空氣源熱泵三聯(lián)供系統(tǒng)的應用與研究

1、<p>　　空氣源熱泵三聯(lián)供系統(tǒng)的應用與研究</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　目前，伴隨著建筑的多用途化發(fā)展，對中央空調(diào)的功能要求也越來越廣，從傳統(tǒng)的空調(diào)制冷供暖到目前的熱水一體化要求。由于地下礦物質(zhì)能源的日益匱乏，致使新能源節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品不斷推出，近幾年空氣源熱泵熱水器受到廣大用戶的青睞，與之相關(guān)的節(jié)能產(chǎn)品相繼走入市場，如三聯(lián)供

2、產(chǎn)品也受到推銷人員的吹捧。近幾年各大熱泵生產(chǎn)廠家及知名空調(diào)廠家紛紛推出三聯(lián)供機型，即同時可實現(xiàn)制冷、制熱及加熱生活熱水功能?？諝庠礋岜萌?lián)供系統(tǒng)就是基于這樣的背景下開發(fā)出來的，空氣源熱泵三聯(lián)供系統(tǒng)的使用解決了建筑中的空調(diào)及常年供應熱水的要求。</p><p>　　關(guān)鍵字：空氣熱源泵；節(jié)能；發(fā)展</p><p><b>　　Abstract</b></p>

3、<p>　　At present, with the development of multi use of the building, the functional requirements of central air conditioning is also more and more widely, from the traditional air conditioning and refrigeration hea

4、ting to the current hot water integration requirements. Due to the increasing scarcity of underground mineral energy, resulting in new energy saving and environmental protection products continue to introduce, in recent

5、years, air source heat pump water heater by the majority of users of all</p><p>　　Key words: air heat pump; energy saving; development</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>

6、;　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　1前言4</b></p><p>　　2 國內(nèi)外空氣能熱泵發(fā)展市場現(xiàn)狀6</p><p>　　3空氣源熱泵三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理8</p><p>　　3.1熱泵工作原理8</p&

7、gt;<p>　　3.2熱泵熱水機組特點9</p><p>　　4空氣源熱泵三聯(lián)供系統(tǒng)的特點及應用分析11</p><p>　　4.1熱泵特性11</p><p>　　4.2熱泵出力與氣候12</p><p>　　4.3熱泵應用13</p><p>　　4.4應用中的問題與分析16</p

8、><p>　　5空氣源熱泵熱水器前景分析說明18</p><p><b>　　總結(jié)21</b></p><p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　參考文獻23</b></p><p><b>　　1前言</

9、b></p><p>　　所謂熱泵，就是靠電能拖動，迫使熱量從低位熱源流向高位熱源的裝置。也就是說，熱泵可以把不能直接利用的低品位熱能(空氣、土壤、井水、河水、太陽能、工業(yè)廢水等)轉(zhuǎn)換為可以利用的高位能，從而達到節(jié)約部分高位能(煤、石油、燃氣、電能等)的目的。類似于人們把水自低水頭壓送至高水頭的機械稱為“水泵”，把氣體自低壓區(qū)送至高壓區(qū)的機械稱為“氣泵”（在我國習稱氣體壓縮機），因而把這種輸送熱能的機械稱為

10、“熱泵”。因此，在礦物能源逐漸短缺、環(huán)境問題日益嚴重的當今世界，利用低位能的熱泵技術(shù)已引起人們的關(guān)注和重視。</p><p>　　空氣源熱泵的歷史以壓縮式最悠久。它可追溯到18世紀初葉，可以說1824年卡諾循環(huán)的發(fā)表即奠定了熱泵研究的基礎(chǔ)。熱泵的發(fā)展受制于能源價格與技術(shù)條件，所以其歷史較為曲折，有高潮有低潮，但熱泵發(fā)展的前景肯定是光明的。當前熱泵研究的方向是向高溫高效發(fā)展，即開發(fā)高溫熱泵并最大限度提高COP（性能

11、系數(shù) Coefficient of Performance）值，同時積極發(fā)展吸收和化學熱泵等。</p><p>　　空氣源熱泵熱水機組的制造、推廣和使用在我國只是最近10年的事，但由于其相對傳統(tǒng)制取熱水設(shè)備的高效節(jié)能、環(huán)保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空間等優(yōu)點而引起了市場日益廣泛的關(guān)注。</p><p>　　熱泵熱水機組以清潔再生原料（空氣＋電）為能源，既不使用也不產(chǎn)生對人體有害的

12、氣體，同時也減少了溫室效應和大氣污染。目前，在我國電力資源短缺的前提下，采用熱泵熱水機組制取熱水，既能以最小的電力投入獲得最大的供熱效益。將熱泵熱水機組放在建筑物的頂層或室外平臺即可工作，省卻了專用鍋爐房。在設(shè)備結(jié)構(gòu)上真正實現(xiàn)了水、電分離，確保了用戶的安全。</p><p>　　現(xiàn)代許多樓宇（如酒店、賓館、酒樓、健康中心、辦公寫字樓等）很多采用集中中央水冷機組系統(tǒng)供冷，同時每天又需要大量衛(wèi)生熱水供應。空調(diào)供冷與熱

13、水供應成本費用占整個大樓運行成本的大部分。在提倡“低碳生活”的今天，在日益緊張的能源的環(huán)境下，如何盡量降低建筑能耗，如何節(jié)省運行費用，如何節(jié)能的投資已經(jīng)成為了投資經(jīng)營者所關(guān)心的問題之一。參照以前的經(jīng)驗，實現(xiàn)空調(diào)、熱水、供暖的問題常常采用的是“供冷機組+鍋爐”的模式來解決問題，在今天看來，這實際上是很大的浪費，首先在中央空調(diào)供冷的同時大量的廢氣廢熱排放到大氣中去。其次，不管春夏秋冬，鍋爐必須開啟制取生活熱水，另一方面需要大量的燃料燃燒，增

