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1、热泵技术期末考试复习纲领大题猜想：一个井水流量！一个空气源热泵的运转特色图和文字！一个建筑物多联机热泵的矛盾！一个带有四个单向阀的图。此为个人总结版本，有可能还有粗心。大家有空仍是多看看ppt和书 考试时间：4月18日上午8：00 考试地址：4-501热能1001热能1003前半4-503热能1003后半热能1005 考试题型：选择题（20道，基础）；判断题（10道）；问答题（4道左右） 复习要点（仅供参照）1.2.2热泵的形式【要点记着ppt的图示，冬夏运转工况不一样样。冬夏循环，各点状态。联合老师在黑板上画的图】空气-空气热泵空气-水热泵水-空气热泵水-空气热泵型式l 地下水热泵l 地表水
2、热泵l 内部热源热泵l 太阳能协助热泵l 废水源热泵水-水热泵大地耦合式热泵此处应改为4个单向阀的那种型式老师在黑板上上的图6.1.1空气源热泵冷热水机组工作原理制冷工况时，从压缩机2排出的高温高压的工质气体经过四通阀3进入主气侧换热器l，冷凝后的工质液体经过右下侧的止回阀5进入贮液器10，从贮液器出来的工质液体，经过带换热器的气液分别器6获得过冷；工质的过冷液体再经过截止阀9、干燥过滤器8、电磁阀12、视液镜11进入热力膨胀阀7。节流后的工质低温低压气体经止回阀5进入板式换热器4，蒸发后的制冷剂蒸气经四通换向阀3进入带换热器的气液分别器6，分别后的工质蒸气回入压缩机2再压缩，这样连续循环不停
3、地制取冷水；制热时，四通换向阀换向，经压缩机排出的高温高压工质蒸气第一进入板式换热器4放出冷凝热，并加热水，加热后的水进入空调系统供暖。冷凝后的工质液体经因中左下侧的止回阀5进入贮液器10；高压的工质液体经带换热器的气液分别器过冷后再经过截止阀9、干燥过滤器8、电磁阀12、视液镜11后，进入热力膨胀阀7、节流降压后的工质液体再经图中右上侧的止回阀5进入空气侧换热器，汲取空气中的热量而蒸发，蒸发吸热后的工质蒸气再经四通换向阀3、带换热器的气液分别器6回入压缩机再压缩，这样连续循环，即可向空调系统不停地供给热水；冬天，机组在制热工况下运转一段时间后，空气侧换热器的翅片管表面会结霜，影响传热，致使制
4、热量愈来愈小，此时会自动变换成制冷工况。压缩机排气直接进入空气侧换热器进行除霜，经短期融霜后，机组又能变换成制热工况运转。5.3.2空调（热泵）设施容量确实定u 热泵供热量与建筑物散热量的矛盾 当建筑物的围护构造一准时，建筑物散热量取决于室内外的温差。跟着室外温度的降低，建筑物热负荷渐渐增大。若冬天室内温度保持在设计值，则建筑物散热量但是室外温度的线性函数，即Qb=K*F(tintout)式中：Qb建筑物围护构造散热量，kW；K建筑物围护构造的传热系数，W/m2K；F建筑物围护构造的外墙传热面积，m2；tin建筑物室内设计温度，；tout室外环境温度，。 另一方面，室外空气的温度和湿度随处区、
