华中科技大学热泵课件
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热泵概述资料ppt课件
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
热泵的用途 废热利用热泵
装置用途 洗衣房
旅馆、医院 印染和其他纺织工业 造纸和其他加工工业
麦芽作坊 农用空调装置 香蕉催熟装置
干燥装置
用热 热水 温水 热水、热碱水 热水、干燥过程 干燥室 采暖、热水 催熟间 干燥空气
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
吸收式热泵的工作原理
溶液循环:从发生器来的溶液在吸收器中吸收 来自蒸发器的冷剂蒸汽，这一吸收过程为发热 过程，为使吸收过程能够持续有效进行，需要 不断从吸收器中取走热量，吸收器中的溶液再 用溶液泵加压送入发生器，在发生器中，利用 外热源对溶液加热，使之沸腾，产生的制冷剂 蒸汽进入冷凝器冷凝，溶液返回吸收器再次吸 收低压制冷剂，从而实现低压制冷剂蒸汽转变 为高压蒸汽的压缩升压过程。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
热泵的特点
空气源热泵特点： 1、节能，有利于能源的综合利用； 2、有利于环境保护； 3、冷、热及通风三项功能结合，设备利用率高，节省 投资； 4、 采用电驱动，调控方便，可实现无人坚守运行； 5、 设备占用场地面积小，无条件限制。
热泵的定义
• 热泵可设想如右图所示的节
能装置，由动力机和工作机 高位能
组成热泵机组。利用高位能
来推动动力机（如汽轮机、
燃气机、燃油机、电机等），
然后在由动力机来驱动工作 动力机
热泵循环教学讲解课件
理论循环的压焓图
压焓图的作用：p
确定状态参数 pk
3
表示热力过程 p0
4
2 1
分析能量变化
0
h3=h4
h1 h2 h
蒸气压缩制冷理论循环p h图
状态点的确定
1点：Po等压线与x=1蒸气干饱和线交点 3点： Pk等压线与x=0液态饱和线交点 2点: Pk等压线与s1等熵线交点 4点： Po等压线与h3等焓线交点
蒸气喷射式热泵特点
以热能为补偿能量形式；结构简单； 加工方便；没有运动部件；使用寿命长， 故具有一定的使用价值。但这种热泵所 需的工作蒸气压力高，喷射器流动损失 大，因而效率较低。因此在空调中采用 溴化锂吸收式热泵比蒸气喷射式热泵有 明显的优势。
3.4.2吸收式热泵循环
吸收式热泵主要由4个热交换设备组成， 即发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器， 它们组成制冷剂循环与吸收剂循环两个 循环环路。
蒸气压缩式热泵与吸收式热泵循环比较
吸收式热泵有两类形式：
①第一类吸收式热泵。利用高温热源把低温热 源的热能提高到中温的热泵系统。它是同时利 用吸收热和冷凝热制取中温热水的吸收式热泵；
②第二类吸收式热泵。利用中温废热和发生器 形成驱动热源系统，同时还利用中温废热和蒸 发器构成热源系统，在吸收器中制取温度高于 中温废热的热水的热泵系统。
化学热泵以利用化学能量的蓄热物质分类， 可分为以下4种：
①利用吸附热的化学热泵，如利用分子筛、硅 胶、活性炭、沸石等吸水性能强的吸附剂吸附 水蒸气；
②利用浓度差的化学热泵，如利用硫酸、溴化 锂、氯化钙等在水中的溶解热；
③利用可逆化学反应热的化学热泵，如利用 Ca(OH)2／CaO、CaCO3／Ca0体系和金属氢化 物、氨化物等可逆化学反应的反应热；
《热泵机组培训》PPT课件
2021/2/18
可整理ppt
11
3、机组主要关键配件的优缺点
涡旋压缩机的特点：
◆没有吸气阀和排气阀，工作可靠，寿命长达10年以上； ◆效率比活塞式压缩机高10％以上，比转子式压缩机高5％
以上； ◆高强度的抗液击和抗高温性能，最高承受130 ℃高温； ◆噪声低，比同类型活塞式压缩机低5分贝以上； ◆运转平衡，振动小； ◆吸排气过程连续，大大降低排气脉冲； ◆零件数量少，重量轻，体积小； ◆电机工作温度较低，电机故障可能性更小。
智能化恒温控制：水温恒温器则能根据设定出水温度自动 调节开度，通过主板指令做出动作，智能、灵敏。
2021/2/18
可整理ppt
30
4、不同机组的工作原理与控制方法介绍
4.3.4三合一机组 (套管+翅片换热器) 运行方法简介 制热水 风冷换热器不工作，压缩机、热水换热器、节流机机构、 冷暖换热器是系统的组成。水温经过反复循环加热到设 定温度； 空调制冷 热水换热器不工作，压缩机、风冷换热器、节流机机构、 冷暖换热器是系统的组成。增加风机盘管作为空调系统 的内机，吸收环境热量实现制冷；
三合一机 组
2021/2/18
LSQF7.5R/R
LS代表冷却水，Q表示全封闭压缩机，F表示风冷式， 7.5表示制冷量 (Kw)，前R表示热泵，后R表示热水.