14、加費用支持的同時也對周圍環(huán)境造成極大影響，影響身體健康。如何將廢氣廢熱利用起來，如何減少制取生活熱水的費用，空氣源熱泵三聯(lián)供系統(tǒng)為此誕生了。 </p><p>　　2 國內(nèi)外空氣能熱泵發(fā)展市場現(xiàn)狀</p><p>　　空氣能熱泵這一技術(shù)在國外已經(jīng)有幾十年的應用歷史，歐盟、澳大利亞等國家也早已將空氣源空氣能熱泵技術(shù)列入可再生能源范圍，并給予相應的政策支持。在中國，空氣能產(chǎn)業(yè)化雖然只是十幾年時

15、間，但發(fā)展速度很快。但要進一步提升我國熱泵產(chǎn)業(yè)和技術(shù)在全球的競爭力，使空氣能技術(shù)能夠在家庭、建筑、工業(yè)中得到充分利用，還需國家層面的認可。將空氣能列入國家可再生能源法，給予國家層面的政策支持和資金補貼，已成為業(yè)內(nèi)最強烈的呼聲。</p><p>　　近來年，在全球氣候變化日益顯現(xiàn)的背景下，世界各國開始重視并推動低碳經(jīng)濟的發(fā)展。熱泵熱水器作為新興的新能源產(chǎn)業(yè)，經(jīng)過十多年的發(fā)展熱泵技術(shù)性能及經(jīng)濟性已全面優(yōu)化，在各國政府

16、環(huán)保政策的推行下，市場競爭力進入白熱化階段。作為全世界熱泵熱水器的重要制造市場和消費市場，國內(nèi)熱泵熱水器市場有哪些獨到的優(yōu)勢呢?而國外的熱泵跟我們又有著哪些不同呢?</p><p>　　對于提供生活熱水的熱泵產(chǎn)品，除中國、日本兩國，歐盟、美國、澳大利亞等地區(qū)和國家對產(chǎn)品的性能系數(shù)的要求較低。在這些地區(qū)，熱泵熱水器的定位主要是取代電熱水器，即使熱泵的COP 值高于2.0W/W，也被認為具有顯著的節(jié)約電力的效果。因此

17、，即使是使用R134a 制冷劑的熱泵裝置熱力效率較低，仍被廣泛采用。</p><p>　　目前，R134a 制冷劑是歐盟、美國、澳大利亞等地區(qū)和國家銷售的熱泵熱水器中最普遍采用的制冷劑。使用R134a 制冷劑的熱泵熱水器易獲得較高的出水溫度，符合相關(guān)國家和地區(qū)對生活熱水的衛(wèi)生要求。在中國，熱泵熱水器標準規(guī)定最低COP 值為3.4W/W，使用R134a制冷劑的熱泵熱水器難以符合此項要求，日本的情況也類似。

18、市場對熱泵熱水器效率的期望較高，使得中日兩國的熱泵熱水器較少使用R134a。</p><p>　　澳大利亞和新西蘭的情況與美國有不少相似之處，整體式熱泵熱水器是主要的品種。近年來，對熱泵熱水器的應用采取了類似促進太陽能熱水器的鼓勵政策，預計年銷售量可增至1.2 萬臺，在熱水器市場的占有率約為1.5%。</p><p>　　通用電氣公司從2009 年起開始銷售需求響應型復合熱源熱泵熱水器，該

19、熱水器的空氣源熱泵單元以小功率、高效率的持續(xù)運行作為基本模式，輔助電熱元件在需要較高溫度的熱水進行消毒處理，或者熱泵供熱未能滿足需求時投入運行。按需求響應運行，要求電熱元件只在電網(wǎng)負荷低谷時段或者有臨時特殊需求時投入運行，為用戶節(jié)省電費。通用電氣公司預計，一臺儲水容量約200L 的復合熱源熱泵熱水器平均每年可以減少2500kWh 的電力消耗。該產(chǎn)品是通用電氣公司開發(fā)的智能電網(wǎng)家電系列產(chǎn)品之一，主要針對電熱水器市場，通用電氣公司期待采用新

20、技術(shù)熱泵熱水器能夠開拓龐大的熱泵熱水器潛在市場。</p><p>　　需求響應(DemandResponse)即電力需求響應的簡稱，是指當電網(wǎng)負荷較高時，電動器具接收到供電網(wǎng)絡(luò)傳送的相應信號后，改變常規(guī)運行模式，減少或者推移某時段用電負荷，響應供電方要求，從而改善電網(wǎng)運行質(zhì)量，同時降低用戶電費支出。供電頻率是反映電網(wǎng)運行狀態(tài)的一個特征量，通過供電頻率的測量基本可以確定電力供求情況的變化，供電頻率提高意味著供過于求

21、，反之則意味著供不應求。具有需求響應功能的家用電器可以根據(jù)頻率的變化及時調(diào)整運行狀態(tài)，在基本不影響用戶正常使用的情況下，穩(wěn)定電網(wǎng)運行狀態(tài)。</p><p>　　在美國，住宅電力消費約占全部電力生產(chǎn)的37%，廚房電器、照明、采暖和空調(diào)的耗電量約占美國家庭電力消費的82%。需求響應型家用電器是通用電氣公司零凈能耗住宅開發(fā)計劃的主要內(nèi)容，迄今該公司已成功開發(fā)出冰箱、洗衣機、熱泵熱水器等一系列具有需求響應功能的產(chǎn)品。目前

