热泵技术及其在工业节能中的应用
热泵技术及其在工业节能中的应用
目录
1、能量系统的转换 (1)
1.1 能量的品位 (1)
1.2 常规热力系统蒸汽节流减压的能量损失 (2)
1.3 疏水系统产生的能量损失 (3)
2、蒸汽喷射式热泵 (4)
2.1 热泵的原理 (4)
2.2 热泵的分类 (4)
2.3 热泵的特性参数 (6)
3、热泵供热系统的基本流程 (8)
3.1 热泵供热流程 (8)
3.2 热泵供热系统的运行及效益 (9)
4、热泵供热在工业生产中的应用 (9)
4.1废热蒸汽回收及换热网络 (9)
4.2 能级匹配及热力系统优化运行 (13)
4.3 钢铁冶金焦化蒸氨塔热泵供热 (14)
4.4 酒精蒸馏塔釜废热回收 (18)
4.5 氨纶生产的热泵供热 (21)
4.6 热泵是提供工业生产汽源的可靠设备 (22)
4.7 热泵式减压减温器 (26)
4.8 热泵区域供热 (27)
4.9 热泵脱水蒸发及多效蒸发 (28)
4.10 余热制冷及余热供热 (28)
4.11 纸机干燥部热泵供热 (32)
4.12 啤酒生产醣化车间热泵供热 (35)
4.13 压差疏水器的研究和应用 (35)
5、热泵节能的评价 (36)
6、合理用能的评价方法 (37)
1.能量系统的转换
1.1能量的品位
能量是物质的基本特性参数,它表示物质所具有的做功能力。热力学第一定律说明了不同形式的能量可以转换，但在转换过程中数量守恒，热力学第二定律指出，能量除了有量的多少外，还有品位的高低，不同品位的能量转变为功的能力不同。
物质的总能中可用能所占的比例代表了能量的品质。世界各国学者对“可用能”的理论和在各个领域中的应用进行了深入的研究和广泛的实践。1960年至1963年间，南斯拉夫学者郎特把能量分为可转变为技术功部分火用（Exergy）和不可转变为技术功部分火无（Anergic）。
火用表示热力系统中物质在任意状态下相对于环境零态（dead state）所具有的最大做功能力。火无表示物质所具有的总能中，相对于环境零态，不可转变为技术功部分。
根据火用的定义，对于开口系物质所具的比火用为：
e = h-h0-T0(s-s0) （1-1）
根据火无的定义，物质流的物理火无为：
e = h-e = h0+T0(s-s0) （1-2）
火用的概念是建立在热力学第一定律和第二定律基础上的热力参数,它表示能量在给定的环境条件下(P0、T0及其它参数），所能产生的最大有用功。它既可以表示能量的数量，又可以表示能量的品位及其可利用程度，火用的单位与焓的单位相同。
稳流工质可逆变化到环境状态，可设想由等熵和可逆等温两个过程组成。当忽略流动工质动能和位能的变化，由状态1可逆变化到环境状态零态（P0、T0）。
稳定物流火用的数值可以用工质热力性能参数表计算得出，也可用火用---熵图（e-s）表示。在实际过程中流入火用一定大于流出火用。即e x1＞e x2+e w 。它同能量概念不同，进出设备的火用并不守恒，只会减少，其减少的数值就是火用损失，见公式（1-3）。Δe x表示能量的变质。e w 表示火用转变为机械功部分。
Δe x = e x1– e x2 -e w （1-3）
根据孤立体系熵增原理，对于整个体系来说，不可逆过程熵只会增加，即产生有用功的能力减少。在数量上熵的增加等于火用的减少。
流入火用等于流出火用和火用损失之和，称为火用平衡方程式：
Δe x = e x2 + e w +Δe x （1-4）
火用效率表示传热设备的能量在数量上和质量上利用的完善程度，对于减压器，则表示流出的火用占流入的火用比值。
1x x 12e e 1?-=+=x w x e e e
η （1-5）
热力学第一定律说明了不同形式的能量可以转换。热力学第二定律指出，能量除了
有量的多少外，还有品位的高低。应该避免在能量转换过程中有效能的无效贬值，即减
少能量转换过程中的不可逆过程。在实际能量转换过程中，火用只会减少，不会守恒。
1.2常规热力系统蒸汽节流减压的能量损失
蒸汽减压方法可以分为三类：节流式减压是典型的不可逆过程;回转式减压即利用汽
轮机将蒸汽减压的能量差转换为机械功，热电厂的汽轮发电
机组运行属于回转式减压。引射式减压即利用蒸汽喷射式热泵
进行减压，在蒸汽减压过程中，将废热蒸汽增压后，使其一并
供给加热设备用汽。引射式减压可以向热用户提供介于工作流
体和被引射流体两种流体不同压力中间任何一种所需要的压力
等级蒸汽。
采用阀门利用其阻力特性控制调节蒸汽压力的方法一
律称为蒸汽节流减压，它是对外界不作功的熵增等焓过程，蒸汽在节流减压过程中，
由于摩擦、涡流使大量有规则运动的分子变为无序运动，产生耗散功，导致熵的增加，
致使蒸汽能量产生无形的损失。
采用阀门及利用其阻力特性控制调节蒸汽压力的方法一律称为蒸汽节流减压，它
是对外界不做功的熵增等焓过程，蒸汽在节流减压过程中，由于摩擦、涡流使大量有
规则运动的分子变为无序运动，产生耗散功，导致熵的增加，致使蒸汽能量产生无形
的损失。（见图1-1）
假定蒸汽节流减压在绝热状态下进行，为了导出绝热节流减压的能量方式，首先
列出流入系统1Kg 流体稳定流动的能量方程式：
sh W z z g c c h h q +-+-+-=)()(2
112212212 （1-6） 绝热节流的热力过程具有以下特点，热力系统同环境间用绝热壁包围，热流q=0，
节流前后适当距离处截面速度基本不变，并且它的动能和焓值相比甚小，所以速度平
方差可以忽略不计，即： 。由此得出蒸汽节流减压过程的能量方程式： h 2 = h 1 （1-7）
0)(21
1122=-c c
从热力学第一定律热效率观点分析，蒸汽节流减压前后焓值相等即h 2=h 1,反应不
出能量的损失。但是，熵的增加反映了在孤立的热力系统中，能量产生变质，转变为
可用功的能力减少了，无疑这是能量的无效贬值和用能的浪费。蒸汽节流减前后的损
失，可以表达为：
e x1-e x2 ＝T 0((s 2-s 1) （1-8）
根据火用效率的定义：
（1-9） 以下用计算对比说明，将P 1＝0.80MPa,t 1＝210℃蒸汽减压到P 2＝0.20MPa ，
采用蒸汽节流减压和热泵供热有效能火用 值的变化。
根据计算得出：P 1＝0.8MPa,t 1＝210℃工作蒸汽的火用为864.57KJ/Kg,用上述参
数蒸汽作为热泵的工作动力将P 2＝0.03MPa 的二次蒸发汽增压至P 3＝0.20MPa,采用
热泵供热和蒸汽节流减压的两种方式，其火用值所占比例的变化比较见图1-2。
从图1-2中可以看出，由于低于热用户能量品味低温热流如热力系统中，部分排
弃的火用转变为有效火用 。蒸汽喷射式热泵替代节流式减压还有利于热力系统能级的匹
配，有利于建立合理的用热网络。
蒸汽节流减压仍然是目前各工业企业普遍采用的调节蒸汽压力的方法，通过减压
阀将高品味蒸汽节流减压得到所需要的用汽参数。由热力系统排放出的蒸汽冷凝水夹
带大量二次蒸发汽，造成能量浪费，这是一种常规的传统供热模式。应该建立新的热
泵供热系统替代上述传统供热模式，在工业生产中充分利用能量，降低成本，发展生
产，保护环境。
1.3 疏水系统产生的能量损失
蒸汽在换热器中加热无聊后，大量蒸汽冷凝水的显热，二次蒸发汽及疏水器漏损蒸汽的潜热，在常规热力系统中，经常没有得到回收利用，致使蒸汽能量产生有形损
)
()(010*******s s T h h s s T h h e ------=
η
失。蒸汽冷凝水的余热损失ΔQ K 为：
ΔQ K = )(211k S K i r X r X G +?+? （1-10）
公式中：G K – 排出冷凝水的流量 kg/h
X S – 疏水器的漏气率 ％
r 1 – 换热器工作压力下蒸汽的汽化潜热 kJ/kg
X T – 产生二次蒸发汽的比例 %
r 2 – 二次蒸发汽的汽化潜热 kJ/kg
i K – 排出的冷凝水焓值 kJ/kg
蒸汽冷凝水系统产生的有效能损失Δe 为：
Δe= Δe 1 + Δe 2 + Δe 3 （1-11）
式中Δe 1 、Δe 2 、Δe 3分别表示排出的冷凝水，疏水器漏气及二次蒸发汽的有效能。
另外，在工业生产过程中产生的低品位付产蒸汽由于其压力低、品位不相匹配排
放到环境中，同样是用能的浪费。
2、蒸汽喷射式热泵
2.1 热泵的原理
蒸汽喷射式热泵或称热能压缩机，它利用热电站或锅炉供出蒸汽压力和工艺设备
用汽的能量品位差转换为热泵的动力。其工作能力即供出的蒸汽压力、抽吸二次蒸发
汽的能力和消耗的新蒸汽量等均同工作蒸汽的膨胀比和被抽蒸汽的压缩比密切相关。
2.2 热泵分类
蒸汽喷射式热泵按其调节控制方式可以分为两种类型：
2.2.1 蒸汽质量调节热泵（见图2-1）
图2-1 不可调节式热泵
习惯将其称为不可调节热泵，其工况变化通过调节热泵入口新蒸汽的压力和流量来实现，而热泵本身不带调节装置，因此通常称为不可调节热泵。
一般热泵即不可调式热泵，当生产运行工况（即用汽压力和流量）发生变化，则需要调节热泵进口工作蒸汽干管上蒸汽调节阀。在调节过程中，由于蒸汽调节阀开度变化，就会改变和降低进入热泵的工作蒸汽压力，从而改变了工作蒸汽的膨胀比及热泵进口新蒸汽做功的能力，将明显影响热泵工作效率。
调节阀开度减少，流通阻力增大，调节阀后的蒸汽压力降低，即降低了热泵工作效率。这是不可调节热泵共性缺点和不足，不可克服。
我们专门设计的质量调节热泵特点如下；
●按不同热用户特点、不同的新蒸汽压力，专门设计热泵使其高效率运行。
