第1章概論1.1熱泵的節(jié)能與環(huán)境效益1.2熱泵循環(huán)的熱力學原理1.3熱泵的低位熱源1.4熱泵的驅動能源和驅動裝置1.5熱泵的分類1.6熱泵發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀1.1

熱泵的節(jié)能與環(huán)境效益1.1.1熱泵定義1.1.2熱泵的節(jié)能效益1.1.3熱泵的環(huán)境效益1.1.1熱泵定義熱泵：一種以消耗部分能量作為補償條件使熱量從低溫物體轉移到高溫物體的能量利用裝置。與制冷機比較：相同：熱力學原理不同：使用的目的；工作溫度范圍。

冷卻與熱泵熱泵系統(tǒng)熱泵系統(tǒng)示意圖1.1.2熱泵的節(jié)能效益熱泵空調(diào)技術是一種有效的節(jié)能手段，可以大大降低一次能源的消耗。研究表明，電動熱泵的制熱系數(shù)只要大于3，則從能源利用觀點來看，熱泵就會比熱效率為80％的區(qū)域鍋爐房用能更節(jié)省。例如：若向室內(nèi)供熱10kW，采用兩種用供熱方案（1）采用電阻式加熱器，直接加熱室內(nèi)空氣，則需要供給的電能為10kW（2）用電能拖動熱泵供熱。假設供熱溫度為45℃低溫熱源溫度為0℃，（熱泵采用逆卡諾循環(huán)）則

εh=T2/(T2-T1)=7.07

W=Q/εh=1.414kW節(jié)能效益有多大？1.1.3熱泵的環(huán)境效益熱泵技術就是一種有效節(jié)省能源、減少CO2排放和大氣污染的環(huán)保技術。把熱泵作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，可以把自然界中的低溫廢熱轉變?yōu)榕照{(diào)系統(tǒng)可利用的再生熱能，節(jié)約了礦物燃料，進而減少溫室氣體排放。1.2熱泵循環(huán)的熱力學原理1.2.1逆卡諾(Carnot)循環(huán)1.2.2洛倫茲(Lorenz)循環(huán)1.2.3熱泵的熱力經(jīng)濟性指標理想的熱泵循環(huán)1.恒溫熱源間：逆卡諾循環(huán)2.變溫熱源間：洛倫茲循環(huán)在同樣熱源條件下理想的熱泵循環(huán)具有最大的制熱系數(shù)，因此它是同樣熱源條件下的實際循環(huán)的比較標準。

理想熱泵循環(huán)1.2.1逆卡諾(Carnot)循環(huán)特點：熱源溫度恒定過程：兩個等熵過程和兩個等溫過程制熱系數(shù):逆卡諾循環(huán)的特點1.2.2洛倫茲(Lorenz)循環(huán)特點：熱源的溫度是變化的過程：兩個等熵過程和兩個工質與熱源之間無溫差的傳熱過程所組成制熱系數(shù)：洛倫茲循環(huán)的特點1.2.3熱泵的熱力經(jīng)濟性指標常用的熱泵系統(tǒng)熱力經(jīng)濟性指標：性能系數(shù)COP(CoefficientofPerformance)季節(jié)性能系數(shù)HSPF(HeatingSeasonalPerformanceFactor)熱泵的?效率1．熱泵的性能系數(shù)蒸氣壓縮式吸收式2．季節(jié)制熱性能系數(shù)3．熱泵的?效率1.3熱泵的低位熱源1.3.1空氣1.3.2

水1.3.3土壤1.3.4太陽能我國建筑氣候區(qū)劃圖各種熱泵的溫度

范圍和熱泵作用1.3.1空氣特點：空氣隨時隨地可以利用，其裝置和使用比較方便，對換熱設備無害。缺點：空氣參數(shù)(溫、濕度)隨地域和季節(jié)、晝夜均有很大變化。

空氣的比熱容小，為獲得足夠的熱量以及滿足熱泵溫差的限制，其室外側蒸發(fā)器所需的風量較大，使熱泵的體積增大，也造成一定的噪聲?？諝鈪?shù)的變化規(guī)律對于空氣熱源熱泵的設計與運行有重要影響，主要表現(xiàn)在：

1．隨著空氣溫度的降低，蒸發(fā)溫度下降，熱泵溫差增大，熱泵的效率降低。單級蒸氣壓縮式熱泵雖然在空氣溫度低到-15至-20℃時仍可運行，但此時制熱系數(shù)將有很大的降低，其供熱量可能僅為正常運行時的50％以下。

2．隨著環(huán)境空氣溫度的變化，熱泵的供熱量往往與建筑物的供熱負荷相矛盾，即大多數(shù)時間內(nèi)均存在供需的不平衡現(xiàn)象。下圖為采用空氣熱源熱泵供暖的系統(tǒng)特性。

3．空氣具有一定的濕度，空氣流經(jīng)蒸發(fā)器被冷卻時，在蒸發(fā)器表面會凝露甚至結霜。

蒸發(fā)器表面微量凝露時，可增強傳熱50-60％，但阻力有所增加．當蒸發(fā)器表面結霜時，不僅流動阻力增大，而且隨霜層的增加而熱阻提高。熱泵除霜過程中,不僅不供熱,還會產(chǎn)生除霜損失。1.3.2水

可供熱泵作為低位熱源用的水有地表水(河川水、湖水、海水等)和地下水(深井水、泉水、地下熱水等)。優(yōu)點：水的比熱容大。傳熱性能好，所以使換熱設備較為緊湊。水溫一般也較穩(wěn)定，從而可使熱泵運行性能良好。缺點：必須靠近水源，或設有一定的蓄水裝置。對水質有一定的要求，輸送管路和換熱器的選擇必先經(jīng)過水質分析。防止可能出現(xiàn)的腐蝕。1.地表水用地表水作為熱泵熱源的兩種方式：

用泵將水抽送至熱泵機組的蒸發(fā)器換熱之后返回水源。在地表水水體中設置換熱盤管，用管道與熱泵機組的蒸發(fā)器連接成回路，換熱盤管中的媒介水在水泵的驅動下循環(huán)經(jīng)過蒸發(fā)器。2.地下水