22、，歐盟和美國一些家電制造企業(yè)也在積極開發(fā)類似產(chǎn)品。</p><p>　　采用小容量熱泵系統(tǒng)和大容量儲水箱的配置方案是日本熱泵熱水器的特點。日本電網(wǎng)普遍采用價差較大的分時計費政策，深夜電網(wǎng)低谷負荷時段的電價約為基本電價的1/5，配備大容量儲水箱可以在電網(wǎng)低谷負荷時段儲存充足的熱量，以滿足全天的熱水需求，一般情況下在非電網(wǎng)低谷負荷時段，熱泵系統(tǒng)無需運行。</p><p>　　較小容量的熱泵系統(tǒng)

23、需要長時間持續(xù)運行，才能為大容量儲水箱提供足夠的熱量，通常蓄熱運行時間長達4 ～ 8 小時，這種運行方式對均衡電網(wǎng)用電負荷較為有利。此外，較小容量的熱泵系統(tǒng)有利于降低熱泵系統(tǒng)的制造成本。</p><p>　　由以上內(nèi)容可知，我國熱泵市場和國外相比，既有政策上的差異，也有設(shè)計理念上的差異，市場的發(fā)展軌跡也不相同。</p><p>　　3空氣源熱泵三聯(lián)供系統(tǒng)的工作原理</p>&

24、lt;p><b>　　3.1熱泵工作原理</b></p><p>　　熱泵技術(shù)是基于逆卡諾循環(huán)原理實現(xiàn)的。通俗的說，如同在自然界中水總是由高處流向低處一樣，熱量也總是從高溫傳向低溫。但人們可以用水泵把水從低處提升到高處，從而實現(xiàn)水的由低處向高處流動，熱泵同樣可以把熱量從低溫熱源傳遞到高溫熱源，所以熱泵實質(zhì)上是一種熱量提升裝置。熱泵的作用就是從周圍環(huán)境中吸取熱量（這些被吸取的熱量可以是地

25、熱、太陽能、空氣的能量），并把它傳遞給被加熱的對象（溫度較高的媒質(zhì)）。</p><p>　　熱泵熱水裝置，主要由蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥四大部件組成，通過讓工質(zhì)不斷完成蒸發(fā)（吸取環(huán)境中的熱量）→壓縮→冷凝（放出熱量）→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程，從而將環(huán)境里的熱量轉(zhuǎn)移到水中。</p><p>　　熱泵熱水機組工作時，蒸發(fā)器吸收環(huán)境熱能，壓縮機吸入常溫低壓介質(zhì)氣體，經(jīng)過壓縮機壓縮成為高

26、溫高壓氣體并輸送進入冷凝器，高溫高壓的氣體在冷凝器中釋放熱量來制取熱水，并冷凝成低溫高壓的液體。后經(jīng)膨脹閥節(jié)流變成低溫低壓液體進入蒸發(fā)器內(nèi)進行蒸發(fā)，低溫低壓液體在蒸發(fā)器中從外界環(huán)境吸收熱量后蒸發(fā)，變成低溫低壓的氣體。蒸發(fā)產(chǎn)生的氣體再次被吸入壓縮機，開始又一輪同樣的工作過程。這樣的循環(huán)過程連續(xù)不斷，周而復始，從而達到不斷制熱的目的。</p><p>　　熱泵原理示意圖如下：</p><p>

27、　　熱泵在工作時，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量QA通過蒸發(fā)器進行吸收；熱泵本身做功消耗的能量，有部分轉(zhuǎn)化為熱能QB；熱泵循環(huán)工質(zhì)在冷凝器中釋放的熱量QC等于QA+QB，由此可以看出，熱泵輸出的能量為機組做功產(chǎn)生的熱能QB和熱泵在環(huán)境中吸收的熱量QA；因此，采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量的電能。</p><p>　　熱泵的節(jié)能原理如下圖所示</p><p>　　舉例：TFS-SKR760（S）機組，熱泵

28、系統(tǒng)輸入功率6.88 kW，周圍環(huán)境溫度20℃，輸出的制熱功率卻達到31kW，這意味著熱泵工作時從周圍環(huán)境吸收了大量的免費熱能。在此過程中，系統(tǒng)僅僅只消耗了6.88 kW的電能，卻能等同于輸入功率為31kW/0.95=32.63 kW的傳統(tǒng)電熱水器完成的工作，系統(tǒng)能效系數(shù)COP高達 450% 。（COP = 制熱量/輸入功率）</p><p>　　熱泵熱水機組是利用熱泵技術(shù)原理，在熱泵系統(tǒng)的工作循環(huán)中，將免費能源

29、——空氣熱能搬運到水中，從而達到加熱冷水生產(chǎn)熱水的目的的一種高效、環(huán)保、節(jié)能型熱泵產(chǎn)品。它的最高熱效率可達590%，年平均熱效率可達360%。</p><p>　　在制取低溫（60攝氏度以下）的熱能方面，以消耗電能或燃料的化學能這種傳統(tǒng)方式已經(jīng)開始逐步讓位給熱泵制熱方式，因為在這一領(lǐng)域，熱泵系統(tǒng)的制熱效率可以輕易的超出傳統(tǒng)方式數(shù)倍以上；因此，制60℃熱水費用小于太陽能輔助電加熱系統(tǒng)；比電熱鍋爐節(jié)電80%；比燃油鍋

30、爐節(jié)省耗能費用50%；制熱水量可以根據(jù)需求自動調(diào)節(jié)。適應溫度范圍在-10～50℃的地區(qū)。</p><p>　　熱泵熱水機組適用于賓館酒店、飯店、度假村、泳池、桑拿浴場、公寓、工廠、大專院校、醫(yī)院、療養(yǎng)院等需要熱水的單位使用，尤其在燃油越來越緊張的今天，更體現(xiàn)了熱泵的優(yōu)越性。</p><p>　　3.2熱泵熱水機組特點</p><p>　　節(jié)能：熱泵從室外的空氣中獲取