可整理ppt
4
2、机组型号的命名方法
2.1家庭机依据标准：GB/T 23137-2008
国标中家用热水器型号命名规则如下：
2021/2/18
至2Mpa时，卸荷阀关闭，系统压力恢复正常。
化霜控制：可调化霜温度和除霜时间。主板定时+温度
智能控制，防止压缩频繁启停，避免无霜化霜或结霜不
热泵课件1
热泵技术第一章：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第一章导论与基础§1-1 能源与环境★§1-2 高位能与低位能★§1-3 热泵的定义★§1-4 热泵的种类★§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。
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。
华中科技大学工程热力学课件绪论
He received two years' education in arithmetic and geometry before Dalton was forced to retire. Joule was subsequently tutored by John Davies.
Joule became a manager of the brewery and took an active role until the sale of the business in 1854.
3
2
5
1
0
s
三要素:热源、工质、来源
循环热效率公式
提高循环效率的 途径在哪里？
问题六：热力学和传热学有什么关系？
James Joule (1818~1889)
热力学第一定律：能量守恒 系统的内能=系统吸收的热量+对系统做功
That’s the mission of heat transfer
工程热力学
Thermodynamics
主讲老师：方Байду номын сангаас生
问题一：关于能量你知道多少？
能量的来源？ 能量的形式？
能量的来源与形式
常规能源：
化石燃料 生物质能 水能
新能源：
海洋能 地热能 太阳能 核能 风能
•人们由自然界获得能量的主要形式是：热能！
据统计，经过热能形式而被利用的能量在 我国占90％以上，世界上其它国家也超过 85％。
相平衡的浓度 物体从高的位置降落到稳定的位置。 电荷从高电位迁移到接近于环境的电位。
• 自然界当中，任何实际过程都会引起能量损失 • 能量使用的过程就是能量被贬值、被消耗的过程
Energy efficiency of some common energy conversion device
Joule became a manager of the brewery and took an active role until the sale of the business in 1854.
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三要素:热源、工质、来源
循环热效率公式
提高循环效率的 途径在哪里？
问题六：热力学和传热学有什么关系？
James Joule (1818~1889)
热力学第一定律：能量守恒 系统的内能=系统吸收的热量+对系统做功
That’s the mission of heat transfer
工程热力学
Thermodynamics
主讲老师：方Байду номын сангаас生
问题一：关于能量你知道多少？
能量的来源？ 能量的形式？
能量的来源与形式
常规能源：
化石燃料 生物质能 水能
新能源：
海洋能 地热能 太阳能 核能 风能
•人们由自然界获得能量的主要形式是：热能！
据统计，经过热能形式而被利用的能量在 我国占90％以上，世界上其它国家也超过 85％。
相平衡的浓度 物体从高的位置降落到稳定的位置。 电荷从高电位迁移到接近于环境的电位。
• 自然界当中，任何实际过程都会引起能量损失 • 能量使用的过程就是能量被贬值、被消耗的过程
Energy efficiency of some common energy conversion device
热泵讲义第2章
过程4→1 工质从冷源等温吸热， 吸收热量为：q0
∑w=？
T0’ 4
1
q0
S a b
理想逆循环性能
’ （s -s ） q = T a b 单位质量制冷量： 0 0 ’ （s -s ） q =T a b 单位质量放热量： k k
单位质量耗功量：
∑w=wc-we= qk - q0 = （ Tk ’ - T0’ ） （sa-sb）
蒸气压缩式制冷理论循环的 热力计算（二）
单位质量（容积）制冷能力q0 （ qv）
制冷剂的质量流量Mr 制冷剂的体积流量Vr
冷凝器的热负荷Φk：Φk=Mrqk=Mr（h2 - h3）（ kW） 压缩机的理论耗功量Pth：Pth=Mrwc=Mr（h2 - h1）（ kW） 理论制冷系数εth： εth= Φ0 / Pth = q0 /wc= （h1 - h4 ）/（h2 - h1） 制冷效率ηR：指理论循环制冷系数εth与相同蒸发、冷凝 温度下理想循环制冷系数εc’之比。
分析：
