1、 热泵技术与应用一、意义和必要性一、意义和必要性（一）社会需求1、国家国家十一五规划纲要十一五规划纲要明确提出必须加快转变经济明确提出必须加快转变经济增长方式，要把增长方式，要把节约资源作为基本国策节约资源作为基本国策，坚持节约发，坚持节约发展、清洁发展、安全发展，实现可持续发展。展、清洁发展、安全发展，实现可持续发展。2、单位单位GDP能源消耗降低能源消耗降低20%，已成为，已成为“十一五十一五”我国我国经济社会发展应实现的主要指标。经济社会发展应实现的主要指标。3、中华人民共和国可再生能源法中华人民共和国可再生能源法自自2006年年1月月1日起日起施行。施行。4、为了贯彻落实、为了贯彻落实
2、可再生能源法可再生能源法，合理开发利用可再，合理开发利用可再生能源资源，促进能源资源节约和环境保护，应对全生能源资源，促进能源资源节约和环境保护，应对全球气候变化，我委组织制定了球气候变化，我委组织制定了可再生能源中长期发可再生能源中长期发展规划展规划，中华人民共和国国家发展和改革委员会，中华人民共和国国家发展和改革委员会2007年年8月月31日日 。意义和必要性意义和必要性（二）满足人们生活需求生活热水生活热水：洗澡用的生活热水成为人们的生活：洗澡用的生活热水成为人们的生活必须必须；夏季空调制冷：夏季空调制冷：夏季炎热，制冷空调已成为城夏季炎热，制冷空调已成为城市家庭和办公的基本设施市家庭和
3、办公的基本设施；冬季采暖：冬季采暖：16是人体对寒冷忍受程度的一个是人体对寒冷忍受程度的一个界限，北方冬季绝大多数地方的气温都会降至界限，北方冬季绝大多数地方的气温都会降至0以下。以下。（三）满足工农业生产需求 工业：工业：生产工艺（如：热处理，电镀等）生产工艺（如：热处理，电镀等）农业：农业：需要温控的农业大棚、禽舍、鱼池等需需要温控的农业大棚、禽舍、鱼池等需求越来越多。求越来越多。利用地源热泵技术，可以为人们生产、利用地源热泵技术，可以为人们生产、生活提供价廉质优的低品质热源。生活提供价廉质优的低品质热源。二、热泵的工作原理二、热泵的工作原理 热泵与制冷的原理和系统设备组成及功能是一样的，
4、对蒸汽压热泵与制冷的原理和系统设备组成及功能是一样的，对蒸汽压缩式热泵（制冷）系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀缩式热泵（制冷）系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀组成。压缩机起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压组成。压缩机起着压缩和输送循环工质从低温低压处到高温高压处的作用，是热泵（制冷）系统的心脏；处的作用，是热泵（制冷）系统的心脏；蒸发器是输出冷量的设蒸发器是输出冷量的设备，它的作用是使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发，以吸收被冷备，它的作用是使经节流阀流入的制冷剂液体蒸发，以吸收被冷却物体的热量，达到制冷的目的；却物体的热量，达到制冷的目的；冷凝器是输出热量的设备，从冷凝
5、器是输出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功所转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走，达到制热的目的；膨胀阀或节流阀对循环工质被冷却介质带走，达到制热的目的；膨胀阀或节流阀对循环工质起到节流降压作用，并调节进入蒸发器的循环工质流量。起到节流降压作用，并调节进入蒸发器的循环工质流量。三、热泵的分类三、热泵的分类 热泵的分类多种多样，如果按同热泵的蒸发热泵的分类多种多样，如果按同热泵的蒸发器和冷凝器换热的介质不同分类，热泵可以分为：器和冷凝器换热的介质不同分类，热泵可以分为：空气空气-空气热泵空气热泵 空气空气-水热泵水热泵 水水-水
6、热泵水热泵 水水-空气热泵空气热泵 土壤土壤-空气热泵空气热泵 土壤土壤-水热泵水热泵热泵热交换的几种形式热泵热交换的几种形式四、热泵的节能原理四、热泵的节能原理能量守恒原则：热泵热水机组释放的能量热泵热水机组释放的能量QQ输入电能输入电能Q1吸收介质的能量吸收介质的能量Q2所以，获得热水的费用电费吸收介质的费用所以，获得热水的费用电费吸收介质的费用五、热泵的优特点五、热泵的优特点1、可再生能源利用、可再生能源利用 地表浅层收集了地表浅层收集了47%的太阳能量，它利用地表浅层的太阳能量，它利用地表浅层的可再生能源，符合可持续发展的战略要求。的可再生能源，符合可持续发展的战略要求。2、高效节能、