地下水位于較深的地層中，因隔熱和蓄熱作用，其水溫隨季節(jié)氣溫的變化較小，特別是深井水的水溫常年基本不變，對熱泵運行十分有利。大量使用深井水導致地面下沉，且逐步造成水源枯竭。因此，如以深井為熱源可采用“深井回灌”的方法，并采用“夏灌冬用”和“冬灌夏用”的措施。3.生活廢水

生活廢水是指洗衣房、浴池、旅館等的廢水，溫度較高，是可利用的低位熱源。

存在問題：如何貯存足夠的水量以應付熱負荷的波動，以及如何保持換熱器表面的清潔和防止水對設備的腐蝕。4.工業(yè)廢水工業(yè)廢水形式頗多，數(shù)量大、溫度高，有的可直接再利用。1.3.3土壤

地表淺層土壤相當于一個巨大的集熱器，土壤熱源是人類可利用的可再生能源，是熱泵的一種良好的低位熱源。優(yōu)點：溫度穩(wěn)定，不需通過采用風機或水泵采熱，無噪聲、也無除霜要求。缺點：熱導率小，地下盤管換熱器的傳熱系數(shù)小，需要較大的傳熱面積，因此地下盤管換熱器比較大導致占地面積大。

地下盤管換熱器在土壤中埋得較深，土壤中埋設管道成本較高，運行中發(fā)生故障不易檢修；用鹽水或乙二醇水溶液作中間載熱介質時，增大了熱泵工質與土壤之間的傳熱溫差和管內(nèi)介質的流動阻力，影響熱泵循環(huán)的經(jīng)濟性。不同深度土壤溫度曲線1.3.4太陽能

太陽輻射穿過地球外圍的大氣層到達地表，地表接受到的輻射能量已大為減少，且受日、地距離和太陽方位角和高度角的影響，使早、晚和不同季節(jié)有很大差別。太陽能的集熱和利用比其它幾種熱源來得復雜，設備投資也較高。太陽能作為熱泵熱源的應用實際上是指熱泵與太陽能供熱的聯(lián)合運行。1.4

熱泵的驅動能源和驅動裝置1.4.1熱泵的驅動能源和能源利用系數(shù)1.4.2熱泵的驅動裝置1.4.1熱泵的驅動能源和能源利用系數(shù)能源利用系數(shù)(E)：即一次能源的利用率，表示供熱量與一次能耗的比值。a)電能驅動的熱泵b)有熱回收的內(nèi)燃機驅動的熱泵1.5熱泵的分類1.按熱泵機組換熱器所接觸的載熱介質分類空氣/空氣熱泵空氣/水熱泵水/空氣熱泵水/水熱泵土壤/水熱泵土壤/空氣熱泵2.按低位熱源分類空氣源熱泵系統(tǒng)1—壓縮機2—工質-水換熱器3—節(jié)流裝置4—工質-空氣換熱器5—風機6—換向閥7—水泵8—風機盤管水源熱泵系統(tǒng)冬天制熱運行時，閥門2、3、7、6關閉，閥門1、4、5、8開啟。夏季制冷運行時，閥門1、4、5、8關閉，閥門2、3、7、6開啟。水源熱泵系統(tǒng)在循環(huán)水環(huán)路中配有一臺空氣-水熱泵機組。當水環(huán)路中水的溫度由于水-空氣熱泵機組的放熱(制冷運行時)較多使其溫度超過一定值時，這臺空氣-水熱泵機組制冷運行；當環(huán)路中水的溫度由于水-空氣熱泵機組的吸熱(制熱運行時)較多而使其溫度低于一定值時，這臺空氣-水熱泵機組制熱運行。土壤源熱泵系統(tǒng)1—地埋管換熱器2—循環(huán)水泵3—冷熱源側換熱器4—壓縮機5—換向閥6—節(jié)流閥7—負荷側換熱器太陽能熱泵系統(tǒng)直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)非直膨式太陽能熱泵系統(tǒng)1.6熱泵發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀1.熱泵的理論研究起源于法國科學家卡諾在1824年發(fā)表的關于卡諾循環(huán)論文。2.1852年英國教授湯姆遜(W.Thomson)首先提出一種熱泵設想（熱量倍增器）。3.20世紀20～30年代熱泵的應用研究不斷拓寬。4.20世紀40年代到60年代熱泵技術進入了快速發(fā)展期。5.20世紀70年代以后熱泵技術進入了成熟期。1.6

熱泵發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀

現(xiàn)代熱泵技術日臻成熟，滿足了經(jīng)濟發(fā)展和技術進步的需要，得到了廣泛的應用。

中國的熱泵發(fā)展與應用相對滯后，但起點較高，從1965年我國第一臺熱泵型窗式空調(diào)器研制成功，到20世紀90年代逐步形成了我國完整的熱泵工業(yè)體系，進入21世紀后，我國熱泵技術的研究更是不斷創(chuàng)新。思考題1.高品位能和低品位能各指什么及二者區(qū)別？2.什么是熱泵？熱泵與制冷機組區(qū)別何在？3.描述熱泵的常用經(jīng)濟性指標有哪幾個？4.熱泵系統(tǒng)的熱源有哪些種類？5.綜述一下熱泵的分類方法。6.分別談談空氣、水、土壤、太陽能作為熱泵的低位熱源各自的優(yōu)點與缺點。第2章蒸氣壓縮式熱泵的工作原理2.1蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)2.2蒸氣壓縮式熱泵的工質2.3蒸氣壓縮式熱泵的壓縮機2.4蒸氣壓縮式熱泵機組2.5蒸氣壓縮式熱泵的故障分析與處理2.1蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)2.1.1單級蒸氣壓縮式熱泵的工作過程2.1.2單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)的表示2.1.3單級蒸氣壓縮式熱泵的實際循環(huán)2.1.1

單級蒸氣壓縮式熱泵的工作過程1-壓縮機2-冷凝器3-節(jié)流裝置4-蒸發(fā)器工作過程模擬2.1.2單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)在P-h圖上的表示1.壓焓圖2.熱泵循環(huán)在P—h圖上表示2.1.3單級蒸氣壓縮式熱泵的實際循環(huán)1.實際循環(huán)在狀態(tài)圖上的表示2.實際循環(huán)與理論循環(huán)的區(qū)別壓縮過程不是等熵過程。熱交換器中存在傳熱溫差tc>t

