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1、 2-3 2-3 蒸汽压缩式热泵循环技术蒸汽压缩式热泵循环技术 主要内容与教学要求主要内容与教学要求：一、蒸汽压缩式热泵的基本概念一、蒸汽压缩式热泵的基本概念（基础）（基础）二二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算（重点）（重点）三、蒸汽压缩式热泵系统的变工况特性分析三、蒸汽压缩式热泵系统的变工况特性分析（难点）（难点）四、蒸汽压缩式热泵新技术成果简介四、蒸汽压缩式热泵新技术成果简介（创新思维启发）（创新思维启发）一、蒸汽压缩式热泵的基本概念一、蒸汽压缩式热泵的基本概念水水 泵泵热热 泵泵 热泵定义一：热泵定义一：指通过指通过消耗少量高品位能量消耗少量高
2、品位能量（如机械能、电能等），（如机械能、电能等）， 使使热量从低温热源转移到高温热源实现供热热量从低温热源转移到高温热源实现供热的装置。的装置。一、蒸汽压缩式热泵的基本概念一、蒸汽压缩式热泵的基本概念热泵定义二：热泵定义二：以以冷凝器放出的热量来供热冷凝器放出的热量来供热的的制冷系统制冷系统。 热泵与制冷机的区别： 1.1.目的不同：目的不同：前者目的制热，后者目的制冷。前者目的制热，后者目的制冷。 2. 2.工作温度区不同：工作温度区不同：前者将环境温度作为低温热源，前者将环境温度作为低温热源， 后者将环境温度作为高温热源。后者将环境温度作为高温热源。冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器二、蒸汽压缩式
3、热泵系统工作原理与热力计算二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算1.1.热泵系统组成热泵系统组成节流阀压缩机室内机室内机室室外外机机二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算热力学第一定理解释热力学第一定理解释: : 热能可以从一个物体传递给热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变。在传递和转换过程中，能量的总值不变。热力学第二定律解释热力学第二定律解释：热量不可能自发的从低温物体热量不可能自发的从低温物体转移到高温物体转移到高温物体而不引起其它
4、任何变化。而不引起其它任何变化。（低温热源）（低温热源）（高温热源）（高温热源）（补偿能源）（补偿能源）冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算2.2.热泵系统工作原理热泵系统工作原理（以家用热泵空调为例）以家用热泵空调为例）节流阀压缩机室内温度室内温度2525（冷凝温度（冷凝温度4040 ）环境温度环境温度10（蒸发温度（蒸发温度 0 ）室内机室内机室室外外机机冷凝器冷凝器（蒸发器）（蒸发器）蒸发器蒸发器（冷凝器）（冷凝器）二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算3.3.冷、热两用型冷、热
5、两用型热泵系统工作原理热泵系统工作原理室内机室内机室室外外机机通过四通换向阀实现制冷与制热循环切换通过四通换向阀实现制冷与制热循环切换二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算四通换向阀（有四个通道）四通换向阀（有四个通道）接压缩机排气口接压缩机排气口接压缩机吸气口接压缩机吸气口接室内换热器接室内换热器接室外换热器接室外换热器制热制热（制冷）（制冷）循环切换方法：循环切换方法：冷凝器冷凝器（蒸发器）（蒸发器）蒸发器蒸发器（冷凝器）（冷凝器）二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算压缩机压缩机节流阀节流阀室内机室内机室
6、室外外机机 结结构构： 一点一点 三区三区 五态五态 八线八线液相区液相区两相区两相区气相区气相区二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算4.4.热力学压热力学压- -焓图的应用焓图的应用 功能功能: 确定状态参数确定状态参数 表示热力过程表示热力过程 进行热力计算进行热力计算 分析变工况特性分析变工况特性 二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算5.5.蒸汽压缩式热泵理论循环在蒸汽压缩式热泵理论循环在P-hP-h图上的表示图上的表示单位制冷剂的制冷量：单位制冷剂的制冷量：单位制冷剂的制热量：单位制冷剂的制热量：单
7、位制冷剂的压缩功：单位制冷剂的压缩功：二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算6.6.蒸汽压缩式热泵理论循环的热力性能计算蒸汽压缩式热泵理论循环的热力性能计算制冷系数：制冷系数：二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算二、蒸汽压缩式热泵系统工作原理与热力计算制热系数：制热系数：1 17 7、蒸发温度（、蒸发温度（室外低温热源侧室外低温热源侧）对热泵性能的影响）对热泵性能的影响三、热泵系统的变工况特性分析三、热泵系统的变工况特性分析制冷系数制冷系数: :制热系数制热系数: :蒸发温度蒸发温度 TeTe8 8、冷凝温度（、冷凝温度（室内高温热源侧室内高温热源
8、侧）对热泵性能的影响）对热泵性能的影响三、热泵系统的变工况特性分析三、热泵系统的变工况特性分析制冷系数制冷系数:制热系数制热系数:冷凝温度冷凝温度Tk 1 1、复合热源热泵新技术、复合热源热泵新技术 开创性地提出了以开创性地提出了以“三介质复合换热器三介质复合换热器” 为核心技术部件的复为核心技术部件的复合热源热泵新技术，并在太阳能合热源热泵新技术，并在太阳能-空气复合热源热泵、太阳能空气复合热源热泵、太阳能-地能复地能复合热源热泵、空气合热源热泵、空气-地能复合热源热泵技术开发方面开展了系列研究，地能复合热源热泵技术开发方面开展了系列研究，取得了一系列的技术专利。取得了一系列的技术专利。 系
9、统特点：系统特点：突破了传统换热器技术，可实现非同态双热源同步复突破了传统换热器技术，可实现非同态双热源同步复合利用和多种热源工作模式，较好地解决了单一热源热泵存在的突出合利用和多种热源工作模式，较好地解决了单一热源热泵存在的突出问题，显著提高了全年运行效率。问题，显著提高了全年运行效率。 2 2、热泵型纯电动汽车空调新技术、热泵型纯电动汽车空调新技术 开发出了国内第一台超低温热泵型纯电动汽车空调新技术产品，开发出了国内第一台超低温热泵型纯电动汽车空调新技术产品，该技术产品将于该技术产品将于2012.092012.09郑州新能源汽车展中首次展出。郑州新能源汽车展中首次展出。 四、蒸汽压缩式热泵
10、新技术成果简介四、蒸汽压缩式热泵新技术成果简介 小小 结：结：1.蒸汽压缩式热泵是指蒸汽压缩式热泵是指以冷凝器放出的热量来供热的以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统；制冷系统；2.蒸汽压缩式热泵系统由四个基本部件组成，其工作蒸汽压缩式热泵系统由四个基本部件组成，其工作循环与制冷循环反向，循环与制冷循环反向，通过四通阀可实现制冷与制热通过四通阀可实现制冷与制热两种功能；两种功能；3.蒸发温度蒸发温度TeTe和冷凝温度和冷凝温度TkTk的变化均对热泵系统性能的变化均对热泵系统性能产生重要影响，产生重要影响，且且TeTe、TkTk均可均可 、 。 作作 业：业： 蒸汽压缩式热泵系统变工况特性实验：分别作蒸发温度、蒸汽压缩式热泵系统变工况特性实验：分别作蒸发温度、冷凝温度变工况条件下系统制热性能实验。冷凝温度变工况条件下系统制热性能实验。 要要 求：求： 通过实验数据对比分析，进一步理解和掌握蒸汽压缩式通过实验数据对比分析，进一步理解和掌握蒸汽压缩式热泵系统的变工况特性的基本规律。热泵系统的变工况特性的基本规律。
