特点比较直热式:芬尼克兹（PHNIX）直热式热泵热水机组,自来水直接进机组（图2、3），低温自来水直接吸收高温冷媒的热量,使冷媒得到充分冷却,系统高压压力降低,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少,机组运行效率高.由于直热式的进水永远是常温，压缩机的排气温度变化不大，对压缩机的冲击较小能起到保护压缩机的作用，从而延长压缩机的寿命。
循环式：循环式热泵热水机组,该机组的补水是先补进保温水箱，然后经过循环泵进入机组加热，它的进水温度不断的再改变，压缩机的排气温度和排气压力也不停的在变，势必会对压缩机造成冲击，特别是水箱相对高温热水进行循环加热的时候，对压缩机冲击很大。
因为,冷媒没有充分冷却,系统长期处于高压状态,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较多,压缩机的寿命会缩短。
所谓循环式空气能热泵热水机，指的就是被加热的水反复多次循环才能被加热到设定的温度;直热式空气能热泵，指的是被加热的水循环一次就被加热到设定的目标温度;该技术区别于传统的需要反复多次进出空气能热泵加热才能达到设定温度的循环式空气能热泵。
其特点是：1、由于被加热的水是一次性就被加热到设定的热水温度，对于用户来说用水舒适性得到可靠的保证，不会因为在用水过程中水温变化影响用水的舒适性。
图2图3芬尼克兹（PHNIX）直热式特点：1、芬尼克兹（PHNIX）直热式热水机采用了先进的水路控制系统，使用了进出水感温头和电子流量计，通过出水温度来控制水路上的电动阀来调节水流量，从而达到自主的控制出水温度的要求。
热泵工作原理及评价全解
一、蒸气压缩式热泵的工作原理
蒸气压缩式的理论循环
蒸气压缩式热泵的理论循环是在两相区的逆 卡诺循环基础上改造而成.
二、布雷顿Bragton热泵循环
1844年美国人高里J.Gorrie制造了利用空气 作工质的气体压缩式制冷机.
最早的空气制冷机是封闭的布雷顿循环.
布雷顿循环
封闭的布雷顿热泵循环流程图
有溶液热交换器的吸收式热泵图示
吸收式热泵理论循环
有无溶液热交换器的吸收式热泵工作热力性 能的比较
单效溴化锂吸收式热泵的工作流程
热媒水出
高温热源
低温水源
P
热媒水进
冷热电联产系统BCHP原理图
蒸汽喷射式热泵理论循环
蒸气喷射式热泵同吸收式热泵一样,是靠消 耗热能来提取低位热源中的热量进行供热 的设备.它具有结构简单,几乎没有机械运 动部件,价格低廉,操作方便,经久耐用等优 点,因此,尽管喷射式热泵热效率低,仍引起 了人们的兴趣.
3、工质对
1. 工质对二元溶液： 两种可以相互吸收的物质形成的溶液.
2. 吸收式热泵常用工质对： 溴化锂水溶液；氨水溶液
3. 工质对的要求：两种物质互溶性好,且具有不同的沸点 低沸点组分：制冷剂——水100℃、氨-33.4℃ 高沸点组分：吸收剂 ——溴化锂1265℃、水100℃
吸收式热泵理论循环
化学热泵
增热型化学热泵
a吸热循环；b供热循环
化学热泵
升温型化学热泵工作原理图
蒸汽喷射式热泵工作原理
蒸汽喷射式热泵系统组成
蒸汽喷射式热泵工作原理
用喷射器代替压缩机驱动系统工作.喷射器由喷嘴、 混合室、扩压管等部分组成.
推动工质循环的动力是高压蒸汽,加入的有用能为热 能.