，te<t'。

工質流動過程中有壓力損失。節(jié)流過程不完全是絕熱過程。循環(huán)系統(tǒng)中存在不凝性氣體。3.單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)的熱力計算(1)單位質量吸熱量

(kJ/kg)(2)單位理論壓縮功

(kJ/kg)(3)單位實際壓縮功

(kJ/kg)(4)單位理論制熱量

(kJ/kg)(5)單位實際制熱量

(kJ/kg)(6)工質循環(huán)流量

(kg/s)3.單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)的熱力計算(7)熱泵制熱量

(kW)(8)壓縮機的實際功率

(kW)(9)熱泵實際制熱系數(shù)熱力計算實例參考教材例題3.單級蒸氣壓縮式熱泵循環(huán)的熱力計算2.2蒸氣壓縮式熱泵的工質2.2.1熱泵工質的發(fā)展歷程2.2.2熱泵工質與環(huán)境保護2.2.3對熱泵工質的要求2.2.4常用的熱泵工質2.2.5熱泵工質的熱力性質計算原理2.2.1熱泵工質的發(fā)展歷程從歷史上看，工質的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：早期工質階段(1830～1930年)氯氟烴CFCs與含氫氯氟烴HCFCs工質階段(1930～1990年)氫氟烴HFCs和天然工質為主的綠色環(huán)保工質階段(1990年至今)2.2.2熱泵工質與環(huán)境保護1.CFC對臭氧層的破壞作用及溫室效應

當CFCs類物質在大氣中擴散、上升到臭氧層時，在強烈的紫外線照射下才發(fā)生分解，釋放出氯離子，與O3分子作用生成氧化氯分子和氧分子。氧化氯又能和大氣中游離的氧原子作用，重新生成氯離子和氧分子。這樣循環(huán)反應產(chǎn)生的氯離子就不斷地破壞臭氧層。

由于CFC化學性質穩(wěn)定，當在大氣中存在量較大時，能長時間地存在并能穩(wěn)定的吸收太陽熱，導致大氣溫度上升，引起所謂的“溫室效應”。2.2.2熱泵工質與環(huán)境保護1.CFC對臭氧層的破壞作用及溫室效應2.2.2熱泵工質與環(huán)境保護2.環(huán)境保護及CFC替代物的選擇1987年9月聯(lián)合國在加拿大的蒙特利爾舉行“大氣臭氧層保護會議”，會上24個國家簽訂了“關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書”。1991年6月我國政府在肯尼亞首都內(nèi)羅畢召開的第三屆締約國會議上正式宣布加入《議定書》倫敦修正案，并于1992年8月10日生效。2003年4月我國又進一步加入了《議定書》哥本哈根修正案。以氫氟烴HFCs和天然化合物代替CFC，具體參見表2-3。2.2.3

對熱泵工質的要求工質熱物理性質方面

工質傳熱性能好，應有較高的導熱系數(shù)和放熱系數(shù)，粘度小、循環(huán)效率高等要求。工質的環(huán)境特性以ODP、GWP來衡量。其它方面要求應具有良好的化學穩(wěn)定性、對人體無害、經(jīng)濟性好、有一定吸水性等方面要求。2.2.4

常用的熱泵工質1.R22ODP小，GWP小，屬于HCFs類工質。沸點-40.8℃，凝固點-160℃。毒性比R12略大，無色無味，不燃不爆，安全。溶水性稍大于R12，系統(tǒng)內(nèi)應裝設干燥器。部分與礦物潤滑油互溶。化學性質不如R12穩(wěn)定，對有機物的膨潤作用更強。對金屬與非金屬的作用以及泄漏特性都與R12相似。應用：家用空調(diào)器、低溫設備、中型冷水機組、工業(yè)制冷裝置，能制取-80℃以上的低溫。2.2.4

常用的熱泵工質2.R134aODP=0，GWP=1430。沸點-26.25℃，凝固點-101℃。毒性非常低，不燃不爆，安全?；瘜W穩(wěn)定性很好，溶水性比R12強得多，對系統(tǒng)干燥和清潔性要求更高，用與R12不同的干燥劑。與礦物潤滑油不相溶，但能完全溶解于多元醇酯類。應用：R12的替代物，電冰箱、汽車空調(diào)、離心式制冷機中，是目前發(fā)展最快的HCFs類工質。2.2.4

常用的熱泵工質3.R1234yfODP=0，GWP=4，沸點-29.45℃。分子中不含氯原子,分解產(chǎn)物與R134a相同,R1234yf對氣侯環(huán)境的影響幾乎可以忽略。對制冷設備中所有常用金屬材料不具有活性和腐蝕性,包括碳鋼、不銹鋼、銅和黃銅等。但可與鋁、鎂、鋅反應,尤其是除去表面氧化層的鋁、鎂、鋅等設備中要禁用。

應用：因其熱力性質與汽車空調(diào)中廣泛應用的R134a非常相近，被公認為很有發(fā)展前景的環(huán)保替代工質。2.2.4

常用的熱泵工質4.R142b5.R227ea請參考教材總結工質特性及應用領域。6.R407C7.R410A2.2.5

熱泵工質的熱力性質計算原理

熱力計算的目的是要計算出熱泵循環(huán)的性能指標，為壓縮機及換熱器的設計或選配提供必要的數(shù)據(jù)。

計算熱泵工質的熱力性質常用四個基本方程，即狀態(tài)方程、飽和蒸汽壓方程、飽和液體密度方程、理想氣體比定壓熱容方程。對于其它沒有被這四個基本方程描述的熱力參數(shù)，可以根據(jù)熱力學一般關系式，由基本方程推導計算得到工質R1234yf的熱力計算實例1.狀態(tài)方程式中Tr=T/Tc；T——溫度（K）；Tc——臨界溫度（K），Tc=367.85K；