5、季节和时间的不一样样而变化。这对空气源热泵的制热量和制热系数影响很大。特别是当冬天室外温度降落时，此时热泵的蒸发温度较低，制热系数就会随蒸发温度降落而降落。若保持室内换热器中的冷凝温度不变，跟着室外温度的降低，机组的供热量渐渐减少。热泵的制热量与室外温度成近似线性关系，即Qh=A+B*tout式中：Qh热泵制热量，kW；A、B常数；tout室外环境温度，。 由以上分析可知，当室外空气的温度降低时，空气源热泵的供热量减少，而建筑物散热量却在增添，即建筑物耗热量增添，这就造成空气源热泵供热量与建筑物散热量之间的供需矛盾 图中表示出了空气源热泵系统的供需特色关系 图中MN线为空气源热泵供热特色曲线，
6、CD线为建筑物耗热量特色曲线，两条线呈相反的变化趋向 点X为建筑物最大耗热量 热泵制热量曲线MN和建筑物耗热量曲线CD的交点O称为均衡点，相对应的室外温度tO称为均衡点温度6.2空气源热泵冷热水机组变工况特色u 制冷量、功耗随环境温度和出水温度变化的特色曲线风冷热泵冷热水机组的制冷量是随冷水出水温度的增添而增添，并随环境进风温度的增添而减少。这主假如因为冷水出水温度增添时，相应于系统的蒸发压力提升，压缩机的吸气压力提升后，系统中的制冷剂流量增添了，于是制冷量增大。相反，当环境温度增添时系统中的冷凝压力提升，压缩机的排气压力提升后使系统中的制冷剂流量减少，于是制冷量也减少。机组的功耗是随冷水的出
7、水温度的增添而增添，并也随环境温度的增添而增添。这主假如因为当冷水出水温度增添时蒸发压力提升，此时如环境温度不变，则压缩机的压比减小，对单位制冷剂的耗功减少、但是因为系统中制冷剂的流量增添，因此压缩机的耗功仍旧增大。当环境温度高升时，使系统的冷凝压力高升，致使压缩机的压力比增添，对单位制冷剂的耗功增添，此时固然因为冷凝压力提升后使系统中的制冷剂流量略有减少，但压缩机的耗功仍旧是增添的。u 机组的风冷热泵冷热水机组的制热量随环境温度和热水出水温度变化的特色曲线风冷热泵冷热水机组的制热量是随热水出水温度的增添而减少，随环境温度的降低而减少。这主假如因为机组制热时，如要求出水温度的增添，则必然相应提
8、升冷凝压力，当压缩机冷凝压力提升后，必然致使系统的制冷剂流量减少，制热量也相应减少。当环境温度降低到0左右时空气侧换热器表而结霜加速，此时蒸发温度降落速率增添，机组制热量降落加剧，必然周期地除霜，机组才能正常工作。机组在制热工况下的输入功率是随热水的出水温度增添而增添的，随环境温度的降低而减少。这主假如因为热水出水温度提升时要求冷凝压力相应提升，此时如环境温度不变，则压缩机的压力比增添、压缩机对每千控制冷剂的耗功增添，致使压缩机的输入功率增添。当环境温度降低时系统中的蒸发温度降低，使压缩饥的制冷剂流量减小，特别是环境温度降低到0以下时因为空气侧换热器表面结霜，传热温差大，此时流量减少更快，相应
9、压缩机的输入功率大大减小。l 空气源热泵机组运转特色(书P104)（1）当供水温度一准时，空气源热泵的制热量跟着环境温度的高升而增添；其制冷量跟着坏境温度的高升而减小。但其功率在平常状况下，都是跟着环境温度的高升而增大。（2）当环境温度一准时，空气源热泵的制热量跟着供水温度的高升而减少，其制冷量跟着供水温度的高升而增添，但其功率君醉这供水温度的高升而增大。但应注意：空气源热泵在制热工况下，因为机组可能有结露或融霜的问题，这将会使机组的制热性能更加复杂。6.3.1结霜过程及其影响要素u 在结霜早期霜层增添了传热表面的粗拙度及表面积，使蒸发器的传热系数有所增添，但跟着霜层增厚导热热阻渐渐成为影响传