太阳能PVT热泵技术在供热领域的应用分析
太阳能PVT热泵技术在供热领域的应用分析摘要：太阳能PVT热泵技术是一种新型的绿色能源技术，能够将太阳能转化为电能和热能。
本文针对太阳能PVT热泵技术在供热领域的应用展开了分析研究。
文章首先介绍了PVT热泵技术的原理，然后对其在供热领域的系统形式与经济性进行了探讨，分析了该技术的优越性和可行性，并对其在未来的推广和应用进行了展望。
最终，本文得出了太阳能PVT热泵技术具有广阔的市场前景和发展空间，值得进一步研究和推广应用。
关键词：太阳能，PVT，热泵，供热0 引言随着全球经济的快速发展，也带来了诸多能源和环境问题。
传统的化石能源如煤、油和天然气等不仅会导致能源浪费，而且会加剧了全球气候变化问题。
因此，发展可再生能源成为了解决这些问题的一种趋势。
其中，太阳能是最丰富、最普及的可再生能源之一，具有相当大的开发潜力和应用前景。
然而，单独使用太阳能技术，存在能源匹配度低、可靠性差等问题，为了克服这些问题，开发出一种将太阳能和热泵技术相结合的创新技术，可以充分利用PVT实现太阳能光电转换和光热转换，再结合热泵技术，实现发电、供热等多种供能模式，有效提高能源利用效率和可靠性。
1 工作原理介绍1.1PVT组件图1 PVT组件结构图PVT组件主要由玻璃层、EVA层、光伏电池组、TPT和换热板组成，如图1所示。
光伏电池主要采用晶硅材料，可以将太阳光能转化为电能。
换热板可以吸收光伏板上的太阳辐射能和空气中的热量，组件分别通过辐射和对流换热等方式，吸收热能，供给换热板内的载热流体。
1.2系统原理本文探讨的PVT热泵技术如图2所示，该系统不但能够发电，还可以提供热水。
其工作原理如下：载冷剂吸收PVT组件的热量后，进入热泵机组，通过热泵机组的热泵循环，将热量转化成高温、高压的制冷剂，再通过换热器加热水箱中的水，达到制取高温热水的效果，供给供热需求侧。
载冷剂温度降低后，再次进入PVT组件吸热，冷却光伏电池，提升发电效率，也延长了组件的使用寿命。
空气源热泵热水器工作原理以及特点
空气源热泵热水器工作原理以及特点空气源热泵热水器是继燃气热水器、电热水器和太阳能热水器的新一代热水装置，是可替代锅炉的供暖水设备。
空气源热泵热水器是综合电热水器和太阳能热水器优点的安全节能环保型热水器，可一年三百六十五天全天候运转，制造相同的热水量，使用成本只有电热水器的1/4，燃气热水器的1/3，太阳热水器的1/2。
高热效率是空气源热泵热水器最大的特点和优势，在能源问题成为世界问题时，这是空气源热泵热水器成为“第四代热水器”的最重要的法宝之一。
一、空气源热泵热水器工作原理空气源热泵热水器内专置一种吸热介质——冷媒，它在液化的状态下低于零下20℃，与外界温度存在着温差，因此，冷媒可吸收外界的热能，在蒸发器内部蒸发汽化，通过空气源热泵热水器中压缩机的工作提高冷媒的温度，再通过冷凝器使冷媒从汽化状态转化为液化状态，在转化过程中，释放出大量的热量，传递给水箱中的储备水，使水温升高，达到制热水的目的。
系统组成空气源热泵中央热水机组一般由压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置、过滤器、储液罐、单向阀、电磁阀、冷凝压力调节水阀、储水箱等几部分组成系统简图工作原理1. 低温低压制冷剂经膨胀机构节流降压后，进入空气交换机中蒸发吸热，从空气中吸收大量的热量Q12. 蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机，被压缩后，变成高温高压的制冷剂（此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分：一部分是从空气中吸收的热量Q1，一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q2）；3. 