p——壓力（1×105Pa）；

v——比體積（m3/kg）；Ai，Bi，Ci——MH-59方程常數(shù)項，A1=0，B1=R，

R=72.908383J/(kg?K)，C1=0，B4=0，C4=0，

其他常數(shù)見表2—5?！R界密度（kg/m3），。，

；2.飽和蒸氣壓力方程式中

——臨界壓力（kPa），=3382.2kPa。

3.飽和液密度方程式中

——飽和液體密度（kg/m3）;；工質R1234yf的熱力計算實例4.理想氣體比定壓熱容方程式中

——理想氣體比定壓熱容[kJ/(kg·K)]。5.汽化潛熱方程由Clausius-Clapegron方程可以導出汽化潛熱的計算公式工質R1234yf的熱力計算實例6.熵方程工質R1234yf的熱力計算實例7.焓方程工質R1234yf的熱力計算實例2.3蒸氣壓縮式熱泵的壓縮機2.3.1熱泵用壓縮機的特點和要求2.3.2活塞式壓縮機2.3.3渦旋式壓縮機2.3.4螺桿式壓縮機2.3.5離心式壓縮機2.3.1

熱泵用壓縮機的特點和要求1.熱泵用壓縮機的工作溫度范圍更寬熱泵用壓縮機的工作溫度范圍與空調(diào)制冷用壓縮機的工作溫度范圍不同。以空氣源熱泵為例，其壓縮機至少要能在蒸發(fā)溫度-15～+15℃，冷凝溫度≤65℃下正常工作。其結果是壓縮機工作的壓比高，排氣溫度高，吸氣密度小，質量流量下降。

由于壓比高，為提高容積效率，熱泵壓縮機應選用較小的相對余隙容積。由于壓差大，在機械結構方面要加大軸承的支承面積和改進軸承材料，保護軸承中的承載油膜，減低磨損程度。還有，熱泵要在十分寬廣的溫度范圍工作，這必然會在某些工況下系統(tǒng)中出現(xiàn)過多的制冷劑。為此，必須要將此多余制冷劑貯存在適當?shù)娜萜髦?。熱泵用壓縮機的工作溫度范圍更寬

封閉式壓縮機中排氣溫度高容易引起內(nèi)置電動機和壓縮機過熱的現(xiàn)象。必須在電機繞組內(nèi)設置溫度傳感器或繼電器，以達到可靠地保護電動機的目的。繞組也應該選用改進的高強度絕緣線和環(huán)氧浸漬工藝，以提高電動機的在高溫時耐制冷劑—潤滑油混合物的能力。熱泵用壓縮機的工作溫度范圍更寬2.熱泵用壓縮機的抗液擊能力更強在空氣源熱泵機組中，壓縮機的工作方式往往供熱、制冷交替使用。例如除霜過程的開始和結束時，系統(tǒng)要反向運行。在原冷凝一側中所積聚的液體工質由于其中壓力突然降低為吸氣壓力而會大量涌向壓縮機的機殼，與其中的潤滑油相混合后劇烈沸騰，導致過多的液體進入氣缸，出現(xiàn)壓縮機的液擊現(xiàn)象。會導致氣閥、連桿的損壞和壓縮機的不正常振動和響聲。為此，必須要防止工質不受控制地進入壓縮機，將此多余制冷劑貯存在適當?shù)娜萜髦?。所以，在壓縮機的吸氣管和換向閥之間裝設的氣液分離器成為系統(tǒng)中必不可少的部件。液擊危害2.3.2

活塞式壓縮機工作過程模擬全封閉式活塞壓縮機全封閉式壓縮機結構圖壓縮機的理想工作過程示功圖2.3.3

渦旋式壓縮機工作過程工作過程模擬數(shù)碼渦旋演示

負載(1) 缷載(0)

滿負荷

零負荷8秒滿負荷零負荷例子:20%輸出2秒渦旋間分離1亳米零負荷滿負荷5秒例子:50%輸出5秒渦旋數(shù)碼變?nèi)菡{(diào)節(jié)技術2.3.4

螺桿式壓縮機工作過程模擬螺桿壓縮機的能量調(diào)節(jié)多采用滑閥調(diào)節(jié)，滑閥可通過手動、液動或電動方式使其沿著機體軸線方向往復滑動，改變螺桿有效工作長度達到能量調(diào)節(jié)的目的。其工作過程參考單螺桿滑閥工作動畫。單螺桿滑閥工作動畫模擬2.3.5

離心式壓縮機1-機體2-葉輪3-擴壓器4-蝸殼5-主軸6-導流葉片能量調(diào)節(jié)裝置工作過程模擬機組吸氣口導流葉片調(diào)節(jié)機構2.4

蒸氣壓縮式熱泵機組2.4.1空氣／空氣熱泵機組2.4.2空氣／水熱泵機組2.4.3水／水熱泵機組2.4.4水／空氣熱泵機組2.4.1

空氣／空氣熱泵機組

熱泵型窗式空調(diào)器工作原理圖變制冷劑流量多聯(lián)機系統(tǒng)2.4.2

空氣／水熱泵機組螺桿式風冷熱泵機組工作流程圖2.4.3

水／水熱泵機組2.4.4水／空氣熱泵機組2.5

蒸氣壓縮式熱泵的故障分析與處理故障分析的基本方法一、

觀察1．看壓力、溫度、電流表等指示情況2．看油面、液面等指示情況3．看低壓段結霜、結露情況4．看冷卻水流量大小5．看運行記錄所顯示的數(shù)據(jù)變化趨勢二、

細聽1．聽壓縮機運轉聲音2．聽系統(tǒng)設備運轉聲音3．聽制冷劑流動聲音4．聽管理人員反映系統(tǒng)運行情況及異常現(xiàn)象故障分析的基本方法三、

觸摸1．觸摸管路和閥門運行時的冷熱變化情況2．觸摸壓縮機各部位運行時溫度變化情況3．觸摸壓縮機冷凝機組等設備運行時震動的情況4．觸摸各連接部位是否有油漬四、分析1．分析制冷壓縮機故障原因2．分析系統(tǒng)的故障原因3．分析水系統(tǒng)的故障原因4．分析電氣系統(tǒng)的故障原因2.5