10、热系数的主要方面，使蒸发器的传热系数开始降落；u 霜层的存在加大了空气流过翅片管蒸发器的阻力，减少了空气流量，增添了对流换热热阻，加剧了蒸发器传热系数的降落；u 空气源热泵在结霜工况下运转时，跟着霜层的增厚，将出现蒸发温度降落、制热量降落、风量衰减等现象而使空气源热泵机组不可以正常工作；u 结霜工况下热泵系统性能系数在恶性循环中快速衰减：霜层厚度不停增添使得霜层热阻增添，使蒸发器的换热量大大减少致使蒸发温度降落，蒸发温度降落使得结霜加剧，结霜加剧又致使霜层热阻进一步加剧；u 在冰核形成阶段，因为冷表面自己的不均匀（如划痕、表面凹进现象等），当湿空气在冷表面开始凝露后，这些不均匀地方最初开始形成
11、过冷水珠，因为冷表面的进一步冷却作用，当过冷水珠温度低于三相点温度时便形成了冰核，并开始长大；u 在霜层形成的早期，这些冰核以不一样样的速度朝垂直壁面的方向发展，并且长大呈条状散布，在这一阶段冰核与冰核之间还没有互相连结起来，呈单条状冰柱状态；u 在霜层均匀生长阶段，先前阶段形成的条状冰核在长大的同时，开始产生疏枝并且互相开始交叉连结，其结果在宏观上表现为霜层在加厚的同时，霜层表面开始由粗拙转变为圆滑；u 当霜层表面温度抵达了冰点温度时霜层生进步入了充发散展阶段，在宏观上表现为相对坚固的状态；u 均匀结霜除霜损失系数为结霜时热泵的性能系数与室外换热器为干盘管时的热泵性能系数之比；u 依据均匀结
12、霜除霜损失系数将我国空气源热泵冷热水机组合用地域分红4类轻霜区：成都、重庆、桂林等，均匀结霜除霜损失系数都在0.97以上，在这些地域使用热泵时结霜不显然或不会对供热造成大的影响，热泵机组特别合适这种地域应用；低温结霜区：济南、北京、郑州、西安、兰州等，这些地域属于严寒地域，气温比较低，相对湿度也比较低，因此结霜现象不太严重，一般均匀结霜除霜损失系数在0.950以上；一般结霜区：杭州、武汉、上海、南京、南昌、宜昌等，均匀结霜除霜损失系数在0.800.90左右，在使用空气源热泵供热时要考虑结霜除霜损失对热泵性能的影响；重霜区：如长沙，均匀结霜除霜损失系数达0.703，主假如因为该地域相对湿度过大，
13、并且室外空气状态点恰巧处于结霜速率较大区间的缘由，在使用空气源热泵供热时必然充分考虑结霜除霜损失对热泵性能的影响。6.3.2除霜过程及其控制方法u 当前，空气源热泵机组都采纳热气冲霜，即经过四通阀切换改变工质的流向进入制冷工况，让压缩机排出的热蒸气直接进入翅片管换热器以除掉翅片表面的霜层u 因为在热泵除霜的过程中不单不可以向室内供给热量，反而还要汲取室内的热量，因此一般用总制热量和总能效比来谈论空气源热泵机组性能的利害 总制热量是指在一个除霜和结霜周期中热泵向室内供给的总热量，它等于制热循环时热泵向室内供给的总热量减去除霜时热泵从房间汲取的热量 总能效比就是在一个除霜和结霜周期中总制热量与总耗功的比值u 时间-温度法u 模糊智能控制法u 交叉除霜方式（书P110还有一些其余，可以参照）7.5.2井水流量计算（老师倒数第二节课上黑板写的推导过程很有可能考）水源热泵系统夏天供冷需水量展望水源热泵系统冬天供暖需水量展望例题某热泵工程项目，计算出最大冷负荷为800kW，最大热负荷为480kW，拟采纳地下水式水源热泵系统，采纳的机组夏天COPo为4.2，冬天COPk为4.7。热源水及排热源水温差均为5，试计算需要井水的夏天最大流量及冬天最大流量。解：夏天井水需要的最大用水量冬天井水需要的最大用水量1