7、高效节能l 制热系数高达制热系数高达3.54.5，而锅炉仅为，而锅炉仅为0.70.9，可比，可比锅炉节省锅炉节省70%以上的能源和以上的能源和40%60%运行费用；制运行费用；制冷时要比普通空调节能冷时要比普通空调节能30%左右。左右。3、美观、美观 l 传统空调系统的换热器置于室外，破坏建筑的外观；传统空调系统的换热器置于室外，破坏建筑的外观；而地源热泵把换热器埋于地下，保持建筑物外观的完而地源热泵把换热器埋于地下，保持建筑物外观的完美。美。热泵的优特点热泵的优特点4、保护环境、保护环境 l 设备的运行没有燃油、燃煤污染。不抽取地下水，设备的运行没有燃油、燃煤污染。不抽取地下水，没有地下水位
8、下降、地面沉降和开凿回灌井等问题，没有地下水位下降、地面沉降和开凿回灌井等问题，是真正的绿色环保能源利用方式。是真正的绿色环保能源利用方式。5、多功能、系统控制和管理方便、多功能、系统控制和管理方便 l 套地源热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷套地源热泵系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水加热的三套装置或系统。空调和生活热水加热的三套装置或系统。6、寿命长、寿命长 l 普通空调寿命一般在普通空调寿命一般在15年左右，而地源热泵的地下年左右，而地源热泵的地下换热器由于采用高强度惰性材料，埋地寿命至少换热器由于采用高强度惰性材料，埋地寿命至少50年。年。六、常见热水设备效益比较六、常见
9、热水设备效益比较 热泵热水机组的运行成本最低，节能效益最好。七、热泵技术运用思路七、热泵技术运用思路系系统统验验收收太阳能集热太阳能集热蒸发器设计蒸发器设计热泵选型热泵选型设计设计自动控制自动控制设计设计用用户户冷冷热热负负荷荷地地层层结结构构理论理论模型模型实验实验模型模型设设备备采采购购系统系统集成集成安装安装试试营营运运土壤换热器土壤换热器设计设计技术路线流程图技术路线流程图八、当前热泵应用的几点困惑八、当前热泵应用的几点困惑l不该用的地方在用；不该用的地方在用；l不懂技术的人在设计安装；不懂技术的人在设计安装；l不懂运行的人在运行管理；不懂运行的人在运行管理；l节能效果无人跟踪和评价。
10、节能效果无人跟踪和评价。九、太阳能与热泵的应用策略九、太阳能与热泵的应用策略（一）太阳能与地源热泵策略太阳能与地源热泵策略地源热地源热泵机组泵机组地板采暖地板采暖地埋管地埋管淋浴淋浴太阳能太阳能水箱水箱补水补水空调制冷空调制冷适用环境适用环境l该系统适合环境温度低于-10,且冬季需要采暖的区域，同时，该区域地下土壤温度相对恒定于1215，岩层溥，具可挖掘性。适用地区：华中、华北、西北、东北等地。适合对象适合对象l适合2000m2以上的公共建筑（如：宾馆、医院、学校、写字楼等）的采暖及生活热水系统，或300m2左右的独立性建筑（如：别墅、公共浴室等）的采暖及生活热水系统。太阳能与热泵的应用策略太
11、阳能与热泵的应用策略（二）太阳能与空气源热泵策略太阳能与空气源热泵策略热泵机组55温控探头平衡管均压管水位水温水箱水箱热泵机组太阳能集热器自来水适用环境适用环境l该系统适合环境温度高于0,且冬季不需要采暖的区域，单纯用于生活热水及空调制冷。适用地区：华南、西南、东北等地。适合对象适合对象l适合公共建筑（如：宾馆、医院、学校、写字楼等）的生活热水系统，或独立性建筑（如：别墅、公共浴室等）的空调及生活热水系统。太阳能与热泵的应用策略太阳能与热泵的应用策略（三）太阳能与水源热泵策略太阳能与水源热泵策略水水源源热热泵泵机机组组地地板板采采暖暖淋淋浴浴太太阳阳能能水水箱箱补补水水换换热热器器空空调调制制
12、冷冷适用环境适用环境l该系统适合环境周边有江、河、湖、海等大面积地表水域,且冬季需要采暖或夏季需空调的区域。同时，该区域水温相对恒定于1215。适用地区：山东、深圳、湖南等地。适合对象适合对象l适合20000m2以上的公共建筑（如：宾馆、医院、学校、写字楼等）的采暖（空调）及生活热水系统。因此，因地制宜、有序开发利用浅层因此，因地制宜、有序开发利用浅层地热能（或与太阳能耦合），是解决建筑地热能（或与太阳能耦合），是解决建筑制冷采暖空调、热水供应、温控农业用能制冷采暖空调、热水供应、温控农业用能的经济途径，对替代常规商品能源，改善的经济途径，对替代常规商品能源，改善能源结构，保障能源安全，建设资源节约能源结构，保障能源安全，建设资源节约型、环境友好型社会以及实现可持续发展型、环境友好型社会以及实现可持续发展具有重要战略意义。具有重要战略意义。