系统复杂，初投资增加， 只有压缩比（Pk/P0）8时采用
结果
过热损失减少 制冷系数增加
COP-to
4.95 4.94 4.93 4.92
COP
4.91 4.9 4.89 4.88 4.87 4.86 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
to
COP-tk
7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 35
理想的热泵循环
•逆卡诺循环 • Lorenz循环
理想的热泵循环-逆卡诺循环
经济性指标最高的热泵循环是同温限 间的逆卡诺循环。
T Th TA T0
3
热泵循环
2
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1
∑w=？
T0’ 4
1
q0
S a b
理想逆循环性能
’ （s -s ） q = T a b 单位质量制冷量： 0 0 ’ （s -s ） q =T a b 单位质量放热量： k k
单位质量耗功量：
∑w=wc-we= qk - q0 = （ Tk ’ - T0’ ） （sa-sb）
蒸气压缩式制冷理论循环的 热力计算（二）
单位质量（容积）制冷能力q0 （ qv）
制冷剂的质量流量Mr 制冷剂的体积流量Vr
冷凝器的热负荷Φk：Φk=Mrqk=Mr（h2 - h3）（ kW） 压缩机的理论耗功量Pth：Pth=Mrwc=Mr（h2 - h1）（ kW） 理论制冷系数εth： εth= Φ0 / Pth = q0 /wc= （h1 - h4 ）/（h2 - h1） 制冷效率ηR：指理论循环制冷系数εth与相同蒸发、冷凝 温度下理想循环制冷系数εc’之比。
分析：
系统复杂，初投资增加， 只有压缩比（Pk/P0）8时采用
结果
过热损失减少 制冷系数增加
COP-to
4.95 4.94 4.93 4.92
COP
4.91 4.9 4.89 4.88 4.87 4.86 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
to
COP-tk
7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 35
理想的热泵循环
•逆卡诺循环 • Lorenz循环
理想的热泵循环-逆卡诺循环
经济性指标最高的热泵循环是同温限 间的逆卡诺循环。
T Th TA T0
3
热泵循环
2
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1
热泵技术课件
热泵的分类
按驱动能源种类
电动机驱动 热驱动
热能驱动（吸收式热泵、蒸汽喷射式） 发动机驱动（内燃机驱动、汽轮机驱动）
热泵的分类
按工作原理分类
蒸汽压缩式 气体压缩式 蒸气喷射式 吸收式 热电式 化学热泵
热泵的分类
按热源种类分类 空气 水（江河水、湖泊水、海水、地下水等） 土壤 太阳 废热（水、气）
主要内容
1、绪论 2、热泵工质与热泵循环热泵的驱动能源及性能 3、水源热泵 4、地源热泵土壤源热泵 5、空气源热泵 6、燃气热泵 7、热泵系统节能新技术 8、商业、公共建筑物、工业及家庭热泵的应用
第一讲 绪 论
热泵技术的必要性及研究开发 背景
热泵的概念 热泵的历史与发展 热泵的经济评价 热泵的分类
环境恶化问题
CO2、甲烷等产生的温室效应； 二氧化硫、氮氧化合物等酸性物质引起
的酸雨； 氯氟烃类化合物引起的臭氧层破坏等环
境问题，以及空调冷热源设备的运行过 程中产生的直接或间接的环境污染问题。
国内城市大气污染严重
1998年世界卫生组织（WHO）公布的世界大 气污染最严重的10座城市中，中国占7席。
T0为环境温度
热泵的压缩机需要一定量的高位 电能驱动，其蒸发器吸收的是低 位热能，但热泵输出的热量是可 利用的高位热能，在数量上是其 所消耗的高位热能和所吸收低位 热能的总和。
热泵输出功率与输入功率之比称为热 泵性能系数，即COP值（Coefficient
of Performance）。 cop q 1 w
1854年，热泵的设想
英国汤姆森(W. Thomson )教授-热量放大器
至20世纪20-30年代，热泵有了较快 的发展
先后出现了水源热泵和家用热泵。
热泵种类介绍PPT课件
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。
第7页/共22页
1.2 地表水源热泵
一、概念：
地表水源热泵就是以 这些地表水为热泵装置的 热源，夏季以地表水源作 为冷却水使用向建筑物供 冷的能源系统，冬天从中 取热向建筑物供热。 二、介绍：
第13页/共22页
2.1 土壤源热泵
三 种 地 下 埋 管 形 式
第14页/共22页
3 空气源热泵
一、概念： 以空气为冷、热源的冷暖两用型制冷系统。
二、简介： 空气能(源)热泵是由电动机驱动的，利用蒸汽压缩制冷循环工作原理，
以环境空气为冷（热）源制取冷（热）风或者冷（热）水的设备，再利用 机组循环系统将能量转移到建筑物内，满足用户对生活热水、地暖或空调 等需求。 三、特点：
A SLIDE MASTER TITLE HERE