31、熱量，僅消耗少量電能，可把消耗的電能轉(zhuǎn)化成3倍以上的熱能實現(xiàn)供熱。 環(huán)保：熱泵熱水機組在運行時無任何排放及污染，綠色環(huán)保，符合環(huán)保要求。 安全：消除了普通熱水機組系統(tǒng)中的易燃、易爆、觸電、煤氣中毒等安全隱患。 可靠：產(chǎn)品運行性能穩(wěn)定，使用壽命長，維護費用低。 簡單 ：可安裝在屋頂、陽臺、庭院、地下室等位置，無需專用機房，不占用永久性居住面積。 結(jié)構(gòu)獨特：換熱器獨特設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊美觀，氣流組織分布均

32、勻，效率高，換熱充分。 智能控制：依據(jù)模糊控制原理，動態(tài)檢測用戶負荷，快速達到設(shè)定溫度后，保持負荷動態(tài)匹配，平穩(wěn)運行。智能柔性除霜，可以根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件設(shè)定除霜參數(shù)和控制方案，使除霜更徹底、更靈活、更節(jié)能。 模塊化設(shè)計：可根據(jù)用戶的實際需要靈活添加。 全天候運行：一年四季全天候運行，不受夜晚、陰天、雨雪等惡劣天氣影響。 健康舒適：提供舒適熱水，穩(wěn)定適宜的溫度，保證人體的舒適度。</p>

33、<p>　　經(jīng)濟節(jié)資：機組制熱效率高，節(jié)省投資運行費用。</p><p>　　4空氣源熱泵三聯(lián)供系統(tǒng)的特點及應用分析</p><p><b>　　4.1熱泵特性</b></p><p>　　空氣源熱泵冷熱水機組有如下特點：　</p><p>　　1、 空調(diào)系統(tǒng)冷熱源合一，且置于建筑物屋面，不需要設(shè)專門的冷凍機

34、房、鍋爐房，也省去了煙囪和冷卻水管道所占有的建筑空間。</p><p>　　對于寸土寸金的城市繁華地段的建筑，或無條件設(shè)鍋爐房的建筑，空氣源熱泵冷熱水機組無疑是一個比較合適的選擇。</p><p>　　2、無冷卻水系統(tǒng)，無冷卻水系統(tǒng)動力消耗，無冷卻水損耗。</p><p>　　空調(diào)系統(tǒng)如采用水冷式冷水機組，自來水的損失不僅有蒸發(fā)損失、漂水損失、還有排污損失、冬季防凍

35、排水損失，夏季啟用時的系統(tǒng)沖洗損失，化學清洗稀釋損失等等，所有這些損失總和約折合冷卻水循環(huán)水量的2—5%，根據(jù)不同性質(zhì)的冷水機組，折合單位制冷量的損耗量為2-4t/100RT·h。這對我們某些嚴重缺少的城市來說，是一個比較可觀的數(shù)量。另外，相當一部分工程在部分負荷情況下冷卻水循環(huán)量保持不變?；蚋鶕?jù)主機運行臺數(shù)，只作相應的臺數(shù)調(diào)節(jié)。我們以前的經(jīng)濟比較很少重視這一點。</p><p>　　3、 由于無鍋爐、

36、無相應的燃料供應系統(tǒng)，無煙氣，無冷卻水，系統(tǒng)安全、衛(wèi)生、簡潔。</p><p>　　對于暖道專業(yè)來說，鍋爐房最有可能存在安全隱患，另外，冷卻水污染形成的軍團菌感染的病例已有不少報導，從安全衛(wèi)生的角度，空氣源熱泵具有明顯優(yōu)勢。</p><p>　　4、 系統(tǒng)設(shè)備少而集中，操作、維護管理簡單方便。一些小型系統(tǒng)可以做到通過室內(nèi)風機盤管的啟?？刂茻岜脵C組的開關(guān)。</p><p&

37、gt;　　5、單機容量從3RT至400RT， 規(guī)格齊全，工程適應性強， 利于系統(tǒng)細化劃分，可分層、分塊、分用戶單元獨立設(shè)置系統(tǒng)等。</p><p>　　6、夏天運行COP值較水冷機組較低，耗電較多，冬季運行節(jié)省能源消耗。對于南京這樣冬冷夏熱城市的一般建筑而言，熱泵系統(tǒng)的全年能耗低于水冷機組加鍋爐的空調(diào)系統(tǒng)，但按目前的能源價格，熱泵系統(tǒng)的全年運行費用高于水冷機組加鍋爐方案。</p><p>

38、　　7、造價較高。作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源方面的設(shè)備投資，空氣源熱泵冷熱水機組造價較高，比水冷式機組加鍋爐的方案的系統(tǒng)綜合造價貴20—30%，如只算冷熱源設(shè)備，熱泵的價格約為水冷機+鍋爐的1.5-1.7倍。</p><p>　　8、空氣源熱泵冷熱水機組常年暴露在室外，運行條件比水冷式冷水機組差，其壽命也相應要比水冷式冷水機組短。</p><p>　　9、熱泵機組的噪音較大，對環(huán)境及相鄰房間有一

39、定影響。</p><p>　　熱泵通常直接置于裙樓或頂層屋面，隔振隔音的效果，直接影響到貼鄰房間及周圍一些房間的使用。合理的位置設(shè)置與隔振隔音措施的到位，熱泵噪音的影響可以基本消除。</p><p>　　10、空氣源熱泵的性能隨室外氣候變化明顯。室外空氣溫度高于40-45℃或低于-10～-15℃時,熱泵機組不能正常工作。</p><p>　　4.2熱泵出力與氣候&l