被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器，将其所含热量（Q1+Q2）释放给进入热换热器中的冷水，冷水被加热到55℃（最高达65℃）直接进入保温水箱储存起来供用户使用；4. 放热后的制冷剂以液态形式进入膨胀机构，节流降压......如此不间断进行循环。
二、空气源热泵热水器具有以下特点1、超大水量：水箱容量根据具体要求量身订做，水量充足，可满足不同客户不同时段需求。
直热式空气能与循环式空气能热水器的区别
直热式空气能与与循环式空气能热水器的区别
空气能热水器是采用逆卡诺循环原理的一种新型节能热水器，很多有热水需求的场所，都有设计。
然而，在选择空气能热水器时经常存在一些专业的问题，导致不能做出正确的选择而出现不好用或不节能的情况。
例如同是在选择空气能热水器，但是选择直热式空气能还循环式空气能热水器？这是一个做为使用者，在购买前必须考虑的问题。
直热式空气能热水器，就是冷水直接进入空气能热水器主机，在主机内进行加热，通过出水温度自动调节进冷水量，出水温度高时放大进冷水量，出水温度低时缩小进冷水量，以实现用水流量调节出水温度，完成定温出水的功能，然后把达到设定温度的热水补进保温水箱，储存待用。
这种工作方式的空气能热水器热泵称之为直接式热泵热水器，循环式空气能热水器，是冷水直接进入保温水箱，再通过保温水箱内的水与主机进行循环加热的一种加热方式，循环加热每次温升3-5℃，
对于两加热方式的空气能热泵热水器在选择时按用途进行设计，如酒店，工厂、学校等，这种属于直用热水方式，热水只用一次就会排放出去，所以这种环境适合于直热式空气能，直接补热水到保温水箱，当用水量超过保温水箱内储存的用水量时可能直接补热水到保温水箱内，这样就可能源源不断的提供热水。
当进行循环利用的热水加热时，适用于循环式热泵热水器，因泳池水属于循环利用的热水，当温度下降3-5℃度后空气能热泵热水器马上能把热水温度提升3-5℃度，达到目标水温的一种恒温式热水器。
在所以在这种情况下适合选用循环式热泵。
经上述分析总结，当加热一次性使用的热水时选用直热式热泵热水器。
当加热循环利热的热水时选用循环式热泵热水器是较为合理的设计思路。
热泵种类介绍
容易造成“土壤热不平衡〞，影响周围生态。
2.1 土壤源热泵
一、概念： 土壤源热泵是利用地下
常温土壤温度相对稳定的特 性，通过深埋于建筑物周围 的管路系统与建筑物内部完 成热交换的装置。冬季从土 壤中取热，向建筑物供暖;夏 季向土壤排热，为建筑物制 冷。
二、适用条件：
1、建筑物附近缺乏水资 源或因各种因素限制，无法 利用水资源。
·水源充分，四季清楚，温度适中的地区； ·但凡水量，水温，水质能够满足水源热泵制热〔制冷〕需要的任何水源 都可作为系统水源。
四、水源热泵应用局限：
·水资源缺乏，水质差的地区； ·冬季严寒或四季炎热的地区。
1 水源热泵
五、水源热泵的特点: ·属可再生能源利用技术；〔水吸收太阳能，可再生〕 ·高效节能；〔水温冬季比环境温度高，夏低〕 ·运行稳定可靠；〔水体温度稳点〕 ·环境效益显著；〔污染小〕 ·一机多用，应用范围广。〔可供暖、空调，供生活热水〕
2、建筑物附近有足够场 地敷设“地埋管〞。〔例如： 办公楼前后场地、别墅花园， 学校运动场等等〕
2.1 土壤源热泵