0 热泵与热泵分类
一、热泵的概念： 热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。
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。
将空气中的热量搬运到室内采暖，比电地暖省 电75%，24小时全天候供暖，并且易于安装，埋在 地下，不占据室内空间，并能搭配不同的装潢风格， 还能满足家用和商用等多种需求。
第17页/共22页
3 空气源热泵
（2）空气能源热泵中央空调
空气能(源)热泵中央空调通过从室外免费获取 大量空气中的热量，再通过电能，将热量转移到 室内，实现1份电力产生3份以上热量的节能效应， 效率高，没有任何污染物排放，不会影响大气环 境，为业主和开发商选择方便、节能、高效的中 央空调提供了良好的选择。
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。
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1.2 地表水源热泵
一、概念：
地表水源热泵就是以 这些地表水为热泵装置的 热源，夏季以地表水源作 为冷却水使用向建筑物供 冷的能源系统，冬天从中 取热向建筑物供热。 二、介绍：
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2.1 土壤源热泵
三 种 地 下 埋 管 形 式
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3 空气源热泵
一、概念： 以空气为冷、热源的冷暖两用型制冷系统。
二、简介： 空气能(源)热泵是由电动机驱动的，利用蒸汽压缩制冷循环工作原理，
以环境空气为冷（热）源制取冷（热）风或者冷（热）水的设备，再利用 机组循环系统将能量转移到建筑物内，满足用户对生活热水、地暖或空调 等需求。 三、特点：
A SLIDE MASTER TITLE HERE
0 热泵与热泵分类
一、热泵的概念： 热泵是一种将低温热源的热能转移到高温热源的装置。
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。
将空气中的热量搬运到室内采暖，比电地暖省 电75%，24小时全天候供暖，并且易于安装，埋在 地下，不占据室内空间，并能搭配不同的装潢风格， 还能满足家用和商用等多种需求。
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3 空气源热泵
（2）空气能源热泵中央空调
空气能(源)热泵中央空调通过从室外免费获取 大量空气中的热量，再通过电能，将热量转移到 室内，实现1份电力产生3份以上热量的节能效应， 效率高，没有任何污染物排放，不会影响大气环 境，为业主和开发商选择方便、节能、高效的中 央空调提供了良好的选择。
《暖通空调热泵技术》课件
《暖通空调热泵技术》 PPT课件
本PPT课件将介绍暖通空调热泵技术，包括热泵的基本原理、应用、技术特点、 节能减排作用以及未来发展趋势。
热泵的基本原理
1 什么是热泵
热泵是一种利用气体的压 缩和膨胀原理来实现热能 转移的设备。
2 热泵的工作原理
通过压缩和膨胀制冷剂， 热泵可以将热量从低温源 转移到高温源。
地源热泵和水源热泵是常 见的热泵应用方式，具有 独特的优点和适用范围。
热泵的技术特点
1 热泵的性能指标
热泵的性能指标包括热泵系数、制冷剂种类、制冷剂回收等。
2 热泵的能效比
热泵的能效比是评估热泵能效的重要指标，其影响着热泵的能源利用效率。
3 热泵的维护与保养
对于热泵的长期稳定ห้องสมุดไป่ตู้行，维护和保养是必不可少的。
热泵在节能减排中的作用
1 热泵在节能减排中的优势
热泵作为一种清洁、高效的供热和制冷技术，在节能减排方面具有明显的优势。
2 热泵在实践中的应用案例
具体的实践案例展示了热泵在不同环境下的应用效果和节能减排的成效。
3 热泵的未来发展趋势
热泵技术在未来将继续发展，以适应能源和环境保护的需求。
结论
热泵的优缺点与适用范围
3 热泵的分类
热泵可以根据工作介质、 制冷方式和供热方式进行 分类。
热泵在暖通空调中的应用
1 热泵在暖通空调系统 2 热泵与其他供热方式 3 热泵在地源热泵及水
中的作用
的比较
源热泵中的应用
热泵作为一种供热和制冷 的设备，在暖通空调系统 中起到关键的作用。
与传统的供热方式相比， 热泵具有明显的优势和差 异。
热泵作为一种供热和制冷技术，具有自身的优点和适用范围，并存在一些限制和缺点。
本PPT课件将介绍暖通空调热泵技术，包括热泵的基本原理、应用、技术特点、 节能减排作用以及未来发展趋势。
热泵的基本原理
1 什么是热泵
热泵是一种利用气体的压 缩和膨胀原理来实现热能 转移的设备。
2 热泵的工作原理
通过压缩和膨胀制冷剂， 热泵可以将热量从低温源 转移到高温源。
地源热泵和水源热泵是常 见的热泵应用方式，具有 独特的优点和适用范围。
热泵的技术特点
1 热泵的性能指标
热泵的性能指标包括热泵系数、制冷剂种类、制冷剂回收等。
2 热泵的能效比
