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1、第一章 空气源热泵技术介绍所谓热泵，就是靠电能拖动，迫使热量从低位热源流向高位热源的装置。也就是说，热泵可以把不能直接利用的低品位热能(空气、土壤、井水、河水、太阳能、工业废水等)转换为可以利用的高位能，从而到达节约局部高位能(煤、石油、燃气、电能等)的目的。类似于人们把水自低水头压送至高水头的机械称为“水泵”，把气体自低压区送至高压区的机械称为“气泵”在我国习称气体压缩机，因而把这种输送热能的机械称为“热泵”。因此，在矿物能源渐渐短缺、环境问题日益严峻的当今世界，利用低位能的热泵技术已引起人们的关注和重 视。空气源热泵的历史以压缩式最悠久。它可追溯到 18 世纪初叶，可以说 1824 年卡诺
2、循环的发表即奠定了热泵争辩的根底。热泵的进展受制于能源价格与技术条件，所以其历史较为曲折，有高潮有低潮，但热泵进展的前景确定是光明的。当前热泵争辩的方向是向高温高效进展，即开发高温热泵并最大限度提高 COP性能系数 Coefficient of Performance值，同时乐观进展吸取和化学热泵等。空气源热泵热水机组的制造、推广和使用在我国只是最近 10 年的事，但由于其相对传统制取热水设备的高效节能、环保、安全、智能化把握、不占用永久性建筑空间等优点而引起了市场日益广泛的关注。热泵热水机组以清洁再生原料空气电为能源，既不使用也不产生对人体有害的气体，同时也削减了温室效应和大气污染。目前，在
3、我国电力资源短缺的前提下，承受热泵热水机组制取热水，既能以最小的电力投入获得最大的供热效益。将热泵热水机组放在建筑物的顶层或室外平台即可工作，省却了专用锅炉房。在设备构造上真正实现了水、电分别，确保了用户的安全。第一节 热泵工作原理热泵技术是基于逆卡诺循环原理实现的。通俗的说，如同在自然界中水总是由高处流向低处一样，热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处，从而实现水的由低处向高处流淌，热泵同样可以把热量从低温热源传递到高温热源，所以热泵实质上是一种热量提升装置。热泵的作用就是从四周环境中吸取热量这些被吸取的热量可以是地热、太阳能、空气的能量，并把它传递给被加热的对象温度
4、较高的媒质。热泵热水装置，主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四大部件组成，通过让工质不断完成蒸发吸取环境中的热量压缩冷凝放出热量节流再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。热泵热水机组工作时，蒸发器吸取环境热能，压缩机吸入常温低压介质气体， 经过压缩机压缩成为高温高压气体并输送进入冷凝器，高温高压的气体在冷凝器中释放热量来制取热水，并冷凝成低温高压的液体。后经膨胀阀节流变成低温低压液体进入蒸发器内进展蒸发，低温低压液体在蒸发器中从外界环境吸取热量后蒸发，变成低温低压的气体。蒸发产生的气体再次被吸入压缩机，开头又一轮同样的工作过程。这样的循环过程连续不断，周而复始，从而到达不断制热
5、的目的。热泵原理示意图如下：热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量 QA通过蒸发器进展吸取；热泵本身做功消耗的能量，有局部转化为热能 Q ；热泵循环工质在冷凝器中释放的热量BQ 等于 Q +Q ，由此可以看出，热泵输出的能量为机组做功产生的热能 Q 和热泵CABB在环境中吸取的热量 Q ；因此，承受热泵技术可以节约大量的电能。A热泵的节能原理如以下图所示举例：TFS-SKR760S机组，热泵系统输入功率 6.88 kW，四周环境温度20，输出的制热功率却到达 31kW，这意味着热泵工作时从四周环境吸取了大量的免费热能。在此过程中，系统仅仅只消耗了6.88 kW 的电能，却能等同于输入功率为 31
6、kW/0.95=32.63 kW 的传统电热水器完成的工作，系统能效系数 COP 高达 450% 。COP = 制热量/输入功率热泵热水机组是利用热泵技术原理，在热泵系统的工作循环中，将免费能源空气热能搬运到水中，从而到达加热冷水生产热水的目的的一种高效、环保、节能型热泵产品。它的最高热效率可达 590%，年平均热效率可达 360%。在制取低温60 摄氏度以下的热能方面，以消耗电能或燃料的化学能这种传统方式已经开头逐步让位给热泵制热方式，由于在这一领域，热泵系统的制热效率可以轻易的超出传统方式数倍以上；因此，制 60热水费用小于太阳能关心电加热系统；比电热锅炉节电80%；比燃油锅炉节约耗能费用