40、t;/p><p>　　在額定工況下，氣溫35℃，出水7℃，空氣源熱泵夏季制冷性能系數(shù)COP值在3.0左右，冬季（空氣7℃，出水45℃）如不計化霜損失，制熱系數(shù)COPH值也在3.0左右，空氣源熱泵的制冷、制熱性能與室外氣候有直接的關(guān)系, 空氣源熱泵冷熱水機組供冷能力隨室外溫度的升高而降低，機組消耗功率隨室外環(huán)境溫度的升高而增加。當室外空氣溫度增至40℃時，制冷量一般要下降5—7%左右。空氣源冷熱水機組正常制冷的上限溫度

41、一般在40-45℃，個別品牌設(shè)有冷凝器風扇速度逐步控制系統(tǒng)，最大允許室外溫度可達50℃左右。需要指出的是，跟冷卻塔不一樣，制冷工況下相對濕度對空氣源熱泵沒不利影響，相反，相對濕度大，對冷卻有利。南京夏季相對濕度較高，所以實際上風冷與水冷在冷卻效果的差異上，比人們想象的要小。</p><p>　　空氣源熱泵冷熱水機組的制熱特性更為復雜，當盤管表面溫度低于空氣露點溫度時，空氣會結(jié)露，此時盤管表面發(fā)生了相變換熱，有利于

42、提高熱泵機組的制熱能力，但當盤管表面溫度低于空氣冰點溫度（0℃以下）時，如果空氣中的相對濕度同時達到某一程度，盤管表面就會結(jié)霜，如不及時化霜，霜層會越結(jié)越厚，影響空氣實際流通量，并阻礙了盤管上的熱交換，重者會結(jié)冰，壓縮機出現(xiàn)低壓保護停機。對應不同迎面風速和氣候條件，熱泵機組室外側(cè)空氣盤管上濕空氣存在著三種狀態(tài)，即結(jié)霜區(qū)，凝露區(qū)，干冷區(qū)(不結(jié)霜也不凝露)。結(jié)霜轉(zhuǎn)變曲線，它與焓濕圖上的等濕球溫度線接近。當迎面風速為2.5M/S、環(huán)境溫度為0

43、℃、相對濕度為73%時，盤管上即開始結(jié)霜,如將迎面風速提高至4M/S,環(huán)境溫度為0℃，則相對濕度達82%時，盤管才開始結(jié)霜，提高風速可減緩積霜。面風速為2M/S時，室外空氣干球溫度在0—5℃，相對濕度>85%時結(jié)霜最為嚴重，當tw<-5℃時，結(jié)霜速率減慢，這是由于此時空氣中含濕量已明顯減少。</p><p>　　熱泵機組盤管上出現(xiàn)結(jié)霜，會影響機組的正常有效的供熱，故必須定時化霜。目前大部分機組采用反向

44、循環(huán)來化霜，此時不僅這一部分壓縮機停止供熱運行，而且作制冷運轉(zhuǎn)，故系統(tǒng)供熱量受明顯影響。結(jié)霜嚴重時，平均半小時化一次霜，一次化霜的時間為5分鐘左右，因化霜減少的供熱量達17%左右。另外，室外溫度降低時，熱泵機組的出力明顯減少。0℃條件下，熱泵機組的實際出率為額定工況下的70%左右。-6℃情況下，出力只有額定工況下的62%左右，-10℃條件下供熱量只有額定工況下的55%左右。雨雪寒冷天氣對熱泵出力有明顯影響，重則影響正常運行，一些用戶采用

45、人為延長化霜時間、澆溫水等方法去除冰霜。環(huán)境氣溫低于-10℃— -15℃時，熱泵機組一般都不能正常運行。</p><p>　　南京地區(qū)夏季熱、冬季冷，濕度又高,1993年冬季氣溫低于-5℃共有69個小時,白天8:00-18:00時段氣溫低于-5℃共有7個小時。1994年夏季氣溫高于37℃共有10個小時. 1993年、1994年,冬季熱泵處于結(jié)霜工作區(qū)分別有1613小時和1527小時(換熱器迎風面風速為2.0m/s

46、)，如只計及白天8:00-18:00時段, 1993年、1994年,冬季熱泵處于結(jié)霜工作區(qū)分別有711小時和653小時(換熱器迎風面風速為2.0m/s).平均計,南京地區(qū)空氣源熱泵機組結(jié)霜時間在1500小時左右，如只在白天運行，則全年結(jié)霜時間累計在680小時左右.如提高盤管迎面風速至3M/S，空氣源熱泵機組結(jié)霜時間在1300小時左右，如只在白天運行，則全年結(jié)霜時間累計在600小時左右</p><p><b&

47、gt;　　4.3熱泵應用</b></p><p>　　南京是個夏季熱、冬季冷，濕度又高的城市，僅管許多人對南京地區(qū)冬季熱泵供暖的可靠性和合理性持一定的懷疑態(tài)度，但由于空氣源熱泵的上述某些優(yōu)點，空氣源熱泵冷熱水機組在南京的發(fā)展也相當?shù)目?。二十世紀九十年代初南京就有工程開始采用空氣源熱泵冷熱水機組。至1995—1998年投入使用的空氣源熱泵數(shù)量明顯增加。據(jù)我們目前掌握的資料，南京采用空氣源熱泵冷熱水機組為

48、空調(diào)系統(tǒng)冷熱源的工程目前有250項左右。其中，某設(shè)計院這幾年選用熱泵為冷熱源的項目約有35項之多，占該院空調(diào)工程項目數(shù)的30%左右。某工程師一個人先后有近10個項目采用了空氣源熱泵冷熱水機組作為空調(diào)冷熱源。在我們所了解的以空氣源熱泵冷熱水機組為冷熱源的項目中有商場、寫字樓、辦公樓、酒店、廠房、綜合樓等。</p><p>　　需要指出的是，這里指的進口為外資獨資組裝或原裝進口產(chǎn)品，另外，國產(chǎn)份額（工程項目數(shù)量）占的