热泵的能效比是评估热泵能效的重要指标，其影响着热泵的能源利用效率。
3 热泵的维护与保养
对于热泵的长期稳定ห้องสมุดไป่ตู้行，维护和保养是必不可少的。
热泵在节能减排中的作用
1 热泵在节能减排中的优势
热泵作为一种清洁、高效的供热和制冷技术，在节能减排方面具有明显的优势。
2 热泵在实践中的应用案例
具体的实践案例展示了热泵在不同环境下的应用效果和节能减排的成效。
3 热泵的未来发展趋势
热泵技术在未来将继续发展，以适应能源和环境保护的需求。
结论
热泵的优缺点与适用范围
3 热泵的分类
热泵可以根据工作介质、 制冷方式和供热方式进行 分类。
热泵在暖通空调中的应用
1 热泵在暖通空调系统 2 热泵与其他供热方式 3 热泵在地源热泵及水
中的作用
的比较
源热泵中的应用
热泵作为一种供热和制冷 的设备，在暖通空调系统 中起到关键的作用。
与传统的供热方式相比， 热泵具有明显的优势和差 异。
热泵作为一种供热和制冷技术，具有自身的优点和适用范围，并存在一些限制和缺点。
暖通空调热泵技术课件
提高热泵技术能效的措施与方法
01
02
03
采用高效换热器
优化蒸发器和冷凝器的设 计，提高换热效率。
控制制冷剂充注量
根据实际需要选择合适的 制冷剂充注量，避免过多 或过少。
智能控制策略
采用先进的控制算法和策 略，根据室外温度和负荷 变化自动调节热泵的运行 参数，提高能效。
04
热泵技术的实际应用案例
住宅建筑中的热泵技术应用
高其能效和适应性。
热泵技术面临的挑战与问题
设备成本
目前热泵设备的制造成本较高，限制了其在一些领域的普及和应 用。
运行环境
热泵技术的运行效果受到环境温度、湿度、气压等条件的影响， 需要在不同环境下进行优化和调整。
技术标准
目前热泵技术的相关标准尚不完善，需要加强标准化建设和技术 规范制定。
推动热泵技术发展的对策与建议
公共设施中的热泵技术应用
总结词
安全可靠、维护方便
详细描述
公共设施（如医院、学校、体育场馆等）对室内环境和空气质量要求较高，热泵技术的应用能够提供 安全可靠的供暖和制冷服务。同时，热泵技术的维护成本相对较低，能够降低公共设施的运行成本。 此外，热泵技术的低噪音和低振动特性也使得它在公共设施中得到广泛应用。
农业设施中的热泵技术应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
适应性强、节能环保
农业设施（如温室、养殖场等）对温度和湿度的控制要求 较高，热泵技术的应用能够提供精准的温度和湿度控制。 由于热泵技术的适应性强，可以广泛应用于各种气候和地 形条件下的农业设施。同时，热泵技术的节能环保特性也 符合农业可持续发展的要求，有助于降低农业生产的能耗 和减少对环境的影响。
总结词
华中科技大学能源动力学院动力类专业课件
2020/11/13
华中科技大学能源动力学院动力类专 业课件
• 无论是对于控制质量(CM)或控制容积(CV) ，如果所 发生的热力过程外部条件相同，譬如同为定温过程或绝 热过程等，工质的状态变化规律是一样的，不同的只是 系统与外界的能量交换情况。 • 本章基本上针对CM中的可逆过程进行讨论，个别情 况下也对CV的过程作附加说明
是压缩过程？ •答：⑴过程1：指数n值的范围(~0)•，T
•2
•s •v
•P
过程放热、降温，是压缩过程；
•3
•⑵ 过 程 2 ： 指 数 n 值 的 范 围 为 (1~k) ，
•T
过程放热、升温，是压缩过程；
•1
•4
•⑶过程3：指数n值的范围为(0 ~ 1)，
过程吸热、升温，是膨胀过程；
•s
•⑷过程4：过程指数n值的范围为(1 ~ k )，过程吸热、
•（任何工质绝热过程） • 对定比热容理想气体的绝热过程有过程功
•或
2020/11/13
华中科技大学能源动力学院动力类专 业课件
• 由热力学第一定律第二表达式
•知绝热过程的技术功
•（任何工质）
• 对定比热容理想气体的绝热过程有技术功
•或 • 绝热过程的技术功是过程功的k倍，wt,s=kws
2020/11/13
•定压过程中，气体的比体积与其温度成正比
2020/11/13
华中科技大学能源动力学院动力类专 业课件
•⑶ 定压过程的热量和 功
• 对于气体的可逆定压过程
•根据热力学第一定律
•（任何气体，不仅理想气体） •定压过程的热量等于过程中工质的焓增量 • 对于可逆的定压过程，利用定压比热容计算热量
•（任何气体，不仅理想气体） •对有限定压过程
热泵技术与应用 课件 教学 第3章 吸收式热泵的工作原理
2．热力计算 确定各循环节点参数 各设备的单位热负荷 各设备的热负荷 热力系数
第3章吸 收式热泵的工作原理
例题3-2 设単效溴化锂吸收式热泵吸收器中的压力为2.07KPa，溶液泵进口温度54.8℃,；发 生器压力为57.81KPa，发生器出口浓溶液温度为143.6 ℃；浓溶液在溶液换热器的出口温 度为79.3 ℃；制冷剂流量1kg/s。对该系统进行热力计算。
4．按制热目的划分 （1）第一类吸收式热泵
增热型热泵, 利用少量的高温热源热能，产生大量的中温有用热能。 高温热能驱动, 低温热源 中温，提高热能的利用效率。
性能系数大于1，一般为1.5～2.5
第3章吸 收式热泵的工作原理