●热泵本体设计采用流线型通道，流体阻力小，热泵效率高。
●喷咀关键部件均采用专门工艺加工成形，运转耐久可靠。
●热泵及热泵系统产品，列入国家重点新产品和国家级科技成果推广计划。
●采用高新技术设计，其研究成果评为国家科学技术进步三等奖，中国轻工业科技进步二等奖，国家环保科技进步二等奖，天津市科技进步一等奖及黑龙江省重大效益奖等。
2.2.2蒸汽流量调节热泵（见图2-2）（专利号：ZL2006200735598）
图2-2 可调式热泵
流量调节热泵通常称为可调节热泵，在热泵进口工作蒸汽干管上不需设置调节阀，热泵本身配置调节机构和喷嘴调节针芯等，当热力系统运行工况发生变化时，通过热泵自身调节机构调节和改变喷嘴通过蒸汽的有效断面积。在调节过程中它不会改变新蒸汽压力，使其在适应各种运行工况变化的调节过程中，只需调节喷嘴的有效断面积，通过热泵喷嘴工作蒸汽压力保持不变，其单位流量新蒸汽做功能力不会改变。在各种生产运行变工况条件下可调节热泵均可高效运行。
可调式热泵本身配有调节机构、阀门定位器及调节针芯等，关键部位均采用不锈
钢材质，喷镀特殊耐磨金属材料，通过改变热泵的喷嘴有效断面实现热泵工况（即供
汽压力、供汽负荷）调节。在热泵调节过程中，热泵入口新蒸汽压力均不变，即热泵
的作功能力不变，调节性能好、热泵效率高。
专门设计的可调节热泵可以按各种装置工艺特点、新蒸汽的压力及能量品位，提
供各种高效运转可调式热泵。特点如下：
● 按热力系统的特点、不同的新蒸汽压力专门设计热泵，使其高效运行。
● 喷嘴等重要部件采用特殊的硬质合金，耐磨损，耐冲刷。
● 紧密结合热力流程工艺特点，严格设计蒸汽冷凝水系统。
● 可调式热泵设计采用7项专门的新技术。
● 专门设计的可调式热泵，可以用于在各种压力等级蒸汽工况下，均可以保证热
泵高效率运行。
2.3 热泵的特性参数
2.3.1热泵引射系数μ
热泵是其热泵供热系统的关键设备，热泵引射系数μ表示单位工作流体引射低品
位流体的能力，可以通过以下简化的数学表达式，通过计算机计算得出：
μ = （2-1） 可以采用以下数学表达式计算工作流体的膨胀比E 和被引射流体的压缩比K 。
P p /P H = E （2-2）
P C /P H = K （2-3）
其中E 值表示工作流体的压力P p 与被引射流体的压力P H 的比值，称为工作流体
的膨胀比（公式2-2），K 值表示混合流体的压力P c 和被引射流体压力P H 的比值，称
为被引射流体的压缩比（公式2-3），热泵的引射系数μ伴随工作流体膨胀比增大和被
引射流体压缩比减小而增大。
则其热泵的引射系数μ为：
μ = （2-4） 蒸汽喷射式热泵用于纸机干燥部，其高品位工作流体及低品位引射流体均为水蒸
1)/1()/1(1131---?--c
c
p p k k c H k k p H cx px P P P P a a k k 1)1(1)1(111
1---?--c c p p k k k k cx px K E a a k
汽。工作蒸汽的临界速度αpx同混合流体的临界速度基本相等，用于计算分析热泵引射系数μ的公式（2-4）可以简化为：
μ=0.8341
H（2-5）
/
p H
C
其中，H p——工作流体从压力P p到引射流体P H产生的焓降KJ/Kg
H C——引射流体从压力P H到热泵出口混合流体P c热焓的增值KJ/Kg
2.3.2 影响低压蒸汽热泵引射系数μ的相关因素
通过对于上述热泵引射系数数学分析式，可以通过以下热工参数的变化分析低压蒸汽热泵引射系数的相关影响因素。
⑴工作蒸汽流入和流出热泵喷嘴的蒸汽焓差降低，致使热泵引射系数降低。
对比锅炉供汽压力为P1=0.9MPa（饱和蒸汽），热电站汽轮机背压（或抽汽）压力为P1=0.5MPa（通过蒸汽减温后的饱和蒸汽）。热泵供出压力高温、中温及低温分别为P c=0.25MPa，P c=0.12MPa及P c=0.05MPa三个压力等级蒸汽。
由计算得出，采用P1＝0.9MPa做为热泵的工作流体。其中热泵出口用汽压力高温、中温、低温如上所述，则其工作蒸汽的焓降H p分别为1.0、1.48、1.90。
如果采用P1=0.50MPa蒸汽做为工作流体，热泵供出蒸汽压力同上所述，则其工作流体蒸汽的焓降H p分别为P=0.90MPa做为蒸汽的工作流体焓降的0.58、0.72和0.78倍。显然，由于工作蒸汽压力降低，则按公式（2-5）计算工作流体焓降减少，采用低压蒸汽作为热泵的工作流体，其热泵引射系数μ将会明显降低。
⑵热泵工作蒸汽的膨胀比降低致使热泵μ值降低
低压工作流体的热泵同高压工作流体热泵相比，其工作蒸汽的膨胀比E明显降低，致使热泵引射系数降低。以下对比说明工作蒸汽为0.9MPa、0.5MPa对E值的影响。
采用P=0.9MPa和P=0.5MPa作为热泵的工作蒸汽，热泵供出高温、中温及低温蒸汽压力仍同上所述，热泵的工作蒸汽膨胀比E值列表说明如下：
通过表中数据分析得到，采用P=0.90MPa和P=0.50MPa作为热泵的工作蒸汽，其热泵工作蒸汽膨胀比相比，采用P=0.50MPa蒸汽作为热泵工作蒸汽，其工作蒸汽
膨胀比只为前者0.6倍，热泵引射系数μ明显降低。
⑶工作蒸汽有效能降低致使热泵引射系数降低。通过上述分析：工作蒸汽流入和流出热泵喷嘴焓差H P降低，工作蒸汽膨胀比降低。其实质就是进入热泵喷嘴工作蒸汽的有效能火用值的降低，导致热泵的引射系数降低。
通过分析单位工质比火用的表达式得出热力系进出状态1到状态2 火用值及其火用值变化的表达式为：
ΔE C= E P1-E P2 =（H P1-T0S1）-（H P2-T0S2）（2-6）
可以认为，进出热泵为状态1至状态2。其工作蒸汽进口及出口火用值变化代表工作流体作出有用功的大小。由于进入热泵喷嘴工作流体蒸汽压力降低，新蒸汽熵值S P1增大，工作蒸汽的焓降H P降低，热泵供出的混合蒸汽压力蒸汽量及焓值均不改变，工作蒸汽的膨胀比E减少，则其热泵引射系数降低。
取用工作蒸汽压力为P=0.9MPa及P=0.5MPa，热泵作为开口系热力设备，流入为新蒸汽压力H P1，流出压力为热泵出口焓值H P2。当工作蒸汽压力为0.9MPa及0.5MPa时，工作蒸汽流体可以利用的有效能及其两种工作蒸汽压力的比值列表说明如下：
3.热泵供热系统的基本流程
3.1热泵供热流程
蒸汽喷射式热泵供热系统由喷射式热泵、高效闪蒸罐、
专门设计的压差疏水器和换热器组成。以下分析一个典型
的石没化工生产实例。（见图3-1）
在某石油化工联合企业硫铵车间的蒸发工序，采用单效
减压蒸发，以已内酰胺生产的副产硫铵母液为原料，将硫铵
母液浓度由30～33%，浓缩至70%，经过蒸发、结晶、搅拌、
离心分离及干燥得到粒状固体硫铵化肥外销。生产每吨硫铵
产品需耗用标准煤275.5kg,其中蒸汽占95%，电占3.9%，水
占0.4%.节省蒸汽是该装置节能降耗的重要环节。
在原来生产过程中，采用蒸汽节流减压，加热蒸发及疏水器组成常规的热力系统向硫铵母液蒸发器供热。由于节流减压造成蒸汽能量贬值和通过疏水器产生大量低品位废热排放于环境中，造成用能的浪费，并对周围环境产热污染和噪声污染。
我们采用热泵供热流程如下：由外管来的P1=0.88MPa（表压、下同），t1=240℃的工作蒸汽通过蒸汽喷射式热泵吸入高效闪蒸罐产生的二次蒸发汽，将其增压到
P2=0.24MPa进入蒸发器加热室,由硫铵蒸发器排出的蒸汽冷凝水经过专门设计的压差排水器进入高效闪蒸罐产生的二次蒸发汽再由蒸汽喷射式热泵进行压缩提高能量品位后供生产使用。由闪蒸罐排出的蒸汽冷凝水靠其液位及余压经过物料换热器预热物料，冷凝水降至60℃左右，再由系统中排出。
3.2热泵供热系统的运行及效益
热泵供热系统于1984年9月投入工业生产运行,一直正常运转,取得了明显的技术经济效果其效益如下:
⑴提高了能量利用率,由热泵供热系统排出的蒸汽冷凝水温度只有60℃,其余焓只占蒸汽焓值的8.57%。
⑵提高了蒸汽有效能利用率,通过热泵供热供热系统代替了蒸汽节流减压,蒸汽能量的品位得到了合理的应用。
⑶改善了劳动环境，蒸汽节流减压阀门产生的噪声为104分贝，热泵系统投入运行后降低到74分贝以下，并消除了车间周围环境的热污染。
⑷提高了经济效益，每吨硫铵产品单耗蒸汽由2.34t/t,下降到1.84t/t，产品单耗蒸汽下降了21.4%。投资回收时间不到半年。
上述热泵供热系统运行实例曾由中国石化总公司推荐参加了国际能源管理及节能技术展览会展出。并荣获部、省级科技进步奖。
4、热泵供热在工业生产中的应用
4.1废热蒸汽回收及换热网络
4.1.1 热力系统运行工况分析
某大型石油化工企业2PE装置在生产过程中耗用P=0.5MPa、1.3MPa、3.0MPa 三种压力等级的蒸汽，在化工生产过程中，每小时连续排放低压付生蒸汽约3t/h，排放压力P=0.40-0.55 MPa。2PE装置排放的付生蒸汽通过专门设置的废热蒸汽管线，除采暖季节供给采暖用户外，其它季节均排放到环境中去。
该企业PP装置耗用的P=0.65MPa，t=172℃过热蒸汽，其蒸汽来源于本公司热电厂,在本厂热力入口将P= 1.30MPa，t=230℃的蒸汽减压至0.75MPa，再通过设在
PP装置内的过热蒸汽减压减温设备,由0.75MPa减至0.65MPa,由温度220℃减温至172℃（过热度为5℃）,供给PP装置工艺设备用汽。