蒸氣壓縮式熱泵的故障分析與處理

常見故障類型系統(tǒng)常見故障有：

①泄漏②臟堵③冰堵壓縮機常見故障有：①電動機拖不動②閥板嚴重泄漏③軸封滲漏④壓縮機有敲擊聲

⑤壓縮機工作壓力不正常⑥壓縮機工作溫度不正常故障處理重點在分析診斷，羅列所有可能原因再逐一排除！思考題1.蒸氣壓縮式熱泵由哪些基本設備組成？畫出示意圖并標明熱泵制熱時熱量流向。2.常用的熱泵工質主要有哪些？3.簡述熱泵工質的熱物理性質計算原理。4.熱泵用壓縮機的特點和要求是什么？

5.蒸氣壓縮式熱泵壓縮機的類型有哪些？其中應用廣泛的有哪些？6.螺桿式壓縮機通常采用什么方法調(diào)節(jié)？7.蒸氣壓縮式熱泵制熱量或制冷量不足的原因有哪些？如何采取應對措施？思考題8.蒸氣壓縮式熱泵常見的故障有哪些？9.在壓焓圖上畫出熱泵工質熱力循環(huán)，標上特殊點編號，求解如下循環(huán)參數(shù)指標：(1)單位質量吸熱量；(2)單位質量壓縮功；(3)單位質量制熱量；(4)單位容積制熱量；(5)制熱系數(shù)。第3章吸收式熱泵的工作原理3.1吸收式熱泵概述3.2吸收式熱泵的工質對3.3吸收式熱泵的循環(huán)及其計算3.4溴化鋰吸收式熱泵機組3.5溴化鋰吸收式熱泵的安裝調(diào)試與維護3.1吸收式熱泵概述3.1.1吸收式熱泵的工作過程3.1.2吸收式熱泵的分類3.1.3吸收式熱泵的熱力系數(shù)3.1.1吸收式熱泵的工作過程1—發(fā)生器2—冷凝器3—節(jié)流閥4—蒸發(fā)器5—吸收器6—溶液閥7—溶液工作過程模擬3.1.2吸收式熱泵的分類

吸收式熱泵的種類繁多，可以按其工質對、驅動熱源及其利用方式、制熱目的、溶液循環(huán)流程以及機組結構等進行分類。1．按工質對劃分（1）水-溴化鋰熱泵水為制冷劑，溴化鋰為吸收劑。（2）氨-水熱泵氨為制冷劑，水為吸收劑。2．按驅動熱源劃分（1）蒸汽型熱泵以蒸汽的潛熱為驅動熱源。（2）熱水型熱泵以熱水的顯熱為驅動熱源。熱水包括工業(yè)余熱水、地熱水或太陽能熱水。（3）直燃型熱泵以燃料的燃燒熱為驅動熱源?？煞譃槿加托?、燃氣型或多燃料型。（4）余熱型熱泵以工業(yè)余熱為驅動熱源。（5）復合熱源型熱泵如熱水與直燃型復合、熱水與蒸汽型復合、蒸汽與直燃型復合等形式。3．按驅動熱源的利用方式劃分（1）單效熱泵驅動熱源在機組內(nèi)被直接利用一次。（2）雙效熱泵驅動熱源在機組內(nèi)被直接和間接地利用兩次。（3）多效熱泵驅動熱源在機組內(nèi)被直接和間接地利用多次。（4）多級熱泵驅動熱源在多個壓力不同的發(fā)生器內(nèi)依次被直接利用。4．按制熱目的劃分（1）第一類吸收式熱泵也稱增熱型熱泵，是利用少量的高溫熱源熱能，產(chǎn)生大量的中溫有用熱能。即利用高溫熱能驅動，把低溫熱源的熱能提高到中溫，從而提高熱能的利用效率。（2）第二類吸收式熱泵也稱升溫型熱泵，是利用大量的中溫熱源熱能產(chǎn)生少量的高溫有用熱能。即利用中低溫熱能驅動，用大量中溫熱源和低溫熱源的熱勢差，制取熱量少于但溫度高于中溫熱源的熱量，將部分中低熱能轉移到更高溫的品位上，從而提高了熱能的利用品位。第二類吸收式熱泵系統(tǒng)圖

第二類吸收式熱泵可利用中溫的廢熱作驅動。其特點是熱泵循環(huán)中發(fā)生器的壓力低于吸收器的壓力，冷凝器的壓力低于蒸發(fā)器的壓力。5．按溶液循環(huán)流程劃分（1）串聯(lián)式溶液先進入高壓發(fā)生器，再進入低壓發(fā)生器，然后流回吸收器。（2）倒串聯(lián)式溶液先進入低壓發(fā)生器，再進入高壓發(fā)生器，然后流回吸收器。（3）并聯(lián)式溶液同時進入高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器，然后流回吸收器。（4）串并聯(lián)式溶液同時進入高壓發(fā)生器和低壓發(fā)生器，流出高壓發(fā)生器的溶液再進入低壓發(fā)生器，然后流回吸收器。6．按機組結構劃分（1）單筒式機組的主要熱交換器布置在一個筒體內(nèi)。（2）雙筒式機組的主要熱交換器布置在二個筒體內(nèi)。（3）三筒式機組的主要熱交換器布置在三個筒體內(nèi)。（4）多筒式機組的主要熱交換器布置在多個簡體內(nèi)。3.1.3

吸收式熱泵的熱力系數(shù)3.2

吸收式熱泵的工質對3.2.1工質對的選擇3.2.2溴化鋰水溶液的性質3.2.1

工質對的選擇

吸收式熱泵中的工質對通常是二組分溶液。1.工質對的種類以水作為制冷劑以醇作為制冷劑以氨作為制冷劑以氟利昂作為制冷劑2.對工質對的要求吸收式熱泵對制冷劑的要求和壓縮式熱泵基本相同。例如蒸發(fā)潛熱大、工作壓力適中、成本低、毒性小、不爆炸及不腐蝕等。3.2.2

溴化鋰水溶液的性質1．溴化鋰水溶液的物理性質一般性質、溶解度、密度、質量定壓熱容、飽和蒸氣壓、表面張力、粘度、熱導率。

2．溴化鋰溶液的熱力狀態(tài)圖詳見壓力-溫度(p-t)圖、比焓-濃度(h-ξ)圖

參見教材P65-69頁參見教材P69-70頁3.3

吸收式熱泵的循環(huán)及其計算3.3.1吸收式熱泵循環(huán)3.3.2單效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算3.3.3雙效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算3.3.1