7、50%；制热水量可以依据需求自动调整。适应温度范围在-1050的地区。热泵热水机组适用于宾馆酒店、饭店、度假村、泳池、桑拿浴场、公寓、工厂、大专院校、医院、疗养院等需要热水的单位使用，尤其在燃油越来越紧急的今日，更表达了热泵的优越性。其次节 热泵热水机组特点 节能 热泵从室外的空气中猎取热量，仅消耗少量电能，可把消耗的电能转化成 3 倍以上的热能实现供热。 环保 热泵热水机组在运行时无任何排放及污染，绿色环保，符合环保要求。 安全 消退了一般热水机组系统中的易燃、易爆、触电、煤气中毒等安全隐患。 牢靠 产品运行性能稳定，使用寿命长，维护费用低。 简洁 可安装在屋顶、阳台、庭院、地下室等位置，无
8、需专用机房，不占用永久性居住面积。 构造独特 换热器独特设计，构造紧凑美观，气流组织分布均匀，效率高，换热充分。 智能把握 依据模糊把握原理，动态检测用户负荷，快速到达设定温度后，保持负荷动态匹配，平稳运行。智能柔性除霜，可以依据不同地区的气候条件设定除霜参数和把握方案，使除霜更彻底、更机敏、更节能。 模块化设计 可依据用户的实际需要机敏添加。 全天候运行 一年四季全天候运行，不受夜晚、阴天、雨雪等恶劣天气影响。 安康舒适 供给舒适热水，稳定适宜的温度，保证人体的舒适度。 经济节资 机组制热效率高，节约投资运行费用。其次章 设备介绍1 热泵热水机组产品型号及技术参数产品型号TFS-SKRTFS
9、-SKRTFS-SKRTFS-SKRTFS-SKR性能数据270D480S760S840S1600S1名义制热量kW1119.63136722额定功率kW2.434.636.888.2516.63电源形式220-1-50380-3-50380-3-50380-3-50380-3-504额定电流A11.659.014.117.031.05最大运行电流A14.5511.216.019.439.256内 置 水 功率kW0.270.540.820.82泵可选 电流A1.182.41.31.37关心电加功率kW3.05.09.012.0热可选 电流A13.67.613.618.28名义产水量L/h27
10、048076084016009名义水流量m3/h1.873.335.275.7811.0510最大水流量m3/h2.504.507.117.81511水阻力损失kPa455060707012最高出水温度606060606013噪声dB(A)5860626366注名义工况温度条件：环境干球温度 20，湿球温度 15；机组进水 40， 出水 45；水阻力损失是指机组名义工况时的水阻力损失，不带内置水泵的机组可以此作为选配水泵的依据；水泵和关心电加热不属于机组的标准配置；假设需要，请在定货时说明。带“”者的数据不包括水泵以及关心电加热；2.性能曲线TFS-SKR270制热性能曲线1412出水45 出
11、水50 出水55出水6010Wk量 8热制 642-505101520253035环境温度TFS-SKR480制热性能曲线282420Wk量 16热制 1284 出水45 出水50 出水55出水60-505101520253035环境温度TFS-SKR760制热性能曲线40363228Wk24量热 20制 161284 出水45 出水50 出水55出水60-505101520253035环境温度TFS-SKR840制热性能曲线484236Wk量 30热制241812 出水45 出水50 出水55出水60-50510152025303545环境温度TFS-SKR1600制热性能曲线908070W
12、k量 60热制504030 出水45 出水50 出水55出水60-505101520253035环境温度第三章设计选型1 机组选型计算热泵热水机组选型时需确定以下设计条件：l 系统热负荷kWl 自来水补水温度l 热水设计温度l 环境温度冬季室外极限温度，和冬季室外计算温度l 水系统热损失选型步骤：1.1. 查询当地气象，水文参数，确定自来水补水温度，环境温度；1.2. 计算系统热负荷； 热负荷计算公式：Q=V* ctr-tlk/860(k.cal/ kW.h)式中：Q系统热负荷kW.h； V设计热水量L； c水的比热，取 1k.cal/(L)； tr设计热水温度； tl自来水补水温度k考虑水系
13、统热损失的安全系数，取 1.051.20 1.3.确定机组工作时间，名义工况下确定机组的型号和数量；机组的数量确定： N=Q/T.W N机组数量台 Q系统热负荷kW.hT名义工况下设计运行时间一般取 1016 小时W名义工况下机组制热量kW 1.4.按冬季温度条件校核机组制热量。按工程当地冬季计算温度，查询热泵热水机组的性能曲线，确定机组冬季计算温度时的制热量，按热泵热水机组最长工作时间来核对机组日制热总量，如满足不了制热要求，重调整机组型号和数量，或者加关心电加热和其它补热方式。其它设备选型：l 循环水泵：依据机组水流量，机组内部水阻力损失和系统水阻力确定。l 水箱有效容积：依据日用水总量，和用水规律、机组制热量来确定。实例计算下面通过实例来说明热泵热水机组的选型计算过程。典型实例：宾馆客房热水系统工程，