通过上述分析，2PE及PP两套装置的热力系统有以下明显缺点,2PE装置产生的付生蒸汽排放到大气中，没有进行能量回收利用。PP装置采用的新蒸汽却从工厂的热力入口至本装置先后两次采用蒸汽节流减压，造成蒸汽热能无效贬值方法，得到所需要参数的蒸汽。
应该建立一个新的热泵供热系统回收2PE装置排放的二次蒸发汽，采用热泵将其增压后，供给满足PP装置所要求的压力、温度和数量的蒸汽。
4.1.2 热泵供热流程
⑴工艺装置用汽的特点
可以利用2PE及PP两套装置间的互补条件建立热泵供热系统,回收利用2PE装置排放的付生蒸汽，替代蒸汽节流减压向PP装置提供所需数量、压力和过热度的蒸汽。由于热力系统运行同工艺生产密切相关，热泵供热系统设计和运行必须克服以下难点∶
●热力系统运行须安全可靠。2PE装置紧急停车时不能影响PP装置用汽。
●不改变上游2PE装置付生蒸汽的排放工况。付生蒸汽接入PP装置管道后,不
能影响2PE装置排放付生蒸汽，也就是2PE装置排放背压不能提高。
●热泵供热系统同现有热力系统转换方便。付生蒸汽与新蒸汽切换不能有波动，
不能影响PP装置生产用汽。
●免维护稳定运行。该设备投运后不具备经常检修条件，即需要“免维护”。
●选择合适的付生蒸汽及热泵供热系统切入点位置及切入点工况。
⑵热力流程
如图4-1所示，由2PE装置排出的付生蒸汽进入一级汽水分离罐102进行汽水分
离和扩容闪蒸，再进入二级汽水分离罐103继续进行汽水分离和扩容闪蒸，利用热泵
101将经过二级汽水分离和扩容闪蒸后的付生蒸汽进行增压和提高温度。热泵101出口蒸汽达到控制参数后，通过现有的蒸汽管线供PP装置生产用汽。
⑶热泵供热系统运行
2PE装置付生蒸汽回收项目于2001年6月投入运行已经八年，解决了引进装置原热力系统设计存在的问题，完全满足了生产要求。
该热泵系统具有以下特点：首先2PE装置付生蒸汽排放压力和原来对外排放工况相同，仍保持在0.45-0.55MPa之间。热泵供热系统适应付生蒸汽压力和流量变化的影响，少则少收，多则多收。当付生蒸汽压力波动及流量变化时，热泵供出的蒸汽压力、温度及流量均能满足PP装置的生产要求。其次，下游PP装置供热系统可靠，热泵系统投运和退出均无扰动；再次，该热泵系统控制回路简便，投运和退出方便，付生蒸汽流量采用自动控制和调节，就是在2PE装置紧急停车时,付生蒸汽突然下降，蒸汽喷射式热泵压力调节系统仍会根据热泵出口压力参数值进行自动调节，保证PP 装置生产供汽系统安全可靠。最后，该蒸汽喷射式热泵本身没有运转设备，热泵的关键部位喷嘴等均采用合金材质经特殊加工而成，耐磨损、耐高温、耐腐蚀，不需检修。符合不间断供汽要求，热泵运转状态良好。
该热泵供热系统投入生产运行后,每个月逐日统计了运行数据。现以2003年5月份运行数据为例说明如下：以热泵进口新蒸汽压力PP,付生蒸汽压力Ph，热泵供至PP装置蒸汽压力PC为纵坐标，时间日为横坐标，PP、Ph、PC日变化请见图4-2。以付生蒸汽流量GH为纵坐标，时间日为横坐标，热泵回收的付生蒸汽量日变化见图4-3。
2PE装置排放的付生蒸汽冬天主要用于采暖，夏季分流部份付生蒸汽做为溴化锂吸收式制冷机发生器用汽，过渡季付生蒸汽全部采用热泵增压后供PP装置生产用汽，
所以供给热泵供热系统的付生蒸汽量是变值，在0至最大值3.5t/h范围内变化。图4-3曲线显示，2005年5月份溴化锂制冷机开始投入运行，其制冷机用汽负荷伴随
环境气温变化。5月15日、5月26日出现供给热泵供热系统的付生蒸汽流量峰值为3.18t/h，谷值为1.37t/h。由于我们专门设计的热泵具有较好的调节性能，热泵供热系统可以经受2PE装置付生蒸汽流量变化的影响。热泵供出的蒸汽压力、温度、流量均能满足PP装置的生产要求。
热泵供热系统适应PP生产装置用汽压力的变化。按工艺生产需要，热泵供热系统自动调节热泵运行工况，满足工艺生产用汽要求。如图4-3曲线中5月25日和5月28日PP压力峰值0.67MPa，PP压力谷值0.54MPa，热泵供热系统可以经受PP 装置用汽压力变化的影响，热泵供热系统均能满足工艺生产用汽要求。
当PP装置用汽压力较低时接近于付生蒸汽压力，由于付生蒸汽干度及蒸汽过热度并不能满足PP装置用汽参数要求，在这种工况下,蒸汽喷射式热泵主要用于提高付生蒸汽干度和过热度，同时也相应提高了付生蒸汽压力，以满足生产要求。
4.1.3 经济效益
⑴回收蒸汽效益。
按全年工作时间8.5个月计算（扣除采暖季节3.5个月）,全年运行6120个小时，每小时回收付生蒸汽平均量2.5t/h，按418.7×104kJ(100万千卡)热量定价为100元计算，全年回收蒸汽量15300吨，每年回收付生蒸汽费用折合人民币100.71万元。
⑵生产成本下降
PP装置使用付生蒸汽运行效果良好，操作管理方便，并且消除了付生蒸汽产生的“白龙”，创造了良好的环境效益、社会效益和可观的经济效益。
4.2 能级匹配及热力系统优化运行
江苏某化工有限公司甲胺生产装置各段蒸发塔再沸器等工艺用汽设备，用汽压力不同，采用热泵供热系统替代原有热力系统，将蒸发塔、再沸器排出的蒸汽冷凝水产生的二次蒸发汽，经专门设计的流量调节热泵增压后，再供再沸器等工艺设备用汽，使其蒸汽能量和品位都得到充分的回收和利用。
4.2.1 热力流程对比
⑴常规热力流程
本车间技术改造前采用直供汽和蒸汽冷凝水闪蒸供汽系统。新蒸汽直供气化器E-106及E-101Ⅰ塔、E-102Ⅱ塔、E-103Ⅲ塔等再沸器用汽，蒸汽冷凝水排至汽水分离罐V-101。原设计拟采用汽水分离罐V-101产生的二次蒸发汽供E-104Ⅳ塔及E-105Ⅴ塔再沸器等用汽。由于二次蒸发汽压力及数量变化，不能满足Ⅳ塔及Ⅴ塔再沸器工艺生产要求。汽水分离罐V-101的工作压力P≧0.25MPa，排出的蒸汽冷凝水温度对应的饱和温度为138.19℃，蒸汽冷凝水由V-101排至冷凝水罐V-102，致使V-102工作温度和工作压力升高，在V-102的塔顶设置冷凝器消耗大量循环冷却水将其二次蒸发汽冷凝，造成冷却用水的浪费。（见图4-4）
HS
：高压蒸汽
HS
图4-4
⑵热泵供汽热力流程图
按生产工艺要求，由于E-102Ⅱ塔及E-103Ⅲ塔再沸器生产用汽压力较高，采用新蒸汽直供。E-106气化器，E-101Ⅰ塔、E-104Ⅳ塔及E-105Ⅴ塔再沸器等工艺设
备用汽压力较低，采用热泵供汽。上述相关各工艺设备的蒸汽冷凝水回至V-101进行扩容闪蒸，产生的二次蒸发汽由热泵H-101增压后供气化器、Ⅰ塔、Ⅳ塔及Ⅴ塔再沸器等工艺设备用汽。热泵供热系统投入运行后，V-101的工作压力由P =0.25MPa 降至约0.02MPa 。排出的蒸汽冷凝水温度由t ﹥138℃降至103～104℃。同时致使V-102工作压力、温度降低，节省了V-102塔顶冷凝器消耗的冷却水。（见图4-5）
HS 冷却水进
冷却水出：高压蒸汽HS ：低压蒸汽
LS 图 4-5
4.3 钢铁冶金焦化蒸氨塔热泵供热
我国正在建设“节约型社会，“其中要实施10大重点节能工程，包括余热、余压
利用工程，能量系统优化。工业节能降耗又是循环经济的重要内容之一。我国把工业节能作为节能的重点领域，特别突出要抓好钢铁、有色金属、煤炭、电力等9个行业的节能工程，大幅度提高能源利用率，主要产品能耗达到国内和国际先进水平。
本课题研究充分利用蒸汽有效能，用于引进的钢铁化工企业蒸氨工段的热力流
程，建立蒸汽喷射式热泵供热系统，回收塔釜排出的含氨废水汽水混合物中夹带的二次蒸发汽，将其增压后再供塔釜加热用，节能降耗效果显著，热泵供热系统投入运行后，蒸氨装置蒸汽单耗由同期的102.66kg/m 3氨水降至78.61kg/m 3氨水，降幅达
23.42%，预计年降低蒸汽消耗折合费用人民币136.86万元。
4.3.1 热能转换
能量是物质的基本特性参数,它表示物质所具有的做功能力。热力学第一定律说明
了不同形式的能量可以转换，但在转换过程中数量守恒，热力学第二定律指出，能量除了有量的多少外，还有品位的高低，不同品位的能量转变为功的能力不同。
物质的总能中可用能所占的比例代表了能量的品质。把能量分为可转变为技术功能份火用和不可转变为技术功部份火无。在能量转换过程中火用值不会守恒，不会增加，只会减少。火用值减少即熵值增加过程，通常将其能量贬值熵值增加称为能量转换过程中的“无形损失”。系统能量的流失，通常称为能量的“有形损失”。
4.3.2能量损失
必须减少本系统能量转换过程中的“无形损失”及“有形损失”，现对蒸氨塔釜热力过程中能量损失进行如下分析。
⑴蒸汽能量转换过程中能量贬值。
能量除了有量的多少外，还有品位的高低，不同品位的能量转变为可用功的能力不同。应该避免在能量转换过程中有效能的贬值，减少能量转换过程中的不可逆过程。
由蒸汽外管供给的P=0.7MPa,t＝210℃过热蒸汽直接用于P＝0.039MPa，t＝108℃氨水溶液加热，通过调节阀将其蒸汽能量进行节流减压产生能量贬值。由于供热和用热能级不同，新蒸汽进入氨水溶液中压力降低，水蒸汽的焓值全部用于氨水加热，但是其蒸汽有效能属于对外界不作功，无效贬值过程。
计算蒸汽有效能火用的表示式见（1—1）：
计算得出P＝0.7MPa，t＝210℃和P＝0.039MPa，t＝108℃蒸汽有效能分别为e1＝851.594 kJ/kg和e2＝567.089 kJ/kg。
由于蒸汽压力降低，计算得出新蒸汽火用损失为284.505 kJ/kg,损失率为284.505/851.594=33.41%，可以将上述能量贬值过程称为能量的“无形损失”。