吸收式熱泵循環(huán)循環(huán)1—2—3—4—1為動力循環(huán)循環(huán)5—6—7—8—5為制冷循環(huán)3.3.2

單效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算1．單效溴化鋰吸收式熱泵的理論循環(huán)單效溴化鋰吸收式熱泵2．熱力計算確定各循環(huán)節(jié)點參數(shù)各設備的單位熱負荷各設備的熱負荷熱力系數(shù)詳見教材例題3-23.3.3

雙效溴化鋰吸收式熱泵的循環(huán)及其計算1．雙效溴化鋰吸收式熱泵的理論循環(huán)雙效(也稱兩效)吸收式熱泵有兩個發(fā)生器，第一發(fā)生器中產(chǎn)生的制冷劑蒸汽，又用作第二發(fā)生器的熱源，因此，熱力系數(shù)可明顯提高。但是，由于第一發(fā)生器中溶液的溫度升高，其腐蝕性增強；高、低壓部分的壓差增大，機組結構也比較復雜。雙效溴化鋰吸收式熱泵2．雙效溴化鋰吸收式熱泵循環(huán)的熱力系數(shù)分析進一步推導得：

根據(jù)冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器的熱平衡關系，可得冷凝器、吸收器的放熱量Qc、Qa和蒸發(fā)器的吸熱量Qo，如下所示：3.4溴化鋰吸收式熱泵機組3.4.1單效溴化鋰吸收式熱泵機組的結構3.4.2雙效溴化鋰吸收式熱泵機組的結構3.4.1單效溴化鋰吸收式熱泵機組的結構

溴化鋰吸收式熱泵機組是由各種換熱器，并輔以屏蔽泵、真空閥門、管道、抽氣裝置、控制裝置等組合而成。按照各換熱器的布置方式分為單筒型、雙筒型或三筒型結構。

單效溴化鋰吸收式熱泵機組由下列九個主要部分構成：蒸發(fā)器借助制冷劑水的蒸發(fā)來從低溫熱源吸收熱量。吸收器保持蒸發(fā)壓力吸收制冷劑蒸汽，同時放出吸收熱。發(fā)生器使稀溶液沸騰產(chǎn)生制冷劑蒸汽，稀溶液被濃縮。冷凝器使制冷劑蒸汽冷凝，放出凝結熱。溶液熱交換器在稀溶液和濃溶液間熱交換，提高熱效率。液泵和制冷劑泵輸送溴化鋰溶液和制冷劑水。抽氣裝置抽除影響吸收與冷凝效果的不凝性氣體。控制裝置有熱量控制裝置、液位控制裝置等。安全裝置確保安全運轉所用的裝置。單筒型結構布置方式1—蒸發(fā)器；2—吸收器；3—發(fā)生器；4—冷凝器雙筒型結構布置方式1—蒸發(fā)器；2—吸收器；3—發(fā)生器；4—冷凝器；5—熱交換器3.4.2

雙效溴化鋰吸收式熱泵機組的結構3.5

溴化鋰吸收式熱泵的安裝調(diào)試與維護3.5.1溴化鋰吸收式熱泵的安裝3.5.2溴化鋰吸收式熱泵的調(diào)試3.5.3溴化鋰吸收式熱泵的維護3.5.1

溴化鋰吸收式熱泵的安裝

溴化鋰吸收式熱泵機組出廠時，小型機組為整體式，可整體運輸；中大型則可采用分體式，即分為兩件和多件運輸。（1）機組外觀及壓力檢查（2）機組的吊裝（注意基礎的水平校正）（3）機組的安裝3.5.2溴化鋰吸收式熱泵的調(diào)試1．調(diào)試前的準備（1）機組外部配套設施的檢查。（2）機組的檢查（特別是氣密性檢測）。（3）機組電氣設備和自控元器件的檢查。2．溴化鋰溶液的充注3．制冷劑水的充注4．機組的調(diào)試3.5.3溴化鋰吸收式熱泵的維護熱泵的日常維護保養(yǎng)工作1．機組的檢查保養(yǎng)2．機組的單項檢查保養(yǎng)機組的檢查保養(yǎng)按照不同機組的檢查保養(yǎng)項目表依次進行，詳見表3-5，3-6。機組的單項檢查保養(yǎng)

1、抽氣系統(tǒng)管理

機組運行時內(nèi)部產(chǎn)生的氫氣以及一些不凝性氣體，會積聚在吸收器中，影響機組性能，因此必須排除

2、氣密性管理

檢查氣密性的方法有兩種：吸收器損失法，求出反映吸收能力的吸收損失；測定從抽氣裝置中排出的氣體量。

3、冷劑水管理

如果蒸發(fā)器冷劑水中含有溴化鋰溶液，我們稱之為"冷劑水污染"。冷劑水污染后，機組性能下降，污染嚴重時，機組性能大幅度下降，甚至無法運行。因此在機組運行中，要定期取樣測量冷劑水的密度。機組的單項檢查保養(yǎng)

4、溴化鋰溶液管理

吸收式機組的主要結構材料是鐵和銅等金屬，溴化鋰溶液對這些金屬有很強的腐蝕性，因此必須在溴化鋰溶液中添加緩蝕劑以防止腐蝕。但如果管理不當，特別是在有氧的情況下，即使溶液中有緩蝕劑，仍對機組產(chǎn)生嚴重的腐蝕性，混濁的溴化鋰溶液吸水性能差，而且腐蝕物往往會堵塞碰嘴，以及溶液泵和冷卻通路，以致導致機組的性能和壽命。

5、冷/熱水和冷卻水管理

水系統(tǒng)的管理和機組的性能和壽命相關。

機組的單項檢查保養(yǎng)