49、比例較高跟某時期某臺資企業(yè)南京較好的銷售業(yè)績有關(guān)系，近來，工程用熱泵機組進口產(chǎn)品的市場占有率有上升之趨勢。雖經(jīng)過多年的消化，工程用熱泵機組市場并沒有象家用空調(diào)一樣，國內(nèi)企業(yè)沒有取得優(yōu)勢地位，這是很值得我們思考的問題。</p><p>　　從調(diào)查的結(jié)果看，這幾年空氣源熱泵冷熱水機組在南京的發(fā)展很快，且大多數(shù)工程的熱泵空調(diào)系統(tǒng)還是能基本滿足所需的制冷供熱要求的。下面就幾個典型工程的情況作些介紹。</p>

50、<p>　　長江貿(mào)易大樓1991年設(shè)計，1994年建成投入使用的現(xiàn)代化寫字樓，大樓建筑面積約3.5萬m2，建筑總高度95米，其中地下一層，地上23層。外圍護結(jié)構(gòu)為全玻璃幕墻。大樓選用6臺美國約克公司AWHC-200熱泵機組6臺，裝機額定制冷量為3672KW（1044RT），面積冷指標為105W/m2，熱泵額定制熱量為107W/m2。熱泵機組置于主樓頂層屋面，系統(tǒng)配置8臺水泵，每臺泵的循環(huán)水量為200m3/h，揚程為32mH2

51、O。熱泵與水泵分別并聯(lián)再串聯(lián)，各熱泵進出水管直接與分集水器連接，水泵置于室內(nèi)。</p><p>　　熱泵機組采用彈簧減振器減振，水泵也采用彈簧減振臺座減振?？照{(diào)系統(tǒng)末端設(shè)計為變水量，主機為定水量臺數(shù)控制。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和測量，大樓工作人員對空調(diào)滿意度較高，夏季某天在吸氣溫度40℃情況下（局部排除有短路吸入現(xiàn)象），系統(tǒng)出水7.58℃，回水12℃，水溫差為4.42℃（熱泵運行5臺，水泵運行3臺，尚有少數(shù)樓層未投入使用），

52、室內(nèi)基本滿足26℃的設(shè)計要求。1999年冬天某天下大雪，現(xiàn)場測得系統(tǒng)供水溫度在39-40℃范圍波動，某南面房間室內(nèi)溫度維持在23℃。冬季惡劣氣候，人工設(shè)定化霜時間間隔為30分鐘，化霜時間持續(xù)5分鐘。個別天氣出現(xiàn)早上不能正常開機時，管理人員先設(shè)定制冷化霜工況，再進入供熱工況。由于熱泵機組置于主樓敞開屋頂，通風條件良好。但因女兒墻較高，個別熱泵出現(xiàn)了部分氣流短路的現(xiàn)象。氣流短路的現(xiàn)象在冬天更為明顯，這種現(xiàn)象通過化霜時的水霧流軌跡很容易觀察到

53、。約克公司標準型熱泵機組（200RT）的噪音在82dB(A)左右，但由于熱泵位置較為合適，土建處理、減振措施都較為妥當（女兒墻較高，熱泵與疏散樓梯為水泵房所隔，與疏散樓梯口有一定的水平距離），這些綜合措施使熱泵機組較大的噪音并未對大樓產(chǎn)生明顯影</p><p>　　某外貿(mào)公司辦公大樓建筑面積約2.7萬m2，共21層，總高度為90米，大樓外圍護結(jié)構(gòu)為半玻璃幕墻結(jié)構(gòu)，大樓于1996年1月開始建成關(guān)投入使用。大樓選用美

54、國約克公司生產(chǎn)的AWHC-200型熱泵機組4臺，額定總制冷量為2448KW，額定供熱量為2500KW，折合單位面積冷指標91W/m2，供暖面積指標93W/m2（對應熱泵額定工況，氣溫7℃，出水45℃）。熱泵置于塔樓頂層，頂層屋蓋為三角形水平開口百葉坡頂。系統(tǒng)選配5臺IS125-100-400型水泵5臺，水泵額定流量為100m3/h，額定揚程50mH2O,電機功率30KW，水泵4用一備，水泵機組先并聯(lián)后再與并聯(lián)連接的熱泵組串聯(lián)。該空調(diào)系統(tǒng)

55、采用了系統(tǒng)變水量空調(diào)自控方式。大樓尚有部分的樓層尚未投入使用，已開通的房間的溫度、濕度基本能滿足設(shè)計和人員舒適的要求。但由于過分強調(diào)外形美觀，將設(shè)置設(shè)泵的屋頂層罩上三角形水平百葉頂蓋，使熱泵通風不暢，由于大量的氣流短路，較熱天氣無法正常運行，后將熱泵所在樓層以熱泵排風機出風口為界，將空調(diào)劃成上下兩部分。斜屋頂上部分百葉作為排氣用，斜屋頂下部分百葉作吸氣用。情況雖有改善，但由于百葉為水平，故排吸氣流短路的現(xiàn)象</p><

56、;p>　　明日大酒店，建筑面積約7800M2，其中20%左右為酒店公共用房80%左右為客房。酒店共選用3臺110RT熱泵，實際只用2臺。冬季使用效果良好，某晚，室外溫度0-2℃，天氣多云，熱泵出水溫度維持在39-41℃，客房內(nèi)溫度可達25℃。下雪天氣，熱泵仍能正常運行。使用至今曾有過一、二次結(jié)霜比較嚴重，自動除霜困難，管理人員用頂層生活用鍋爐熱水沖淋后，一切正常。熱泵置于酒店頂層屋頂，三臺水泵置于熱泵旁的室外平臺，與熱泵一一對應，