可以采用喷射式热泵，以新蒸汽做为热泵的动力，利用蒸汽减压过程中的有效能差值作功，回收含氨废水中的二次蒸发汽，将二次蒸发汽提高压力后供蒸氨塔釜加热用，以降低蒸氨塔的蒸汽耗量。
⑵蒸汽能量转换过程中的热量损失
在蒸氨塔中是氨蒸汽发生和精馏过程，在塔釜直接将蒸汽通入含氨溶液中，直接加热氨溶液，使其氨水汽化，而含氨的稀溶液从塔釜排出，由于采用蒸汽直接加热，由塔釜排出的含氨废水则为含有蒸汽的两相流，其中含汽量即为主要的余热资源。
难以通过计算得出含氨废水中的含汽量，我们力图通过热平衡计算，得出由塔釜排出含氨废水中的含汽量，分析方法如下：
按实测数据计算得出由塔釜排出含氨废水中显热量Q1，计算得出换热器E-1301热回收量Q2和换热器E-1303热回收量Q3。
根据上述测试数据，如果计算得出Q1＜Q2+ Q3，则说明塔釜排出的废水是含有水蒸汽的两相流，即由塔釜排出的含氨废水中其显热及含有水蒸汽的潜热构成其余热资源，其中水蒸汽的潜热是其主要部份。厂方在现场经过多次测试,按实测数据计算得
出汽化率为5％～15％，由于水泵输送、设备及管道散热损失及生产运行情况等原因，测试得出数据均不同，尚需依靠生产运行验证。
通过上述分析，按能源系统优化工程原则，应该充分利用蒸汽的余热、余压，减少和回收蒸氨塔釜用汽能量转换过程产生的能量“无形”及“有形”损失。
4.3.3 蒸氨塔热泵供热系统
⑴常规工艺流程
某化工有限公司煤气精制厂蒸氨塔工艺从国外引进。其蒸氨塔釜通过调节阀直接通入P＝0.7MPa，t＝210℃的过热蒸汽用于氨水溶液加热蒸发。塔釜压力为0.039MPa，t＝108℃。通过塔顶冷凝器得到99℃氨气，塔釜排出温度t＝108℃含氨气水混合物，进入沥青分离罐T-1303。采用水泵P-1303将含氨废水经过换热器E-1301及E-1302回收余热后，排至工业污水处理装置。
蒸氨塔釜采用P＝0.7MPa t＝210℃的过热蒸汽在加热氨水溶液的过程中，只利用了蒸汽汽化潜热，在加热过程中由于供热及用热两者能级相差较大，蒸汽能量的品位没有得到合理匹配，蒸汽能量品位产生了贬值，同时由蒸氨塔釜排出的含氨汽水混合物夹带着蒸汽，能量的数量也没有得到充分的回收利用。
本课题研究的目的就是利用热力管网供给的新蒸汽和蒸氨塔用热的能量差做为热泵的动力，建立可调式蒸汽喷射式热泵系统，回收由塔釜排出的含氨汽水混合物中夹带的二次蒸发汽，采用喷射式热泵将其增压后，同新蒸汽一并做为供给氨蒸发塔釜加热用蒸汽，从而降低氨蒸发塔生产汽耗。
⑵蒸氨塔热泵供热系统
由蒸氨塔K-1301排出的含氨废水利用现有管道进入沥青分离罐T-1303，可以利用T-1303现有人孔设置接至可调热泵HP-1001,在现有热力管道调节阀101V前引出P＝0.7MPa t＝210℃等级新蒸汽做为可调热泵HP-1001的工作蒸汽，利用蒸汽喷射式热泵将沥青分离罐T-1303分离出的二次蒸发汽增压至P≥0.12MPa，并同新蒸汽一并供给蒸氨塔K-1301塔釜用汽。
通过设定的流量值由FICQ-1303控制热泵HP-1001的供汽压力和供汽量。（详见热力流程图）
图4-6 蒸氨塔热泵供热流程图
4.3.4 使用效果及技术指标
⑴使用效果
热泵供热系统投入运行后，蒸氨装置蒸汽单耗由同期的102.66kg/m3氨水降至78.61kg/m3氨水，降幅达23.42%。大大超过了项目预期值，年降低蒸汽消耗折合
我国热泵发展当今的状况以及未来的展望
我国热泵发展当今的状况以及未来的展望 来源：中国建筑科学研究院空调所作者：李先瑞郎四维 1 热泵发展的现状 近几年来，我国热泵发展很快，主要表现在如下几个方面： （1）据统计，1996年我国空调设备（指电动冷热水机组、吸收式冷热水机组、房间空调器以及单元空调机组，但不包括进口机组）的总制冷能力约为2000万kW，其中热泵型机组的制冷能力约占60%。在全部热泵型机组中，电驱动热泵容量约为1070kW，占90%；吸收式热泵容量约为130万kW,占10%。 （2）近几年来，我国的吸收式制冷装置发展迅速。据统计，1996年销售的溴化锂吸收式制冷机约3000多台，其中直燃机1115台。 （3）热泵在工业中的应用已见端倪，木材、食品（茶和水果）、陶瓷、造纸、印刷、石油和化工等工业生产过程已采用了蒸汽喷射式热泵、吸收式热泵和电驱动热泵。例如，目前大约有400台热泵式木材干燥机正在运行，年处理能力约为200千立方米。 2 热泵发展的背景 2.1 能源政策 我国一次能源年保有总量（不包括生物质能和新能源）为14亿吨标准煤，其中原煤14.6亿吨，原油1.7亿吨，天然气300亿立方米，水电2400亿kWh，核电250kWh，进口石油4～6 亿吨，火电电力装机容量2.9～3亿kW（平均每年增加装机容量1500kW）。据1997年统计，我国电厂热效率为32.95%，电厂供热效率为83.68%，能源转换总效率为38.07%。采用热电冷三联供系统或称总能系统（TES——Total Energy System)，燃气热泵（GEHP）后，通过热力学第一定律的热效率分析和热力学第二定律的效用率分析说明：由于利用废热，GEHP的综合利用可达到80%～85%；若通过轴动力传动热泵，利用了低位热能，故综合热效率可达到150%～170%。对于TES方式，实现热电冷三联供后，其综合利用率可达到65%～80%。《中华人民共和国节约能源法》第三十九条将热电冷联产技术列入国家鼓励发展的通用技术，促进了热泵事业的发展。 2.2 环境保护政策 采用热驱动热泵，CO2 排放量亦明显降低。通过改善热泵性能，降低工质泄漏与使用新工质，热泵将在环境保护上发挥更大的作用。 2.3 建筑节能法 实施《民用建筑节能设计标准》后，提高了建筑隔热保温性能，降低了建筑采暖能耗，结果是大幅度地降低了热泵采暖方式的年运行费用，增加了热泵与集中供热采暖方式的竞争能力。
热泵技术在建筑供热中的应用与节能
热泵技术在建筑供热中的应用与节能 发表时间：2020-03-25T11:11:24.582Z 来源：《防护工程》2019年21期作者：丁强 [导读] 本文阐述了地源热泵技术的工作原理，对其在暖通工程中的应用优势展开分析，并对具体的施工技术进行了详细探讨，可供相关人员参考。 青岛能源热电有限公司第三热力分公司山东青岛 266100 摘要：地源热泵技术是能够解决建筑制冷供暖的一种新型的技术，和传统的技术比较，其具有高效、环保以及节能的特点，应用非常广泛。本文阐述了地源热泵技术的工作原理，对其在暖通工程中的应用优势展开分析，并对具体的施工技术进行了详细探讨，可供相关人员参考。 关键词：热泵技术；建筑供热；应用 引言 如今人们的生活水准持续提高，在建筑环境方面的要求也愈发的高涨。暖通空调作为高层建筑不可或缺的机电设备，在改善人们的居住环境时，也造成了很大的能源浪费，我们便致力于将其他清洁能源用于替换电力持续暖通系统的运作。地源热泵技术便是如此一种新的暖通空调技术，在节省能源、降低环境污染、掌控碳排放上有着十分广阔的应用空间。 1、地源热泵技术的工作原理 和其他采暖技术不同，地源热泵技术的工作原理是借助地表潜藏的热量，利用地表浅层地热资源调整室内的温度为室内供暖，如图1所示。从能量转换的角度分析，地源热泵技术实质上是热能的转化，其能够将热量从高温热源转移到低温热源上，使两者保持热量的平衡，从而达到均匀散热、供热的目的。地源热泵技术有着很好的运用条件，可以通过自身的优点改善室内的环境，从而提高人们的生活质量[1]。 图1 地源热泵系统原理示意图 2、地源热泵技术的特点 2.1、经济高效 在地埋管地源热泵技术并不需要进燃烧，因此对能源的消耗较为低，同时相比传统的空调系统在工作效率上提升了40%多，从而节省了能源和运作成本，同时此技术的机组有很好的稳定性与可靠性，因此整体系统具备高效性和经济性[1]。 2.2、环保长效 地源技术中并没有对其他能源的依靠，不用有燃烧过程，因此，这个技术是较为环保的，不会将废弃物品随意排放进而对环境也不会造成污染。并且地源热泵技术能够全年循环工作。在冬季吸取热能，夏季向地下释放能量，能够保持地下的温度平衡，从而确保了长期高效的使用。 3、地源热泵中的应用 为了迎合绿色建筑中暖通空调设计要遵循的节能环保理念，地源热泵技术也是应当积极的融合到暖通空调的设计中。应用地源热泵技术能够有效的解决传统空调在制冷以及供热方面能耗过高的问题，同时并不会影响到周边的土壤，更不会影响到地下水，是截至目前最为实用的一种供暖以及制冷方式。对于一些气温相较低的地区，我们在设计的过程中可以适当的增加一些辅助措施来保证暖通空调系统能够创造出源源不断的热量。若需要满足大量的冬季室内采暖需求，我们应当有效融合地源热泵技术以及太阳能技术，对太阳能以及地源热进
水源热泵设计方案
水源热泵热水机组 设 计 方 案 方案目录 方案概述................................ 第一章水源热泵中央空调介绍........................ 第二章水源热泵中央空调相关政策依据................ 第三章方案设计.................................... 第四章工程概算.................................... 第五章水源热泵系统技术特点........................ 第六章公司简介.................................... 第七章工程清单目录................................