高温驱 动热源 加入热
量
第3章吸 收式热泵的工作原理
中温 热源 带出 热量
第3章吸 收式热泵的工作原理
6．按机组结构划分 （1）单筒式 机组的主要热交换器布置在一个筒体内。 （2）双筒式 机组的主要热交换器布置在二个筒体内。 （3）三筒式 机组的主要热交换器布置在三个筒体内。 （4）多筒式 机组的主要热交换器布置在多个简体内。
第3章吸 收式热泵的工作原理
(a)
(b)
(c)
蒸汽
低温热源
热水 热水（回水）
第3章吸 收式热泵的工作原理
蒸汽
热水（供水）
热水（回水）
低温热源
第3章吸 收式热泵的工作原理
3.5 溴化锂吸收式热泵的安装调试与维护
❖ 3.5.1 溴化锂吸收式热泵的安装 ❖ 3.5.2 溴化锂吸收式热泵的调试 ❖ 3.5.3 溴化锂吸收式热泵的维护
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第3章吸 收式热泵的工作原理
第3章吸 收式热泵的工作原理
第3章吸 收式热泵的工作原理
第3章吸 收式热泵的工作原理
例题3-2 设単效溴化锂吸收式热泵吸收器中的压力为2.07KPa，溶液泵进口温度54.8℃,；发 生器压力为57.81KPa，发生器出口浓溶液温度为143.6 ℃；浓溶液在溶液换热器的出口温 度为79.3 ℃；制冷剂流量1kg/s。对该系统进行热力计算。
4．按制热目的划分 （1）第一类吸收式热泵
增热型热泵, 利用少量的高温热源热能，产生大量的中温有用热能。 高温热能驱动, 低温热源 中温，提高热能的利用效率。
性能系数大于1，一般为1.5～2.5
第3章吸 收式热泵的工作原理
高温驱 动热源 加入热
量
第3章吸 收式热泵的工作原理
中温 热源 带出 热量
第3章吸 收式热泵的工作原理
6．按机组结构划分 （1）单筒式 机组的主要热交换器布置在一个筒体内。 （2）双筒式 机组的主要热交换器布置在二个筒体内。 （3）三筒式 机组的主要热交换器布置在三个筒体内。 （4）多筒式 机组的主要热交换器布置在多个简体内。
第3章吸 收式热泵的工作原理
(a)
(b)
(c)
蒸汽
低温热源
热水 热水（回水）
第3章吸 收式热泵的工作原理
蒸汽
热水（供水）
热水（回水）
低温热源
第3章吸 收式热泵的工作原理
3.5 溴化锂吸收式热泵的安装调试与维护
❖ 3.5.1 溴化锂吸收式热泵的安装 ❖ 3.5.2 溴化锂吸收式热泵的调试 ❖ 3.5.3 溴化锂吸收式热泵的维护
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第3章吸 收式热泵的工作原理
第3章吸 收式热泵的工作原理
第3章吸 收式热泵的工作原理
热泵技术应用23页PPT
热泵技术应用
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
热泵汽车空调PPT课件
空调制热原理
通过四通换向阀，改变制冷剂在制冷系统中的流向来实现。
从空调的制冷循环中可以看出，在空调器制冷时，其室外换热 器释放热量，室内换热器吸收热量，从而使房间变凉，如果将室外机放 热和室内机吸热相交换，即室内换热器变成放热，而室外换热器变成吸 热，这样就可以使制冷空调器变成制热空调器。
制热除霜功能： 热泵型空调器的缺点是当室外温度较低时，如果空调器长时间
第9页/共12页
低压阀接 管
排气管
冷凝器接管
回气管
第10页/共12页
低压阀接 管
节流部件
节流机构的作用 是降压节流，调 节进入蒸发器的 制冷剂流量，保 证蒸发器出口有 一定的过热度。 常用的节流部件 有：毛细管、电 子膨胀阀、热力 膨胀阀。
单冷 型毛 细管 部件
热泵 型毛 细管 部件
第11页/共12页
运行，室外换热器表面将出现结霜，甚至结冰，从而影响空调器制热的 正常运行。为了避免该类情况发生，热泵空调器设置有自动除霜系统， 待除霜结束后，空调器自动恢复运行。
第1页/共12页
分体落地式空调器
室 内
室外 通风 系统
制冷柜系统机 Nhomakorabea电控 系统
室
内
通
风
箱箱体体系系
系
统统
统
第2页/共12页
室外机
转子式压缩机的各零部件示意图如下：
接线柱 上盖 壳体
电机 定子 转子 曲轴 上轴承 气缸 下轴承
排气管 回气管
储液器
连接管 下盖 机脚
第3页/共12页
四通阀
四通阀与四通阀部件
四通阀的全称是电磁四通换向 阀，是通过电磁线圈的通断电使 制冷剂改变流向，主要由先导阀、 主导阀、主阀和电磁圈组成，另 有毛细管和铜管各四根。
通过四通换向阀，改变制冷剂在制冷系统中的流向来实现。
从空调的制冷循环中可以看出，在空调器制冷时，其室外换热 器释放热量，室内换热器吸收热量，从而使房间变凉，如果将室外机放 热和室内机吸热相交换，即室内换热器变成放热，而室外换热器变成吸 热，这样就可以使制冷空调器变成制热空调器。
制热除霜功能： 热泵型空调器的缺点是当室外温度较低时，如果空调器长时间
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低压阀接 管
排气管
冷凝器接管
回气管
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低压阀接 管