57、即每臺泵與熱泵串聯(lián)后再并聯(lián)。與熱泵相鄰的樓層為酒店內(nèi)部辦公用房，其室內(nèi)噪單約為45-50dB(A)，冬天個別雨霧寒冷天，由于橡膠隔振墊被凍，隔振效果減弱，其緊貼樓層噪音有所增加。但由于熱泵未緊貼客房布置，客房未受明顯影響。實際運行表明，系統(tǒng)開2臺熱泵已足以滿足空調(diào)要求，冬天極個別的惡劣天氣才需開3臺熱泵。</p><p>　　4.4應用中的問題與分析</p><p>　　在所調(diào)查的項目中，

58、雖然大多數(shù)工程的熱泵還是能滿足制冷供暖的基本要求，但能同時符合設(shè)計合理、投資及運行經(jīng)濟、減振隔噪效果明顯，冷暖效果優(yōu)良等要求的項目極少。很多工程也存在著這樣、那樣的問題。主要可歸納為：</p><p>　　1、 熱泵質(zhì)量及售后服務(wù)問題</p><p>　　2、 設(shè)計方面的問題(a.方案不合適;b.主機選擇不當;c.主機位置不當;d.水泵等設(shè)備匹配不當;e.水系統(tǒng)組織不當)</p>

59、;<p><b>　　3、 安裝質(zhì)量問題</b></p><p>　　4、 業(yè)主決策的主觀性</p><p>　　5、 運行與維護管理不善</p><p><b>　　結(jié)論：</b></p><p>　　1、 空氣源熱泵冷熱水機組在南京地區(qū)可以作為空調(diào)系統(tǒng)冷熱源之一應用于各類工程；&l

60、t;/p><p>　　2、 一般情況下，按夏季負荷選定的熱泵能滿足凍季負荷要求，可不另設(shè)輔助加熱器，但所選熱泵應有良好的制熱性能，熱泵組應有不小于4-6個獨立的制冷回路。另外建筑圍護結(jié)構(gòu)應有良好的保溫性能；</p><p>　　3、 熱泵系統(tǒng)的全年能耗低于水冷機組加鍋爐的空調(diào)系統(tǒng)，但按目前的設(shè)備與能源價格，熱泵系統(tǒng)的投資及全年運行費用高于水冷機組加鍋爐方案。是否選用熱泵型冷熱水機組作為空調(diào)系統(tǒng)

61、的冷熱源，應根據(jù)各工程的具體特點作技術(shù)經(jīng)濟綜合比較，并結(jié)合業(yè)主的具體要求而定?？头?、病房、較大型工程慎用；</p><p>　　4、 采用熱泵的工程應充分考慮其制冷與供熱特點, 應充分注意其噪音和振動的影響及相應措施, 應保證良好的通風條件,應合理設(shè)計系統(tǒng),優(yōu)化各設(shè)備之選配,努力使投資和系統(tǒng)全年能耗最省；</p><p>　　5、 尚有很多工程存在不少問題，急需加于解決，以改善效果，減少能

62、耗，效益可觀。</p><p>　　5空氣源熱泵熱水器前景分析說明</p><p>　　2014年國內(nèi)空氣能熱水器產(chǎn)業(yè)環(huán)境 </p><p>　　2014年，國家統(tǒng)計局今日公布數(shù)據(jù)顯示，2014年，全國房地產(chǎn)開發(fā)投資95036億元，比上年名義增長10.5%（扣除價格因素實際增長9.9%），增速比1-11月份回落1.4個百分點，比2013年回落9.3個百分點

63、。其中，住宅投資64352億元，增長9.2%，增速比1-11月份回落1.3個百分點。住宅投資占房地產(chǎn)開發(fā)投資的比重為67.7%。</p><p>　　據(jù)中國消費者報報道，2005年，歐盟以節(jié)能減排為目標，發(fā)布了節(jié)能產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計要求，即EuP指令，在該指令中，電加熱方式直接淘汰,帶電輔助加熱的太陽能熱水器，由于輔助加熱效率太低，2011年后也將淘汰，2013年后，只有冷凝式燃氣熱水器、帶冷凝式燃氣熱水器輔助加熱的

64、太陽能熱水器和空氣能熱水器允許銷售。 </p><p>　　2015年國內(nèi)整體熱水器行業(yè)規(guī)模和竟爭格局 </p><p>　　我國熱水器行業(yè)在經(jīng)歷了2011年的平淡和2012年的低迷之后，2013年終于扭轉(zhuǎn)頹勢，而且在2013年較高基數(shù)因素的影響下，2014年熱水器市場整體規(guī)模將繼續(xù)向上，但同比增速會有所回落。中怡康預計，2015年熱水器零售量將達到3842萬臺，零售額

65、將達到559億.</p><p>　　2014年中國家電市場呈現(xiàn)出三大特征，即大規(guī)模增量、渠道變革和產(chǎn)品升級。中怡康的數(shù)據(jù)顯示，截至2014年9月份，全國家電市場規(guī)模達到10266億元，同比增幅達到17.6%。其中熱水器產(chǎn)品表現(xiàn)較為突出，前9個月零售量累計為2025萬臺，同比增長11.0%，市場規(guī)模達到319億元，同比增幅為19.5%，較前兩年呈現(xiàn)出明顯的回暖趨勢。</p><p>　　2

66、015年空氣能熱水器市場規(guī)模 </p><p>　　2010年，我國空氣能熱水器市場銷售額為30億元左右，2012年空氣能熱水器市場銷售額翻了一倍，達到60億元。2014年，我國空氣能熱水器銷售額突破百億大關(guān)?？諝饽軣崴魇袌鼍鶅r為5485元，遠高于其它類型的熱水器，1月到6月，空氣能熱水器的銷量占比0.3%，而銷額卻占比5%。銷額的成倍放大，是空氣能熱水器在技術(shù)和價格上與普通熱水器相比具有的獨有特點，