6、冷卻水低溫時的運行管理

在冷卻水進口溫度低的情況下，機組性能提高、熱力系數(shù)提高、節(jié)約能源。因而提倡機組在低冷卻水溫度下運轉。但冷卻水溫度不宜過低。

7、冷熱切換運轉管理

應根據(jù)機組使用說明書，在機組停止進行制冷、采暖的情況下進行轉換

8、溴化鋰機組的保養(yǎng)要求

應嚴格認真進行，有計劃地進行定期保養(yǎng)，以確保機組安全可靠運行，防止事故發(fā)生，延長使用壽命。思考題1.什么是吸收式熱泵？其熱力性能指標用什么表達？2.談談吸收式熱泵的分類方法。3.為什么理想吸收式熱泵的制熱性能系數(shù)永遠低于同溫度范圍內(nèi)的機械壓縮式逆卡諾循環(huán)的制熱性能系數(shù)？

4.簡述吸收式熱泵工質對的總體要求。5.吸收式熱泵的工質對的種類有哪些？目前常用到的工質對有哪兩種？思考題6.溴化鋰溶液的熱力狀態(tài)坐標圖構成是怎樣的？在進行溴化鋰吸收式循環(huán)熱力計算時常用的是哪一個坐標圖？7.單效、雙效溴化鋰吸收式熱泵的單效、雙效指的是什么？二者對驅動熱源要求有什么不同？8.增熱型熱泵（第一類熱泵）與升溫型熱泵（第二類熱泵）的工作原理不同之處是什么？二者熱力系數(shù)表達式各是怎樣的？這兩類吸收式熱泵的目的各是什么？第4章空氣源熱泵系統(tǒng)設計4.1空氣源熱泵機組技術參數(shù)4.2空氣源熱泵機組變工況特性4.3空氣源熱泵空調(diào)機組冬季除霜控制4.4空氣源熱泵系統(tǒng)的平衡點4.5空氣源熱泵系統(tǒng)設計要點4.1

空氣源熱泵機組技術參數(shù)4.1.1空氣源熱泵機組的特點4.1.2空氣源熱泵機組的參數(shù)及相關標準拓展資源當文件緩存時間過長時，請使用本地播放資源。4.1.1

空氣源熱泵機組的特點空氣源熱泵機組也稱為風冷熱泵機組，是空氣/空氣熱泵和空氣/水熱泵的總稱。特點：一機兩用，具有夏季供冷和冬季供熱的雙重功能；不需要冷卻水系統(tǒng)，省去了冷卻塔、水泵及其連接管道；安裝方便，機組可放在建筑物頂層或室外平臺上，省去了專用的機房。缺點：由于空氣的傳熱性能差，所以空氣側換熱器的傳熱系數(shù)小，換熱器的體積較為龐大，增加了整機的制造成本。由于空氣比熱容小，為了交換足夠多的熱量，空氣側換熱器所需的風量較大，風機功率也就大，造成了一定的噪音污染。當空氣側換熱器翅片表面溫度低于0℃時，空氣中的水蒸氣會在翅片表面結霜，換熱器的傳熱阻力增加使得制熱量減小，所以風冷熱泵機組在制熱工況下工作時要定期除霜。除霜時熱泵停止供熱，影響空調(diào)系統(tǒng)的供暖效果。冬季隨著室外氣溫的降低，機組的供熱量逐漸下降，此時必須依靠輔助熱源來補足所需的熱量，這就降低了空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性。結構特點:制熱與制冷循環(huán)采用獨立的節(jié)流機構(熱力膨脹閥、電子膨脹閥或毛細管)，因此還需要多個單向閥輔助轉換制冷劑流向。除小型機組采用單臺壓縮機外，中大型冷熱水機組均用兩臺或多臺壓縮機，每臺壓縮機可配有獨立的空氣側換熱器，但系統(tǒng)只用一臺水側換熱器。為了平衡多路換熱盤管的工質流量，空氣側換熱器采用分液器，由多根細銅管連接換熱器的各路換熱盤管。系統(tǒng)除了使用常用的干燥過濾器、電磁閥等輔助件外，還要使用汽液分離器和油分離器?？諝庠礋岜脵C組實例:空氣源熱泵機組實例:空氣源熱泵機組實例:空氣源熱泵機組實例:4.1.2空氣源熱泵機組的參數(shù)及相關標準

空氣源熱泵機組的額定制熱量和額定制冷量是指機組在標準試驗工況下的數(shù)據(jù)，必須把額定數(shù)據(jù)轉換成運行工況下的數(shù)據(jù)，才能供空氣源熱泵系統(tǒng)設計時使用。

其數(shù)據(jù)值參見相應“國家標準”。4.2空氣源熱泵機組變工況特性4.2.1熱源溫度變化對機組供熱能力的影響4.2.2熱源溫度變化對機組制冷能力的影響4.2.1熱源溫度變化對機組供熱能力的影響空氣源熱泵機組的制熱量隨室內(nèi)溫度的增高而減少。

這主要是由于室內(nèi)溫度的增高相應提高了冷凝溫度，當冷凝溫度提高后的工質液體節(jié)流以后其干度增加，液體量的減少必然導致系統(tǒng)從環(huán)境中吸收的汽化潛熱減少，制熱量也就相應減少。機組特性：空氣源熱泵機組的輸入功率隨室內(nèi)溫度的增高而增加。

這主要是由于冷凝壓力相應提高后壓縮機的壓力比增加，壓縮機對每千克工質的耗功增加，導致壓縮機輸入功率增加。機組特性：空氣源熱泵機組的制熱量隨環(huán)境溫度的降低而減少。

這主要是由于環(huán)境溫度的降低相應降低了蒸發(fā)溫度，當蒸發(fā)溫度降低后壓縮機吸氣溫度也會下降，吸氣比容增加使得系統(tǒng)工質流量下降，制熱量也就相應減少。當環(huán)境溫度降低到0℃左右時，空氣側換熱器表面結霜加快，蒸發(fā)溫度下降速率增加，機組制熱量下降加劇。機組特性：空氣源熱泵機組的輸入功率隨環(huán)境溫度的降低而下降。

當環(huán)境溫度降低時系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度降低，使壓縮機的制冷劑流量減小，壓縮機的輸入功率也就下降。機組特性：4.2.2熱源溫度變化對機組制冷能力的影響機組的制冷量隨室內(nèi)濕球溫度的上升而增加