节流部件
节流机构的作用 是降压节流，调 节进入蒸发器的 制冷剂流量，保 证蒸发器出口有 一定的过热度。 常用的节流部件 有：毛细管、电 子膨胀阀、热力 膨胀阀。
单冷 型毛 细管 部件
热泵 型毛 细管 部件
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运行，室外换热器表面将出现结霜，甚至结冰，从而影响空调器制热的 正常运行。为了避免该类情况发生，热泵空调器设置有自动除霜系统， 待除霜结束后，空调器自动恢复运行。
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分体落地式空调器
室 内
室外 通风 系统
制冷柜系统机 Nhomakorabea电控 系统
室
内
通
风
箱箱体体系系
系
统统
统
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室外机
转子式压缩机的各零部件示意图如下：
接线柱 上盖 壳体
电机 定子 转子 曲轴 上轴承 气缸 下轴承
排气管 回气管
储液器
连接管 下盖 机脚
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四通阀
四通阀与四通阀部件
四通阀的全称是电磁四通换向 阀，是通过电磁线圈的通断电使 制冷剂改变流向，主要由先导阀、 主导阀、主阀和电磁圈组成，另 有毛细管和铜管各四根。
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按热源分
热泵的热源（Heat
Source）往往是低品位的，
可分为
空气
地表水、地下水、城市自来水 土壤
太阳能
废热（水、气）
按用途分
住宅用，制热量为1~70kw 商业及农业用，制热量为2~120kw
工业用，制热量为0.1~10MW
（工业用还可以进一步划分为干燥用，工艺过 程浓缩，蒸馏等用）
按热泵的功能分
单纯制热 交替制冷与制热
同时制冷与制热
按压缩机类型分
往复活塞式 涡旋式
滚动转子式
螺杆式 离心式
按热泵机组的安装形式分
单元式热泵机组 分体式热泵机组
现场安装式热泵机组
按热量的提升分
初级热泵（Primary
heat pump）
利用天然能源和室外空气、地表水、地下水或土
热电式 利用破尔帖（Peltier）效应，即当直流
电通过由两种不同导体组成的回路时，会在回路 的两个连结端产生温差的现象。
优点：无运动件、工作可靠、寿命长、控制调节方便、
振动小、噪声低、无环境污染。 缺点：热电堆元件成本高、效率较低
分类
化学热泵
利用化学反应吸收、吸附、浓度差 等现象或化学反应等原理制成的热泵。目前 尚处研究阶段。
气态进行循环而不发生相变。
分类
蒸汽喷射式
以蒸汽喷射泵代替机械压缩机，其余工作原理同蒸汽
压缩式。
吸收式 消耗较高品位的热能来实现将低品位的
热能向高品位传送的目的。
第一类（增热型）：供热的温度低于驱动热源，以增
大制热量为目的。 第二类（升温型）：供热的温度高于驱动热源，以升 高温度为目的。
分类
R12作工质。 向市政厅供热175kw，制热系数为2，输出水 温60℃。 有蓄热系统，高峰负荷时采用电加热作为辅 助加热。
历史——日本的热泵试验及应用
1930年第一次报导热泵试验 1937年在大型建筑物内装备热泵空调系统，
采用透平式压缩机，以泉水为低温热源。
历史
热泵工业在20世纪40年代到50年代早期获得
斯特林1816年提出“外燃机”的专利，最初
用于热机。
外燃机，又 称斯特林发 动机
1861年柯克（A.Kirk）提出斯特林制冷循环。
斯特林（Stirling）循环
斯特林循环由两个等温和两个等容过程组成。
斯特林（Stirling）循环
斯特林循环是很有意义的一种循环。理想的
斯特林能够与同温范围内的逆卡诺循环具有 同样的制热性能系数。 实际上实现理论斯特林循环有一定困难，主 要表现在：
热驱动郎肯循环
适用于大量废热而能量较昂贵的场合。通 常是闭式的。
热泵的几种型式
空气—空气热泵
空气—空气热泵
最普通的热泵型式，特别适用于由工厂制造的单元 式热泵。也被极广泛地用于住宅和商业中。 在该类热泵中，热源（制冷运行时为冷却介质）和 用作供热（冷）的介质均为空气。可通过电机驱动 和手动操作的换向阀来进行内部切换，以使被调空 间获得热量或冷量。 在该系统中，一个换热盘管作为蒸发器而另一个作 为冷凝器。在制热循环时，被调的空气流过冷凝器 而室外空气流过蒸发器。工质换向后则成了制冷循 环，被调空气流过蒸发器而室外空气流过冷凝器。
水源、地源热泵
热泵简介
热泵式一种利用高位能使热量从低位热源流
向高位热源的装置
历史
热泵这个名词最早在欧洲使用约在本世纪初。
但就压缩式热泵的理论来说，可追溯到1824 年法国物理学家卡诺 发表的著名论文。
卡诺
Sadi Carnot
历史
随着工业革命的发展，19世纪初，人们对
能否将热量从温度较低的介质“泵”送到 温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的 兴趣。
历史
“通过改变可压