方案概述 本方案采用水源热泵中央空调新技术，水源热泵中央空调是二十世纪七十年代以来欧美发达国家大力推广的空调新技术。它是利用地下浅层水中低品位能源制冷和制热，空调运行成本比传统电制冷空调节约50%以上。 第一章水源热泵中央空调介绍 一、水源热泵现状及政策依据 水源热泵最早源于1912年瑞士的一项发明专利，二十世纪七十年代能源危机以后，这一节能、环保的空调技术受到西方国家的重视。水源热泵技术在美国、加拿大和北欧国家和地区已得到广泛地应用。瑞士的普及率达到50%以上，美国推广速度以每年20%的速度递增。 1995年中美签署了《中华人民共和国国家科学委员会和美利坚合众国能源部效率和再生能源技术的发展与利用领域合作协议书》，并与1997年又签署了该合作协议书的附件六——《中华人民共和国国家科学技术委员会与美利坚合众国能源部地能开发利用的合作协议》。其中，两国政府将地源热泵空调技术列为能源效率和再生能源的合作项目。建设部2000年第76号令也将地热、可再生能源以及空调节能技术列入建设部推广项目。2004年9月14日国家发改委高技术处颁发了《关于组织实施“节能和新能源关键技术”的通知》，将地热、热泵列为重点开发内容。2005年2月28日第十届全国人民代表大会常务委员会第十届会议通过了《中华人民共和国可再生能源法》鼓励大力推广应用太阳能、地热能、水能等可再生能源。 与此同时，适合推广水源热泵的北京市、山东、河南、辽宁、河北等地政府对推广水源热泵空调制定了优惠政策。这一举措极大的促进了我国地源热泵技术的发展。 北京市第一个地温空调工程——蓟门饭店（两会代表驻地）已运行七年。运行成本低于原燃煤锅炉和单冷机组，比改造前每年可节约数十万运行费用。 二、水源热泵工作原理 水源热泵技术利用地球表面浅层水源（如地下水、河流和湖泊）中低品位热能资源，通过逆卡诺循环实现低品位热能向高品位热能转移的一种技术。它以水为工作介质将地下土壤中的低品位热能提取出来，经高效的热泵机组，利用少量的高品位电能，将水中的低品位能量输送到空调场所，完成热交换的地下水又重新回灌到地下去。井水是在金属管路中闭路循环的，水不与大气接触，不消耗水，也不污染水，只提取水中的热能。地温空调
热泵在我国应用与发展
热泵在我国应用与发展 1、早期热泵的应用与发展阶段（1949年~1966年） 相对世界热泵的发展，我国热泵的研究工作起步约晚20~30年左右。但从中国情况来看，众所周知，旧中国的工业十分落后，根本谈不上热泵技术的应用与发展。新中国成立后，随着工业建设新高潮的到来，热泵技术也开始引入中国。早在20世纪50年代初，天津大学的一些学者已经开始从事热泵的研究工作，1956年吕灿仁教授的“热泵及其在我国应用的前途”一文是我国热泵研究现存的最早文献，为我国热泵研究开了个好头。20世纪60年代，我国开始在暖通空调中应用热泵。1960年同济大学吴沈钇教授发表了“简介热泵供暖并建议济南市试用热泵供暖”；1963年原华东建筑设计院与上海冷气机厂开始研制热泵式空调器；1965年上海冰箱厂研制成功了我国第一台制热量为3720W的CKT—3A热泵型窗式空调器；1965年天津大学与天津冷气机厂研制成国内第一台水源热泵空调机组；1966年又与铁道部四方车辆研究所共同合作，进行干线客车的空气/空气热泵试验；1965年，由原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕教授、吴元炜教授领导的科研小组，根据热泵理论首次提出应用辅助冷凝器作为恒温恒湿空调机组的二次加热器的新流程，这是世界首创的新流程；1966年与哈尔滨空调机厂共同开始研制利用制冷系统的冷凝废热作为空调二次加热的新型立柜式恒温恒湿热泵式空调机。 我国早期热泵经历了17年的发展历程，渡过一段漫长的起步发展阶段。其特点可归纳为：第一，对新中国而言，起步较早，起点高，某些研究具有世界先进水平。第二，由于受当时工业基础薄弱，能源结构与价格的特殊性等因素的影响，热泵空调在我国的应用与发展始终很缓慢。第三，在学习外国基础上走创新之路，为我国今后的热泵研究工作的开展指明了方向。 2、热泵应用与发展的断裂期（1966年~1977年） 1966年，随着史无前例的“文化大革命”的爆发，科技工作同全国各个领域一样遭受了空前的灾难。在此期间热泵的应用与发展基本处于停滞状态。如： 1966年~1977年间没有一篇有关热泵方面的学术论文报导与正式出版过有关热泵的译作、著作等。 1966年~1977年间国内没有举办过一次有关热泵的学术研讨会，也没有参加过任何一次国际热泵学术会议，与世隔绝十余年。 1966年~1977年间，全国高校一律停课闹“革命”，根本谈不上搞热泵科研。但是原哈尔滨建筑工程学院徐邦裕、吴元炜领导科研小组在1966~1969年期间在“抓革命、促生产”的指示下，坚持了LHR20热泵机组的研制收尾工作，于1969年通过技术鉴定，这是在“文化大革命”时期全国唯一的一项热泵科研工作。而后，哈尔滨空调机厂开始小批量生产，首台机组安装在黑龙江省安达市总机修厂精加工车间，现场实测的运行效果完全达到20±1℃，60±10%的恒温恒湿的要求，这是我国第一例以热泵机组实现的恒温恒湿工程。 鉴于上述事实，将热泵在这个时期的应用与发展的整个过程，定为热泵应用与发展的断裂期，是名副其实的，完全符合历史事实。 3、热泵应用与发展的全面复苏期（1978年~1988年） 改革开放政策使中国的国民经济重新走向发展之路，经济的发展为暖通空调提供了广阔的市场，也为热泵在中国的发展提供了很好的契机。因此，热泵的发展在经历了断裂期之后于1978年开始进入一个新的发展阶段。从文献统计看，1988年又出现一个文献数量变化的转折点，故将1978年~1988年间定为我国热泵应用与发展的全面复苏期。 3.1 中国暖通空调制冷界开始了解国外热泵发展动态 与世隔绝十余年后，中国的热泵发展又迎来了新时期，遇到的第一个问题就是要了解世界各国热泵
热泵技术在中国市场的发展前景分析
热泵技术在中国市场的发展前景分析中国泵业网热泵在我国起步较早。50年代，天津大学的一些学者已开始从事热泵的研究工作。60年代开始在我国暖通空调中应用热泵。 例如，从1963年起原华东建筑设计院与上海冷气机厂就开始研制热泵式空调器；1965年上海冰箱厂研制成我国第一台制热量为3720kw的CKT-3A热泵型窗式空调器。1965年天津大学与天津冷气机厂研制成国内第一台水冷式热泵空调机。1966年又与铁道部四方车辆研究所共同合作进行干线客车的空气-空气式热泵试验。1966年原哈尔滨建筑工程学院与哈尔滨空调机厂研制成功LHR-20恒温恒湿热泵式空调机，首次提出冷凝废热用作恒温恒湿空调机的二次加热的新流程。但是，由于我国能源价格的特殊性，以及一些其他因素的影响，热泵空调在我国的应用与发展始终很缓慢。 直至70年代末期，才又为热泵空调的发展与应用提供了机遇。 80年代初至90年代末在我国暖通空调领域掀起一股热泵热。热泵空调在我国的应用日益广泛，发展速度很快、主要表现在以下几点。
1、热泵空调的学术交流活动十分活跃 1978年至2001年，中国制冷学会第二专业委员会主办过9届“全国余热制冷与热泵技术学术会议”，今年十月将在杭州举办底10届“全国余热制冷与热泵技术学术会议”。1988年中国科学院广州能源研究所主办了“热泵在我国应用与发展问题专家研讨会”。自90年代起，中国建筑学会暖通空调委员会、中国制冷学会第五专业委员会主办的各届“全国暖通空调制冷学术年会”上专门增设“热泵专题”交流。每届热泵学术会上都广泛地交流了大量的学术论文，这充分反映了我国热泵技术的发展和进步。 2、积极开展热泵空调技术的研究工作 （1）热泵空调技术在我国运用的可行性研究 1986年北京公用事业科学研究所开展了“燃气吸收式热泵供热制
精馏节能技术
热泵精徭工艺分析 化工行业就是能耗大户，其中精镭又就是能耗扱鬲得单元揀作，而传统得精餾方式热力学效率很低，能量浪费很大。如何降低精憎塔得能耗，充分利用低温热源，已成为人们普遍关注得问题。对此人们提出了许多节能措施，通过大董得理论分析、实验研究以及工业应用表明其中节能效果比较显著得就是热泵精憎技术。热泵精馅就是把精馅塔塔顶蒸汽加压升温，使其用作塔底再沸器得热源，回收塔顶蒸汽得冷凝潜热。 热泵精餾在下述场合应用，有望取得良好效果： (1)塔顶与塔底温差较小，因为压缩机得功耗主要取决于温差，温差越大，压缩机得功耗越大。損国外文献报导，只要塔顶与塔底温差小于36°C,就可以获得较好得经济效果。 (2)沸点相近纽分得分离，按常规方法，蒸惚塔需要较多得塔盘及较大得回流比，才能得到合格得产品，而且加热用得蒸汽或冷却用得循环水都比较多。若釆用热泵技术一般可取得较明显得经济效益。 (3)工厂蒸汽供应不足或价格偏商，有必要减少蒸汽用量或取消再沸器时。 (4)冷却水不足或者冷却水温偏高、价格偏喷■，需要釆用制冷技术或其她方法解决冷却问題吋。 (5)—般蒸憎塔塔顶温度在38?138°C之间，如果用热泵流程对缩短投资回收期有利就可以釆用，但就是如果有较便宜得低压蒸汽与冷却介质来源，用热泵流程就不一定有利。 (6)蒸餾塔底再沸器温度在300°C以上，釆用热泵流程往往就是不合适得。 以上只就是对一般请况而言，对于某个具体工艺过程，还要进行全面得经济技术评定之后才能确定。根据热泵所消耗得外界能量不同，热泵赭憎可分为蒸汽加压方式与吸收式两种类型 J蒸汽加压方式 蒸汽加压方式热泵箱憎有两种：蒸汽压缩机方式与蒸汽喷射式。 1> 1蒸汽压缩机方式 蒸汽压缩机方式又可分为间接式、塔顶气体直接压缩式.分割式与塔釜液体闪蒸再沸式流程。1> 1. 1间接式 当塔顶气体具有腐蚀性或塔顶气体为热敏性产品或塔顶产品不宜压缩时，可以釆用间接式热泵精徭，见图1o 图1间接式热泵精馅流程图 它主要由祷惚塔、压缩机、蒸发器、冷凝器及节流阀等组成。这种流程利用单独封闭循环得工质(冷剂)工作：冷剂与塔顶物料换热后吸收热董蒸发为气体，气体经压缩提高压力与温度后，送至塔釜加热釜液，而本身，親结成液体。液体经节流减压后再去塔顶换热，完成一个循环。 于就是塔顶低温处得热董，通过冷剂得媒介传递到塔釜高温处。在此流程中，制冷循环中得冷剂冷凝器与塔釜再沸器合为一个设备。在此设备中冷剂冷凝放热而釜液吸热蒸发。 间接式热泵精鶴得特点就是： (1)塔中要分离得产品与冷剂完全隔离；