三、地源热泵的优缺点：
资源 可再 生利
用
运行 费用
低
占地 面积 少
绿色 环保
自动 化程 度高
地源热泵
缺点：土壤传热性能差，需要提高传热面积， 导致占地面积较大
2.1 土壤源热泵
三 种 地 下 埋 管 形 式
目前国内地下水回灌技术还不成熟，从地下 抽出来的水经过换热器后很难再被全部回灌到含 水层内，造成地下水资源的流失，地面下沉。 3.腐蚀与水质问题
回灌水处理不当将污染地下水。 4.地方政策的规定
是否允许利用地下水。
1.2 地表水源热泵
热泵种类介绍.ppt
四、水源热泵应用局限：
·水资源缺乏，水质差的地区； ·冬季严寒或四季炎热的地区。
1 水源热泵
五、水源热泵的特点: ·属可再生能源利用技术；（水吸收太阳能，可再生） ·高效节能；（水温冬季比环境温度高，夏低） ·运行稳定可靠；（水体温度稳点） ·环境效益显著；（污染小） ·一机多用，应用范围广。（可供暖、空调，供生活热水）
· 缺点：当湖水水质比较浑浊时，位 于湖底的换热器可能结垢，影响传热效果， 这会引起机组效率和制冷量的变化；如果 湖水换热器处于公共区域，有可能遭到人 为的破坏；如果河水或者湖水比较浅时， 水的温度容易受到大气温度的影响。
当冬季湖水温度较低时，为了防止 机组换热器内循环液冻结，须采用闭式系 统。当湖水温度在5℃以下时，环路内就 必须采用防冻液。
二、热泵的工作原理：
热泵由低温热源(如周围环境的自然空气、地下水、河水、海水、 污水等)吸热能，然后转换为较高温热源释放至所需的空间(或其它区域) 内。这种装即可用作供热采暖设备，又可用作制冷降温设备。
三、热泵的分类：
按与环境换热介质的种类分：水-水式热泵、水-空气式热泵、空
气-水式热泵、空气-空气热泵
1.地源热泵技术属可再生能源利用技术； 2.地源热泵属经济有效的节能技术； 3.地源热泵环境效益显著； 4.地源热泵一机多用，应用范围广； 5.地源热泵空调系统维护费用低。 四、不足：
容易造成“土壤热不平衡”，影响周围生态。
2.1 土壤源热泵
一、概念：
土壤源热泵是利用地 下常温土壤温度相对稳定的 特性，通过深埋于建筑物周 围的管路系统与建筑物内部 完成热交换的装置。冬季从 土壤中取热，向建筑物供暖; 夏季向土壤排热，为建筑物 制冷。
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热泵技术及直热循环式与循环式热泵对比 生活热水供应是人民生活质量提高的必然。
热泵热水机组是当前最为节能、环保、安全、可靠的制取生活热水的设备。
随着改革、开放，人民的生活有了极大的提高。
城里每家每户都有了煤气供应，大大方便了烧热水。
以后电热水器、燃气热水器大量进入寻常百姓家，每个家庭用热水有了保证。
至于酒店、宾馆等等商业设施，自然必须有集中的热水供应。
目前，就连学生宿舍、小区住宅，都纷纷安装上了中央热水系统，保证了人们对于热水的需求，洗脸洗澡，做饭洗菜等都用上了热水，使人们沐浴在一个“温暖、温馨”的天地里。
当前生活热水供应的耗能是很高的，椐统计，城市各类商业建筑生活热水的能耗约为其建筑总能耗的10-40%（其中，写字楼约为2.7%；商场10.7%；饭店31%；医院41.8%）；城市民用建筑生活热水能耗约为其建筑总能耗的20-30%。
而建筑能耗约占整个社会总能耗的30%，这样折算下来，热水的能耗约为整个社会总能耗的3-4%，根据估算，为满足全国城镇居民生活热水供应（年人均耗用热水25-35 升/日），一年约要耗用相当于1750 亿到2450 亿度电的能量。
节能是热水技术发展的永恒主题，高能耗是常规热水技术无法克服的缺点。