缩流体的压力 就能够使其温 度发生变化”
詹姆斯· 普雷斯科特· 焦耳
历史
1854年，发表
论文，提出了热 量倍增器（Heat Multiplier）的概 念，首次描述了 热泵的设想。
开尔文
Lord Kelvin
历史
汤姆森的热
量倍增器
室外空气吸入气缸中进行膨胀，降温冷 却的空气通过室外换热器吸收环境空气 中的热，再进入排出气缸被压缩到大气 压力，使其温度升到高于环境温度，送 往用户，以供采暖之用。
迅速发展。 40年代后期出现许多更加具有代表性的热泵 装置。
瑞士、英国早期的热泵装置
历史
历史
1948年小型热泵有了很大的进展，家用热泵
和工业建筑用的热泵大批投放市场。 在英国50年代也产生了许多小型民用热泵。
热泵工业在20世纪50年代到60年代初得到了迅速的 成长，而60年代和70初期的美国热泵工业又因可靠 性低及设备费用高的问题一度受到抑制。60年代因 电价的持续下降，人们更青睐使用电加热器。
布雷顿热泵理论循环 的P-V图与T-S图
布雷顿热泵循环
布雷顿热泵理论循环应具有如下条件：
气体在压缩机与膨胀机中的压缩和膨胀过程都是
等熵过程； 气体与被冷却物和加热物体之间必须在无温差情 况下相互传热； 不计气体在高压热交换器与抵押热交换器中流动 阻力损失。
斯特林（Stirling）循环
活塞的运动应是间歇的，这是难以实现的；
回热器应是无阻力的，其换热效率应是100%; 与外部热源的热交换认为是无温差的理想过程。
吸收式热泵理论循环
与蒸汽压缩式热泵不同的是，压缩式热泵靠
消耗机械功，而吸收式以消耗热能来完成。
吸收式热泵理论循环
吸收式热泵理论循环
压缩式和吸收式制冷热泵性能系数比较
大地耦合式
利用土壤作为热源和冷却物。
热泵工质—水换热器
大地耦合式
热泵工质在埋于地下的盘管中直接膨胀的形式
大地耦合式
大地耦合式热泵供热介质为空气，热交换效
果与砂土类型、含湿量、成分、密度和是否 均匀地紧贴换热面有关。 管子材料和当地砂土及地下水的腐蚀作用会 影响传热和使用寿命。
水源热泵的工作原理
空气—水热泵
热泵型冷水机组的常见型式。制热与制冷循
环的切换通过换向阀改变热泵工质的流向来 实现。
水—空气热泵
热源为水（制冷运行时为冷源），用作供热
（冷）的介质为空气。
水—水热泵
利用切换工质回路来实现制热或制冷运行。为了避 免污染封闭冷水系统，需要间接地通过一个换热器 来供水，或利用封闭回路的冷凝器水系统。
制冷工况时，利用制冷剂蒸发将空调空间中
的热量取出，放热给封闭环流中的水。制热 工况时利用制冷剂蒸发吸收封闭环流中水的 热量，而在冷凝器中放热给空调空间。
水源热泵的工作原理
制 冷 工 况 制 热 工 况
1-制冷剂-水换热器 2-换向阀制热模式 3-毛细 管 4-制冷剂-空气换热器 5-过滤器 6-风机
水源热泵运行原理
闭式水源热泵 系统
闭式系统—地表水作冷热源
开式系统
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。
单井换热热井，也就是单管型垂直埋 管地源热泵，在国外常称为“热井”。
水源热泵空调系统优缺点
优点
节约能源
水源热泵机组具有比空气—空气热泵 机组更高的效率，可降低电耗。对同时供冷和供 热时可实现系统的内部能量平衡，减少了冷却塔 和加热设备的运行时间。 投资成本低 水源热泵系统较传统的中央空调系 统经济，且节约空间与材料。
闭式蒸汽压缩循环
在暖通及工 业过程中最 普遍，使用 一种常规的 独立制冷循 环。
带有换热器的机械蒸汽再压缩循环
工艺蒸气被压缩至温度与压力达到足以在工
艺过程中直接使用。该循环的典型应用如蒸 发器（浓缩器）和蒸馏塔。
开式蒸汽再压缩循环
该循环的典型应用是在工业装置中将一些多
余的较低压力的蒸气泵倍增器
是一种开式装置，也可以向建筑物供冷。 汤姆森教授预见到了闭式循环的可能性，但
当时的技术基础使他没有可能设计出象现代 这样的热泵装置。
历史
与制冷机的发展相比，由于取暖的方式多样
化，简单而价廉，因此当时在技术上对热泵 的迫需性就不大。这就是热泵的发展明显地 滞后于制冷机的原因。
壤等为热源
次级热泵（Secondary
heat pump）
以排出的废水、废气、废热等为热源
第三级热泵（Tertiary
heat pump）
与初级或次级热泵联合使用，将前一级热泵制取
的热量再升温。
系统基本图式
热泵基本循环
闭式蒸汽压缩循环
带有换热器的机械蒸汽再压缩循环
开式蒸汽再压缩循环 热驱动郎肯循环
按供热温度分
低温热泵，供热温度<100℃ 高温热泵，供热温度>
100℃
按驱动方式分
电动机驱动 热驱动
如吸收式、蒸汽喷射式热泵
发动机驱动
如内燃机、汽轮机驱动
按热源与供热介质的组合方式分
空气—空气热泵 空气—水热泵
水—水热泵
水—空气热泵 土壤—空气热泵 土壤—水热泵
吸收式热泵理论循环
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
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。
温差电热泵
热电式热泵示意图
化学热泵
化学热泵是一种新型热泵。 所谓化学热泵，广义来说是指利用化学现象