水源热泵方案及节能说明
水源热泵设计方案说明 一、工程概况： 本项目位于江苏省无锡市，建筑面积23729平方米，总空调面积约14290M2，其中一至二层为超市；三至四层为餐饮部，五到十层全部为客房，有热水需求。根据客户提供情况，从节能环保角度考虑，采用中央空调提供制冷，主机采用水源热泵机组。 二、设计依据 1、甲方提供的相关图纸及文件； 2、《采暖通风与空气调节设计规范》； 3、《通风与空调工程施工及验收规范》； 4、《实用供热空调设计手册》及国家其它有关规范。 三、设计参数 1、室外主要气象参数：夏季计算干球温度T g= 33.4 ℃,湿球温度T S= 28.4 ℃。 2、室内空气设计参数：夏季温度为：T=24-28℃，冬季16-20℃ 四、设备选型与计算 主要技术指标
1、总冷负荷为：Q = 2186KW ，考虑将来同时最大使用系数和适应无锡夏季空调负荷日变化较大等因素。故选用“宏星”牌水冷螺杆式水源热泵机组40STD-E645HS 1 台和“宏星”水冷螺杆式热回收水源热泵机组：40STD-E540HSB 2台（用于制取热水）；40STD-E645HS制冷量：645.4KW 双压缩机，输入功率105.8 KW；40STD-E540HSB制热量：542.9KW热回收量：162.9Kw，输入功率89 KW； 五、能量调节与控制 主要控制设备 1、空调主机：采用40STD-E645HS 40STD-E540HSB的“宏星”牌主机，该系列的机组为我司最成熟的机种之一，机组配备微电脑控制系统，具有故障显示、运行情况显示；装配缺相逆相保护、电机过载保护、防冻保护、高低压压力保护等多项保护措施；压缩机共有6级能量卸载，0％、
不为人所熟知的热泵技术之四系统节能量Word
不为人所熟知的热泵技术之四：谁偷走了热水机的节能量 江苏华扬新能源有限公司陈志强 空气源热泵性能系数（COP）的数值是热泵产品宣传推广的节能依据。但在实际应用过程中这些“标称”数据很高的热泵产品的实际表现有时并不尽如人意。许多工程的实际检测结果与标称值相差较大。那么，这是否是热泵厂家对机器性能造假，利用不切实际的性能系数来忽悠了消费者呢？ 当然，不排除有少部分滥竽充数的厂家利用市场的不规范来混水摸鱼，以次充好，产品的制热量小、耗电量大，性能系数比较低，没有达到国家标准要求，节能效果自然达不到期望效果。但是，即使是对于性能合格、质量可靠的空气源热泵热水机产品，其工作系统的实际能耗也不是那么简单。机组工作模式、水泵能耗、水箱散热、热水管道散热等因素直接影响到了系统的实际能耗，有必要进一步加以分析。 一、影响热泵制热量的因素 1、实际热水系统的运行模式 如本系列之三“为什么循环热泵系统的水温不稳定”中所言，如果采取定温补水、循环加热的系统模式来制热水，由于系统中热泵机组总是在中高水温状态下工作，热泵实际性能系数将会比由冷水加热至热水的直热系统的理论性能系数下降20%以上。这是个很直接的损失，但直到今天，还是常常由于设计师的无知或者直热控制技术的缺乏，许多热水系统的节能效果因此而被确确实实地打了个折扣。 2、系统中循环水流量和水垢 本文以循环式商用机为分析对象，《商业或工业用及类似用途的热泵热水机》“GB21362-2008”（以下简称商用机国标）中明确：对于不提供水泵的热水机，实验室为其选配水泵，使循环水在机组名义制热量条件下，换热端温升5°。由于实际工程设计中管道阻力损失大小不一，在有的工程系统中循环水流量较小，换热端温升超过5°，换热量下降，从而使得机组的制热能力也会下降。 管道和换热器中水垢的增加会影响水流量，更会直接增加换热器热阻，减少机组制热量。所以在工作一定年限后热泵机组的制热能力会有所下降。水质越差的地方制热量的下降速度往往会越快。 3、不同地区气候的差异 如本系列“概述”中所言，同样一个产品选择提高5℃的环境温度工作，产品制热量可以增加5%-20%以上，尤其是冬季，制热量随气温的变化相当明显。有些设计方案中，
建筑节能规范题目
建筑节能规范题目 填空题： 单位工程竣工验收应在建筑节能（分部工程验收合格）后进行。、12、设计不得降低建筑节能效果。当设计变更涉及建筑节能效果时，应经原施工图设计审查机构审查，在实施前应办理设计变更手续，并应获得（监理或建设单位）的确认。 3、建筑节能工程采用的新技术、新设备、新材料、新工艺，应按照有关规定进行评审、鉴定及备案。施工前应对新的或首次采用的施工工艺进行评价，并制订专门的（施工技术方案）。 4、。施工单位应对从事建筑节能工程施工作业的人员进行（技术交底）和必要的实际操作培训。 5、节能保温材料在施工使用时的（含水率）应符合设计要求、工艺要求及施工技术方案要求。 6、建筑节能工程施工前，对于采用相同建筑节能设计的房间和构造做法，应在现场采用相同材料和工艺制作（样板间或样板件），经有关各方确认后方可进行施工。 7、节能保温材料不宜在（雨雪）天气中露天施工。 8、建筑节能分项工程和检验批的验收应单独填写验收纪录，节能验收资料应（单独）组卷。 9、墙体节能工程当采用外保温定型产品或成套技术时，其型式检验报告中应包括（安全性和耐候性）检验。 10、墙体节能工程的保温材料在施工过程中应采取（防潮）、（防水）
等保护措施。． 11、检验批的划分也可根据与施工流程相一致且（方便施工与验收）的原则，由施工单位与监理单位共同商定。 12、墙体节能工程使用的保温隔热材料，进场应核查质量证明文件及进场复验报告，检查数量为（全数检查）。 13、墙体节能工程采用的粘结材料，进场时应对其粘结强度进行复验，复验应为（见证取样送检）。 14、严寒和寒冷地区外保温使用的粘结材料，其冻融试验结果应符合该地区最低气温环境的使用要求。进场需检查质量证明文件，检验数量要求为（全数检查）。 15、墙体节能工程各层构造做法应符合设计要求，并应按照经 过审批的（施工方案）施工。 16、保温板与基层及各构造层之间的粘结或连接必须（牢固）。 17、保温板材与基层的粘结强度应做（现场拉拔试验）。 18、保温板的安装应位置正确、接缝严密，保温板在浇筑混凝土过程中不得移位、变形，保温板表面应采取（界面处理措施），与混凝土粘结应牢固。 19、当外墙采用保温浆料做保温层时，应在施工中制作同条件 养护试件，检测其导热系数、干密度和（压缩强度）。 20、饰面层施工的基层应无脱层、空鼓和裂缝，基层应平整、 洁净，（含水率）应符合饰面层施工的要求。 21、外墙外保温工程不宜采用粘贴（饰面砖）做饰面层。当采用时，
几种热泵的应用发展及技术特点分析
几种热泵的应用发展及技术特点分析 （家电英才网) 热泵作为提供热量的主要设备之一，以其对环境友善及节约能源等特点，在许多领域得到了广泛的应用。在本文中。作用首先回顾了热泵的发展历史，介绍了热泵的种类、特点、使用场合及条件，对几种主要热泵在应用过程中存在的问题进行了讨论，分析了热泵技术的研究进展、应用现状及相关新技术。 1热泵与制冷机 热泵是一种以冷凝器放出的热量对被调节环境进行供热的一种制冷系统。就热泵系统的热物理过程而言，从工作原理或热力学的角度看，它是制冷机的一种特殊使用型式。它与一般制冷机的主要区别在于： ①使用的目的不同。热泵的目的在于制热，研究的着眼点是工质在系统高压侧通过换热器与外界环境之间的热量交换；制冷机的目的在于制冷或低温，研究的着眼点是工质在系统低压侧通过换热器与外界之间的换热； ②系统工作的温度区域不同。热泵是将环境温度作为低温热源，将被调节对象作为高温热源；制冷机则是将环境温度作为高温热源，将被调节对象作为低温热源。因而，当环境条件相当时，热泵系统的工作温度高于制冷系统的工作温度。 2热泵的由来及主要应用型式 2.1热泵的由来 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。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年，W.Thomson教授（即大家熟知的LordKelvin勋爵）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。 当时，热泵供暖的对象主要是民用，供暖需求总量小，特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。人们采暖的方式主要是燃煤和木材，因而，热泵的发展长期明显滞后于制冷机的发展。 上世纪30年代，随着氟利昂制冷机的发展，热泵有了较快的发展。特别是二战以后，