热泵技术是一种热能回收技术，使用热泵技术，利用空气中、水中所蕴藏的趋于无限的能量，一年四季都可以将空气中和水中取出的热量来制造热水。
利用热泵原理制造的热水机组是一种热效率大于1 的设备。
无论是水源热泵或者空气源热泵，都是可以吸取低温水源或空气源的热量，再将这一些热量连同本身所消耗的一部分电能所转化的热量，转送到常温环境条件下去应用。
就拿空气源热泵热水机组而言，利用了制冷工质循环过程的“泵”热原理：
少量电能驱动机组进行，单位时间用电量为Q1；机组运行，利用制冷剂的相变从空气中吸收大量热能Q2；冷水进入机组，被加热成高温热水，得到Q3。
根据能量守恒定律：输入能量=输出能量即Q3=Q1+Q2
标准工况下：Q2=3.6Q1，故Q3=Q1+3.6Q1=4.6Q1
性能系数COP=输出能量/输入能量=Q3/Q1=4.6
即相当于消耗1kW的电能得到4.6kW的热能。
其中从空气中吸收的热能Q2是免费的，故公式中“输入能量”不包括Q2。
可见热泵热水机组是当前最为节能的、最为环保的制取热水的设备，也是最为安全、可靠的、最为简便的热水设备。
可以广泛用于住宅、医院、宾馆、酒店、学校、美容理发、餐饮洗浴，以及室内游泳池、桑拿等场所。
一个以热泵热水机组为热源的中央热水系统，最基本的组成是机组、蓄热水箱、循环加热泵及其管路和室内热水输配系统。
而前三者综合起来，可以称之为“热源部分”。
热源部分由机组，通过循环加热泵和相应管路与蓄热水箱构成一个加热循环，加热后的热水通过泵或重力外送：图1 就是一个开式循环加热热源系统。
图2 是一个闭式循环加热系统。
直热循环式热泵与循环式热泵对比
空气源热泵热水机组是当今世界上开拓利用新能源最好的设备之一，是继锅炉、燃气热水器、电热水器和太阳能热水器之后的新一代热制取装置。
在能源供应日益紧张的今天，空气源热泵热水机凭借其高效节能、环保、安全等诸多优势迅速在市场上得以推广。
系统简图
市场上已有的热泵热水机组多为循环式热水机组，即一箱冷水经过机组循环加热，最终将整箱的冷水加热为热水。
循环式热泵热水机组在整个加热过程中不能够使用热水，即客户要根据机组运行情况分时段使用热水。
循环式热水机组的这一性影响和制约了客户的使用要求，给客户带来了诸多不便。
一、循环式加热方式，总结起来有两种：
第一种：首先把保温水箱全部灌满冷水，通过循环水泵把水箱的水打进热泵主机加热。
一般来说，每一次循环能够把水升温升高10℃左右。
举个例子，我们现在要把温度20℃的水加热至60℃，采用循环式热泵则大概就需要热水泵经过5次左右循环。
而且当水箱的温度达到40℃以上时，由于温差减少了，单位时间内的热传递效率就同时减少，从而导致后期的加热效率大幅度降低。
第二种：在热泵机组中装配一个小型保温水箱和一个大型水箱，热泵机组先把小水箱灌满水，把小水箱的水加热至55℃后再通过循环水泵把热水传递至大型水箱。
一来，小水箱增加了设备的成本和故障几率；二者，增加循环水泵也等于增加了设备的成本和故障几率。
大水箱容易因散失热量而小试降低，导致供水效果差。
循环式加热方式由于受到R22制冷剂特性的影响，为确保热泵热机组安全可靠运行，循环式热泵热水机组的出水温度一般在45~55℃之间，即水箱内的最高水温只能到55℃。
热水流经热水供水管道时，由于供水管道的长度、保温措施以及气候特点的不同，最终到达客户使用终端的热水会有3~10℃（甚至更大）的温度温度损减下降。
这种条件下使用热水时只需要混很少量的冷水或不混冷水就可以直接使用。
二、直热循环式加热方式
商用直热循环式热泵热水机组的出现很好的解决了上面的难题，为提高客户的可用热水量，同时满足高温热水的需求。