67、空氣能熱水器在一定程度上代表了未來熱水器技術(shù)發(fā)展和消費趨勢。畢業(yè)設(shè)計論文代做平臺 《580畢業(yè)設(shè)計網(wǎng)》 是專業(yè)代做團隊 也有大量畢業(yè)設(shè)計成品提供參考 www.bysj580.com QQ3449649974</p><p>　　2015年被諸多業(yè)內(nèi)專家看作是國內(nèi)空氣能行業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折年，一方面是經(jīng)過十多年的發(fā)展，行業(yè)的規(guī)模、業(yè)內(nèi)企業(yè)的實力有了質(zhì)的提升，越來越多的企業(yè)開始承擔起推動企業(yè)良序發(fā)展的重任，另一方面

68、，隨著國家對于節(jié)能低碳產(chǎn)業(yè)的重視與支持，空氣能熱水器產(chǎn)業(yè)向越來越廣的市場領(lǐng)域延伸，其中熱泵采暖成為行業(yè)底盤做大的下一個突破口。   </p><p>　　數(shù)據(jù)分析顯示2014年空氣能家用機增長速度明顯高于工程機速度，這是一個重要的分析信號，家用機的增長速度加快，說明空氣能熱水器產(chǎn)品具備了快速增長的用戶基礎(chǔ)，產(chǎn)品可靠性和節(jié)能效果進一步得到認可，進一步打消了市場觀望者的顧慮，更多投資者會

69、加入產(chǎn)品研發(fā)和制造的行列。 </p><p>　　從數(shù)據(jù)上看2014年增長速度低于2013年，主要原因是上半年市場沒有達到廠家的預期，廠家經(jīng)歷過13年的高速發(fā)展，年底渠道壓貨情況嚴重，據(jù)經(jīng)銷商反饋，有嚴重者全年20%存貨積壓在渠道，加上14年廠家年初樂觀情緒漫延，13年的虛假繁榮和前期產(chǎn)品的不穩(wěn)定直接導致了大多數(shù)廠家上半年的困難，經(jīng)過陣痛和14年上半年的消化及廠家的營銷宣傳發(fā)力以后，下半年增長速度得以快

70、速恢復。 </p><p>　　2014年全國空氣能熱水器產(chǎn)能和消費市場分布 </p><p>　　截止到2013年年底，全國空氣能熱水器生產(chǎn)企業(yè)超過500家（含貼牌），主要集中在廣東和浙江兩大區(qū)域，其中廣東空氣能熱水器企業(yè)超過65%，產(chǎn)量超過75%，廣東主要分布在佛山、廣州、中山、深圳、東莞和珠海，浙江空氣能熱水器企業(yè)占全國19%，產(chǎn)量超過20%，浙江主要分布在杭州臨

71、安、金華、麗水和臺州，其它產(chǎn)能零散分散在江蘇，山東和北京等地。</p><p>　　因氣侯原因和產(chǎn)品特點，2014年全國空氣能熱水器55%的銷量集中在長江以南和東部沿海省份，其它北方市場占45%，空氣能成熟市場工程機以廣東為代表，家用機以福建為代表，地暖機浙江為代表，其中江西、湖南、廣西、湖北、浙江、江蘇和安徽市場也越來越成熟，成為熱泵企業(yè)必爭之地，家用機和工程機雙雙取得快速發(fā)展。 </p>

72、<p>　　隨著谷輪、日立等熱泵專用壓縮機陸續(xù)投放市場，以及生產(chǎn)工藝的改進、控制系統(tǒng)的優(yōu)化、質(zhì)量的控制，華南和華東企業(yè)紛紛嘗試拓展長江以北市場，除了滿足用戶的熱水需求以外，覬覦巨大的北方采暖市場，地暖機、雙源熱泵、多能源集成應用越來越廣泛，據(jù)資深行業(yè)專家介紹，空氣能、水地源熱泵在歐洲采暖市場上使用已經(jīng)非常廣泛，并且技術(shù)成熟，但價格和售后服務(wù)一直是國外企業(yè)進入國內(nèi)市場首先要解決的問題。 </p>&l

73、t;p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　熱泵三聯(lián)供系統(tǒng)，概念新穎，所謂空調(diào)模式運行時可以免費加熱洗浴熱水，購買一套三聯(lián)供設(shè)備，可以實現(xiàn)室內(nèi)制冷、供暖及洗浴熱水。可以降低部分初投資，但運行費用與空調(diào)加空氣源熱泵熱水機的運行費用是相同的。從長遠來看，空氣熱源三聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是一個處在朝陽階段的環(huán)保產(chǎn)業(yè)，存在著巨大的發(fā)展空間，必然走向產(chǎn)業(yè)話的發(fā)展道路。隨著我國城鄉(xiāng)居民生活水平的不

74、斷提高，全年提供熱水已成為進入小康生活的重要標致之一。空氣熱源泵三聯(lián)供系統(tǒng)在建筑節(jié)能方面實現(xiàn)了又一輪節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新，有望掀起一場節(jié)能革命。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　感謝所有教導過我的老師，他們嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。</p><

75、p>　　感謝我的畢業(yè)指導老師××，您以其嚴謹求實的治學態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生重要影響。您淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。這篇論文的每個實驗細節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開您的細心指導。</p><p>　　感謝我的室友們，從遙遠的家來到這個陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。四

76、年了，仿佛就在昨天。四年里，我們沒有紅過臉，沒有吵過嘴，沒有發(fā)生上大學前所擔心的任何不開心的事情。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒關(guān)系，各奔前程，大家珍重。</p><p>　　感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的

77、師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】馬最良，姚楊，楊自強，姜益強．水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計．北京：化學工業(yè)出版社，2005 </p><p>　　【2】張小松，杜斌．水源一空氣源復合熱泵循環(huán)系統(tǒng)研究與分析．高等學校工程熱物理研究會第八屆全國學術(shù)會議論文