2020年国际地源热泵发展历程及我国发展趋势
国际地源热泵发展历程及我国发展趋势 美国地源热泵发展历史及概况 美国的地源热泵起源于地下水源热泵。由于土壤源热泵的初投资高、计算复杂以及金属管的腐蚀等问题，早期美国的地源热泵中土壤源热泵所占比例较小，主要以地下水源热泵为主。早在20世纪50年代，美国市场上就开始出现以地下水或者河湖水作为热源的地源热泵系统，并利用它来实现采暖，但由于采用的是直接式系统，很多系统在投入使用10年左右的时间由于土壤中化学物质腐蚀等问题就失效了，地下水源热泵系统的可靠性受到了人们的质疑。 上世纪70年代末至80年代初，在能源危机的促使下，人们又开始关注地下水源热泵。通过改进,水源热泵机组扩大了进水温度范围，加之欧洲板式换热器的引进，闭式地下水源热泵逐渐得到广泛应用。 与此同时，人们也开始关注土壤源热泵系统。在美国能源部（DOE）的支 持下，美国橡树山(Oak Ridge National Laborato-ry，ORNL)和布鲁克海文（Brookhaven National Laboratory，BNL）等国家实验室和俄克拉荷马州立大学（Oklahoma StateUniversity，OSU）等研究机构进行了大量的研究。主要研究工作集中在地下换热器的传热特性、土壤的热物性、不同形式埋管换热器性能的比较研究等。为了解决土壤中化学物质腐蚀问题，地埋管也由金属管变成了聚乙烯等塑料管。至此，美国进行了多种形式的地下埋管换热器的研究、安装和测试工作。现在美国安装的土壤源热泵主要是闭式环路系统，根据塑料管安装形式的不同可分水平埋管和垂直埋管，此系统可以被高效地应用于任何地方,也正是土壤源热泵系统的广泛应用推动了近几十年美国地源热泵产业的快速增长。1998年美国能源部要求在具有使用条件的联邦政府机构建筑中推广应用土壤源 热泵系统。为了表示支持这种节能环保的新技术，美国总统布什在他得克萨斯州宅邸中也安装了这种地源热泵系统。进入21世纪，美国地源热泵的使用量随着建筑规模的扩大也逐渐增加。美国地源热泵年平均增长率保持在15%以上。 从2005年到2007年美国地源热泵呈现快速增长趋势，目前地源热泵在美国50 个州都有应用，2007年全年地源热泵系统应用超过了45000套。 美国地源热泵发展中遇到的障碍主要有：1.地源热泵系统相对传统系统以及空气源热泵的一次投资较大；由于初期投资涉及到大量的地下施工，北美地区高昂的劳动力成本使得地源热泵系统的初期投资可超过常规系统100%乃至150%，目前每米环路的费用大约是11.5～55.8美元，平均每米为36美元。初期投资过高从而极大地限制了地源热泵的应用。在目前的应用中，主要还是以公立学校，尤其是中小学为主，其次是联邦的公用设施，包括军用设施。在真正的私人投资的商用建筑中使用比例要低于前两者；2.各种地方法规对地源热泵使用的限制；3.承包商施工不规范；4.水平埋管土壤源热泵系统需要大量土地面积。 为促进地源热泵的发展，美国地方政府也相继出台了很多激励措施，如表 1所示：
太阳能与热泵节能干燥技术
ＧＭ产业与布场 一．太阳能千燥 太阳能是清洁、廉价的可再生能源，取之不尽用之不竭。每年到达地球表面的太阳能辐射能约为目前全世界所消耗的各种能量的１万倍。我国有较丰富的太阳能资源，约有２／３的国土年辐射时间超过２２００ｈ，年辐射总量超过５０００ＭＪ／ｍ２。 １．太阳能干燥室的类型 太阳能干燥室一般可分为温室型和集热器型两大类，实际应用中还有两者结合的半温室型或整体式太阳能干燥室。 （１）温室型太阳能干燥室温室型太阳能干燥室如图１所示。这是一种具有排湿口的温室。这种干燥室的东、西、南墙及倾斜屋顶均采用玻璃或塑料薄膜等透光材料，太阳能透过玻璃进入干燥室后，辐射能转换为热能，其转换效率取决于木材表面及墙体材料的吸收特性。一般将墙体（或吸热板）表面涂上黑色涂料以提高对太阳能的吸收率。温室型干燥室一般为自然通风，如有条件也可以装风机实行强制通风，以加快木材的干燥速度。图１所示为自然通风，但在干燥室顶部加了一段烟囱，以增强通风能力，且烟囱越高，通风能力越强。 温室型干燥室的优点是：造价低；建造容易；操作简单；干燥成本低。它的缺点是：保温性能不好，昼夜温差大；干燥室容量少。 舒番专豸ｃ 阳能与热泵节能燥技术 玻璃 北京林业大学张璧光 图ｌ温室型太阳能干燥室外观 材堆 （２）集热器型太阳能干燥室这类干燥室是利用太阳能空气集热器把空气加热到预定温度后，通入干燥室进行干燥作业的。从操作系统来看，此类型太阳能干燥室可以比较好地与常规能源干燥装置相结合，用太阳能全部或部分地代替常规能源。且集热器布置灵活，干燥室容量较大。但集热器型比温室型投资大，干燥成本高一些。图２、３分别为集热器型干燥室原理图和实物照片。集热器型干燥室都采取了强制通风，除集热器系统有风机外，干燥室内设有循环风机。 集热器放置的倾角（包括温室型南面的倾角）与所处的纬度有关，冬季最大日射量收集角之倾角为纬度加１０。，夏季减１０。。如北京地区为北纬４０。，可取集热器安装角为４５。，以适当照顾冬季太阳能的收集。一般情况下集热器倾 角可取当地的纬度。根据干燥室湿度的大小和干燥工艺的要
第六章 水源热泵 技术规格及要求
第六章技术规格及要求 1、技术规格 1.1供暖工程建筑面积123000㎡； 1.2符合国家规范的满液式“半封闭或全封闭双螺杆”水源热泵设备系统一套（含机房内整体配套设备安装）； 1.3据相关标准，建筑面积热指标为65 w/㎡，建筑热负荷为123000*65=7999KW。 2、投标商资格要求 2.1具有合法经营资格，须提供合法有效的工商营业执照、税务登记证、组织机构代码证。 2.2投标人非制造厂家的（或制造厂家分公司），提供所投产品的生产厂家提供对本项目的经销授权书； 2. 3其它证明文件。 3、货物招标要求 3.1机组性能及特点： 1)单机制热量2117kw； 2)制冷剂选用R22； 3)单台机组能量调节范围：无级能量控制； 4)电源380V-3Ph-50Hz，星—三角启动； 5)名义工况： 制热工况、机组冷冻水（深井水）进水温度为15℃，热却水出水温度为46℃； 3.2 机组要求： 1）控制：机组带有微电脑控制柜，运行时可显示运行参数，可根据末端负荷的变化自动进行能量调节。 2）机组可选配RS485通讯端口，并可与任何通讯协议公开的设备、控制器进
行通讯。 3）机组具有下列自动保护功能，并提供故障报警： 压缩机过热保护、排气压力过高、吸气压力过低、防结冰保护、电源异常保护、掉电、冷冻水断流、传感器故障保护、压缩机防止频繁启动保护、压缩机电机过载保护、冷却水断流保护。 4）具有较小的外形尺寸和重量，节省空间 3.3机组零部件特点： 1）压缩机：选用半封闭或全封闭双螺杆压缩机：双机头设计，内置油分离器，效率可达99.7%;内设压差式供油系统，具有高可靠性；吸气冷却电机；用冷却机油和冷媒液体密封转子。 2）冷凝器采用双面强化高效换热管。 3）蒸发器采用内螺纹强化高效换热管，优化换热管齿形，高品位的换热性能，干式蒸发器制冷剂充注少，回油良好。 4）无油冷却和油泵设计（压差式供油）。
热泵技术的发展及存在问题
万方数据
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热泵技术的发展及存在问题 作者：乔凤杰， 徐砚， QIAO Feng-jie， XU Yan 作者单位：哈尔滨电力职业技术学院,哈尔滨,150030 刊名： 信息技术 英文刊名：INFORMATION TECHNOLOGY 年，卷(期)：2011(2) 被引用次数：1次 参考文献(8条) 1.徐伟地源热泵技术发展策略和工程应用分析[期刊论文]-工程建设与设计 2008(01) 2.李元哲空气源热泵在建筑节能中的应用[期刊论文]-建设科技 2010(04) 3.李景善空气源热泵蒸发器表面霜层生长特性试验研究[期刊论文]-制冷学报 2010(01) 4.GB 50366-200 5.地源热泵系统工程技术规范 2005 5.温玮地埋管地源热泵系统的设计概述[期刊论文]-福建建筑 2010(02) 6.刘慧海水热泵对海水温度影响分析[期刊论文]-环境科学与管理 2010(01) 7.毛大庆城市循环经济建设中的污水热能资源开发与水资源再生一体化研究[期刊论文]-生态经济 2006(08) 8.郭敬红大庆地区应用污水源热泵的可行性分析[期刊论文]-制冷与空调 2008(06) 本文读者也读过(10条) 1.张原.ZHANG Yuan热泵技术发展趋势探讨[期刊论文]-科技情报开发与经济2009,19(23) 2.胡连营.HU Lian-ying热泵技术与可再生能源的开发利用[期刊论文]-可再生能源2007,25(1) 3.蔡泽宇热泵技术的可持续发展与节能环保道路[期刊论文]-辽宁建材2008(6) 4.刘学飞.LIU Xue-fei热泵技术在火电厂节能中应用的探讨[期刊论文]-冶金动力2010(6) 5.刘恩海.何媛热泵技术及其发展与应用[期刊论文]-内江科技2009,30(2) 6.吕太.刘玲玲.LV Tai.LIU Ling-ling热泵技术回收电厂冷凝热供热方案研究[期刊论文]-东北电力大学学报2011,31(1) 7.杨蕾.汪南.朱冬生热泵技术及其在工农业生产中的应用[会议论文]-2008 8.于海泉热泵技术在萨南油田的应用[期刊论文]-油气田地面工程2006,25(3) 9.范亚云.夏朝凤.李军凯.韦小岿.宋洪川热泵技术在太阳能利用中的实验研究[期刊论文]-太阳能学报 2002,23(5) 10.李彬.张莉.曾立春.LI Bin.ZHANG Li.ZENG Li-chun现代空调中热泵技术的应用与发展[期刊论文]-包钢科技2009,35(2) 引证文献(1条) 1.刘凤丽海水源热泵项目排水对海域生态环境的影响[期刊论文]-现代农业科技 2012(12) 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/fa5591430.html,/Periodical_xxjs201102035.aspx