（1）新型热水机组的出水温度能够达到60℃，且出水温度在一定范围内应可自由调整。
采用直热式（一次加热式）热水，保证补给给水箱的水直接为60℃
的高温热水，方便客户随时使用。
同时应配备补水和水位控制系统，最大程度方便工程的设计安装。
（2）这种直热式热水机组应兼有直热和循环2种加热方式，当整箱热水的温度下降时自动启动此功能为水箱补充热量，且这2种模式可自动切换。
冬季的热水使用需求要远远大于夏季的。
在冬季运行时，由于气温较低，蒸发器表面不可避免地会结霜，随着蒸发表面结霜面积和厚度的增加，机组制热水能力不断下降。
因此快速除霜对于热泵热水机组是必须的，而且除霜必须干净才能保证机组制热水能力。
站在用户需求和设计的角度来看，直热式机组应能很好地解决此问题才能更好地满足市场需求。
为了保证机组能够更好地除霜，高温直热式热泵热水机为化霜流露专门设计了一个小型蒸发器来配合化霜组件（专利号：200520056197.7），为确保热水使用需求提供了有效的保障。
上图简单描述了商用高温直热式热水机化霜流路。
化霜组件配合小型蒸发器使用使化霜干净快速。
化霜组件的原理很简单，采用了电加热组件用于加热冷媒，提供了机组化霜所需要的热量，保证即可快速除霜，又不至于浪费电能，导致电气安全危险。
直热式热泵是直接补热水到热水水箱，即使遇到峰值最大用水量，客户用水温度不受任何影响。
由于直接补热水，即使用户把保温水箱的水全部用完，水箱里面的水温都维持在60℃左右，因此可以100%利用，保证供水及时。
循环式加热由于补冷水，当遇到大量用水时，水箱温度大幅度下降，水箱温度已经低于40℃，影响用户用水需求。
所以选择直热循环式热泵机组是最优的选型方案。
直热循环式与循环式热泵对比分析表
名称内容直热循环式循环式备注
水温调节可一次加热到60℃，供水及
时在40~60℃内自由设定出
水温度，宽范围满足用户各种
个性需求，产品通过进口电子
膨胀水阀（温水阀）的精密调
节功能来实现。
通过系统的各
个感温包监控各点的温度，反
馈给芯片组，芯片组发出调节
指令实现阀体的无级调节。
出水温度一般在45~55℃之间，即水箱内的最高水温只能到55℃。
，当冷水补进水箱后，水箱温度降低幅度在5~10℃左右。
水温波动大，影响使用。
舒适性水箱始终保持高温，水箱温度
波动小，热水随时供应，用水
舒适。
即使冬季时水箱温度下
降时，系统自动进入循环加
热，提升水箱温度。
冷水直接进入水箱，水温波动大，影响用水舒适性
节能性长期处于稳定运行状态，系统
始终保持高能效比运行，整体
运行效果高运行阶段严重偏离压缩机高效工作区，降低系统整体运行效率
可靠性进水为常温自来水，出水为设
定温度出水，机组始终保持稳
定运行状态，有效延长压缩机
寿命。
加热使压缩机长期处于高压高冷凝温度状态，且容易频繁启动进行循环加热，容易致命压缩机烧毁
工程性施工简单，系统简单，施工快
捷，安装成本低。
工程复杂，如第二种循环方式，要保证系统热水供应效果，需配多组循环水泵，采用多个加热水箱，连接管路复杂，控制麻烦
水位调节设计了水位控制系统，水位开
关分为四段浮球式和摩托罗
拉无级调节式2种。
精确控制
水位，同时可通过电控主板上
的拔码开关来设定最高水位，
方便不同客户的不同高度的
水箱使用，大大方便了工程的
设计和安装。
安装必须考虑保温水箱的补水系统。
例如：水位到什么位置开始补水、什么时候停止供应热水等。
作为生产厂很难对工程上设计的方案和采用的水位控制器进行控制。
错误的方案或控制器会改变机组的运行状态，对机组的可靠性造成影响。