地源热泵技术对建筑节能的重要意义分析
地源热泵技术对建筑节能的重要意义分析 发表时间：2018-10-19T14:04:12.270Z 来源：《科技新时代》2018年8期作者：杨晓伟 [导读] 在世界各国都在关注能源、环境等问题的形势下，对于建筑行业来说也提出了绿色建筑的理念，其中比较关键的技术就是地源热泵技术 国家能源集团准能集团大准铁路公司 010300 摘要：在世界各国都在关注能源、环境等问题的形势下，对于建筑行业来说也提出了绿色建筑的理念，其中比较关键的技术就是地源热泵技术。文章在介绍地源热泵技术的概念和原理的基础上，对此技术在我国的发展现状和未来的发展趋势进行分析，重点研究此技术在建筑行业中的应用对于我国建筑节能的重要意义。 关键词：地源热泵技术；建筑节能；重要意义 1引言 在我国目前经济快速发展和建筑行业不断发展进步的形势下，人们生活水平不仅有了极大的提高，而且对于建筑使用性能和舒适性也提出了较高的要求。在目前的民用以及公共建筑中，通常为了满足冬暖夏凉的要求，采用的是冬季燃煤锅炉系统进行供热而夏季采用空调进行制冷的方式。而此种方式在目前全球资源紧缺和环境恶化的背景下，已经无法满足我国提出的节能减排和可持续发展的要求。而地源热泵技术则是一种新型的空调系统技术，可以实现对地下浅层地热资源(通常小于400米深）的利用来实现冬季供热，并且在夏季将室内的热量待会地下土壤中来实现制冷，确保室内温度的舒适性。而且比起传统的燃煤锅炉制热以及空调制冷的方式具有较高的节能优势。 2地源热泵技术的概念及原理 地源热泵技术所采用的原理就是针对不同地区中在地下一定深度的位置其土壤和地下水的温度会常年保持在25℃的温度左右，是人体感觉比较舒适的温度。其基本原理简单地说就是将建筑物的供热以及制冷的管道在此深度的位置进行填埋，然后利用热泵的原理将室内的热能与地下此位置的热能进行交换。这样就可以实现在夏季室内温度较高时，可以将室内的热量带入地下，并实现与地下较低温度的热能进行交换；而在冬季则将地下土壤中的热能进行取代来实现给室内供暖，这样就可以确保室内在全年始终保持一个比较舒适的温度。通常地源热泵消耗1KW的能量，用户可以得到4—5KW以上的热量或冷量,因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节约二分之一的能量；其制冷、制热系数可达4—5，运行费用为普通中央空调的50—60%。地源热泵技术主要有地能换热系统、热泵机组系统以及室内空调系统等三大部分组成。其中目前比较常用的热泵机组主要采用水和空气型机组以及水和水型机组两种，就是通过空气或水作为介质来实现室内热能与地下热能之间的热能交换。 3当前地源热泵技术在国内的发展及应用现状 地源热泵技术最早是在上世纪初由瑞士的科学家提出的，并且在欧美等发达国家开始迅速普及，地源热泵技术以及市场也不断成熟，在住宅建筑、公共场所中已经逐渐代替传统的空调系统，而且目前有些国家也已经开始对生活和工业废水进行充分利用，推动地源热泵的技术创新和推广应用。而我国是在上世纪80年代开始进行地源热泵技术的研究，经过了30年左右的发展，尤其是近年来随着我国经济的发展和工业化以及城镇化进程的不断加快，地源热泵建筑面积已经超过5亿平方米，居世界前列，但是在我国目前新增的建筑面积中，地源热泵建筑面积的占比较低，仍需在进行超低能耗建筑推广和绿色建筑推广过程中，增加地源热泵技术的应用，发挥地源热泵技术在建筑节能方面的作用。 在目前我国重视地源热泵建筑的发展，推动地源热泵技术不断进步的同时，地源热泵的热源类型也在不断增加、产业规模在不断扩大，并随着市场化的运转和不断成熟也逐渐降低了市场价格，为我国的节能减排工作做出突出贡献。地源热泵系统的主要发展趋势为在地下水源热泵数量逐渐减少的同时提高其运行效率和效果，主要表现在新型换热器以及室外机组的研发不断深入，国际间的合作不断增强且在不断引入先进的国际领先技术，地源热泵系统的设计、施工和运行也更加专业化。 4地源热泵技术对建筑节能的重要意义 4.1推动我国建筑节能的快速发展 在我国目前推动节能绿色建筑的过程中，大部分的既有建筑仍然无法满足目前我国提出的节能建筑标准的要求，而且正在建设的建筑项目中，也有超过80%的建筑达不到以上标准。而发达国家中此比例进不到一半。尤其我国的建筑数量基数较大，因此我国的超出节能建筑标准的建筑数量已远超出国际水平，对于我国的能源浪费和环境污染造成不利影响，不符合我国提出了节能减排以及可持续发展的策略要求。尤其是我国北方的大部分城市，冬季需要进行供暖，而且目前主要的供热方式就是燃煤锅炉的形式，对于目前北方越来越严重的雾霾天气产生不利影响。此外，目前我国大力发展的风能、太阳能以及水能等清洁型能源则在建筑中由于技术以及能源分布等因素而受到一定的限制，导致上述清洁型能源的利用概率较低。但是地源热泵技术则可以对我国目前丰富的地下浅层热能资源进行利用，不仅满足冬季供热的需求，也能满足夏季制冷的需求，可以在我国的建筑项目中广泛应用，对于推动我国建筑节能发展提供了发展方向和有力保障。 4.2具有良好的经济性特点 基于地源热泵技术设计的空调系统在建筑中进行应用，不仅可以实现冬季供热以及夏季制冷，而且可以进行生活热水的供应，实现一机三用，全年冷热供应，节省投资和占地，所以说，地源热泵的空调系统的功能比较多样化，可以采用一套系统来代替原有的供热系统以及制冷系统。此外，此种系统的结构较为紧凑，可以减少建筑项目建设过程中的空间占用，而且便于后期使用的维护。此技术还可以提高空调系统的利用效率，比传统的空调系统的运行效率提高50%以上。而且地源热泵空调系统常年保持在稳定的温度，所以机组可以持续进行稳定的运行，便于进行机组的运行和维护来确保机组的可靠运行。但是相较于传统的空调系统来说，由于不同地区具有不同的地形、地质条件以及能源结构，所以在进行前期建设时，采用地源热泵技术的投入比较大，投资成本的回收较慢，但是后期的使用和维护费用会远低于传统的空调系统和供热系统等。 4.3地源热泵技术具有显著的环保效果 在环境污染问题日益引起人们关注的同时，我国政府也加大了对环境保护的投资力度，但是在我国近年来经济快速发展的同时，我国对于石油、煤炭等能源的消耗量也在不断增加，同时也导致大量的废气以及废渣等环境污染物的产生。所以尽管我国在不断加大环境保护的投资力度，但是环保问题仍然比较严峻，且没有得到有效的解决。而随着建筑工程项目的不断增多，建筑工程建设以及运营过程中也具
(完整版)水源热泵节能技术标准
《水源热泵机组节能产品认证技术要求》 （申请备案稿） 编制说明 中标认证中心 2006年10 月
1.背景 今年上半年全国单位GDP能耗同比上升0.8%，全年实现4%的节能目标形势严峻。为了贯彻党的十六届五中全会精神，落实科学发展观，建设资源节约型社会，通 过政府机构率先节能的表率作用，充分发挥政府采购制度的政策功能，极大的推进了节能产品的广泛使用。据悉国家将出台节能产品政府采购强制措施，使整个社会逐步 形成节能、节水等节约的消费模式。为了规范市场、引导企业技术进步，提高产品的 市场竞争力，鼓励消费者选择高效产品，实施节能产品认证制度，是一条有效的途径。 水源热泵机组是一种采用循环流动于共用管路中的水、从水井、湖泊或河流中抽取的水或在地下盘管中循环流动的水为源，制取冷（热）风或冷（热）水的设备；包 括一个使用侧换热设备、压缩机、热源侧换热设备，具有单制冷或制冷和制热功能。 水源热泵机组按使用侧换热设备的形式分为冷热风型水源热泵机组和冷热水型水源 热泵机组。按冷（热）源类型分为水环式水源热泵机组、地下水式水源热泵机组和地 下环路水源热泵机组。 为了规范水源热泵机组的安全性能和质量性能，国家对水源热泵机组实施了CCC 认证制度和生产许可证制度，但在能效方面尚未出台标准。然而随着近几年水源热泵 行业的高速发展，社会及消费者对水源热泵机组的能效性能的关注度大大提高，而且我们国家的水源热泵机组也存在着巨大的节能潜力，因此制定水源热泵机组的节能认 证技术要求、尽快开展水源热泵机组节能产品认证成为贯彻我国的节能中长期规划和 适应市场需求重要工作，2005年中标认证中心正式将其列入新项目计划。 2.工作过程综述 2.1成立工作组 2006年初项目正式启动，2006年3月正式组成技术要求起草小组，负责技术要 求的具体编写工作。 技术要求起草单位： 组长单位：中标认证中心 组员单位： 1、合肥通用机械产品检测所 2、美意（浙江）空调设备有限公司 2.2技术要求制定原则 为使技术要求能够满足科学、规范地开展认证工作的需要，客观反映我国水源热