這是因為室內(nèi)濕球溫度的增加相應提高了蒸發(fā)溫度，當蒸發(fā)溫度提高后的工質液體節(jié)流以后其干度下降，每千克工質的制冷量增加；壓縮機的吸氣壓力提高后，吸氣比容減小，使得工質的循環(huán)量增加。所以機組的制冷量也就相應增加。機組特性：機組的輸入功率隨室內(nèi)濕球溫度的增高而增加

這主要是因為蒸發(fā)溫度提高后吸氣比容減小，使得工質的循環(huán)量增加，導致壓縮機的輸入功率增加。在壓力比為3左右時壓縮機的輸入功率最大。機組特性：機組的制冷量隨環(huán)境溫度的降低而增加

這是因為環(huán)境溫度的降低相應降低了冷凝溫度，當冷凝溫度降低后的工質液體節(jié)流以后其干度減少，液體量的增加必然導致系統(tǒng)從室內(nèi)空氣中吸收的汽化潛熱增加，機組制冷量也就相應增加。機組特性：機組的輸入功率隨環(huán)境溫度的降低而下降

當環(huán)境溫度降低時系統(tǒng)的冷凝溫度降低，使系統(tǒng)的冷凝壓力下降，壓縮機對每千克工質的耗功減小，壓縮機的輸入功率也就下降。機組特性：4.3空氣源熱泵空調(diào)機組冬季除霜控制4.3.1結霜過程及其影響因素4.3.2除霜過程及其控制方法4.3.3空氣源熱泵除霜的研究方向4.3.1結霜過程及其影響因素

霜層的形成是一個非常復雜的熱質傳遞過程，與所經(jīng)歷的時間、霜層形成時的初始狀態(tài)和霜層的各個階段密切相關。根據(jù)霜層結構不同將霜層形成過程分為霜層晶體形成過程、霜層生長過程和霜層的充分發(fā)展過程三個不同階段換熱器結霜過程研究表明，影響換熱器上霜層形成速度的因素主要有換熱器結構、結霜位置、空氣流速、壁面溫度和空氣參數(shù)。

在結霜工況下熱泵系統(tǒng)性能系數(shù)在惡性循環(huán)中迅速衰減：

霜層厚度不斷增加使得霜層熱阻增加，使蒸發(fā)器的換熱量大大減少導致蒸發(fā)溫度下降，蒸發(fā)溫度下降使得結霜加劇，結霜加劇又導致霜層熱阻進一步加劇。翅片管的溫度變化率與時間的關系4.3.2

除霜過程及其控制方法

目前，空氣源熱泵機組都采用熱氣沖霜，即通過四通閥切換改變工質的流向進入制冷工況，讓壓縮機排出的熱蒸氣直接進入翅片管換熱器以除去翅片表面的霜層。從實際效果來看，往往導致室內(nèi)溫度波動過大，用戶有明顯的吹冷風感覺。另外，當機組除霜結束恢復制熱時，有可能出現(xiàn)啟動困難甚至發(fā)生壓縮機電機燒毀的現(xiàn)象?？諝庠礋岜玫某刂品椒?時間—溫度法霜層厚度控制法模糊智能控制除霜法1.時間—溫度法時間—溫度法是用翅片管換熱器盤管溫度(或蒸發(fā)壓力)、除霜時間以及除霜周期，來控制除霜的開始和結束。

當室外翅片管換熱器表面開始結霜時，盤管溫度就會不斷下降，壓縮機吸氣溫度以及吸氣壓力也會不斷下降。當盤管溫度(或吸氣壓力)下降到設定值t1時，綁在盤管上的溫度傳感器將信號輸入時間繼電器開始計時，同時四通換向閥動作，機組進入除霜模式(制冷工況)。室外風機停止轉動，壓縮機的高溫排氣進入室外翅片管換熱器，使盤管表面霜層融化，盤管溫度也隨之上升。

當盤管溫度(或排氣壓力)上升到設定值t2時或除霜執(zhí)行時間達到設定的最長除霜時間b(min)時除霜結束，風機啟動，四通換向閥動作，機組恢復制熱工況。室外翅片管換熱器表面又開始結霜使得盤管的溫度又會不斷下降，當盤管溫度第二次下降到設定值t1且超過設定的除霜周期a(min)時進入第二次除霜模式。2.霜層厚度控制法

結霜層的厚度增加，使通過換熱器兩側空氣的壓差發(fā)生變化，或者以室外換熱器風機的電流作為除霜開始的判斷依據(jù)。

直接由霜層厚度作為除霜開始的判斷依據(jù)最為簡單，用聲電或電容探測器測取霜層厚度，達設定值時即可開始除霜。當然，增加霜層測量組件會增加熱泵機組的制造成本。3.模糊智能控制法模糊智能控制除霜系統(tǒng)一般是由數(shù)據(jù)采集與AID轉換、輸入量?；?、模糊推理、除霜控制、除霜監(jiān)控及控制規(guī)則調(diào)整五個功能模塊組成。通過對除霜過程的相應分析，修正除霜的控制規(guī)則，可以使除霜控制自動適應空氣源熱泵機組工作環(huán)境的變化，實現(xiàn)智能除霜的目標。4.3.3空氣源熱泵除霜的研究方向

空氣源熱泵除霜及除霜控制問題，是空氣源熱泵改善制熱性能，提高運行可靠性的關鍵問題。加快融霜過程和抑制結霜技術,是今后發(fā)展的兩個主要方向。

除霜周期中室內(nèi)的溫度變化

有研究表明：渦旋壓縮機熱泵系統(tǒng)不裝汽液分離器可縮短除霜時間；加大節(jié)流孔徑也有利于縮短除霜時間；采用專用熱力膨脹閥的系統(tǒng)在除霜時無明顯的低壓衰減現(xiàn)象，并且高壓的建立比較快，縮短了除霜時間提高了機組的可靠性。

另外，改進換熱器的設計，采用變頻壓縮機和電子膨脹閥都對縮短除霜時間有利，機組的可靠性也有不同程度地提高。

抑制結霜技術是基于換熱器外表面結霜機理，來尋找減低霜層形成速度的途徑。主要有以下三種方法：①利用表面涂層，使水蒸氣不能在表面凝結。②降低水的凝固溫度。③采用電動流體力學方法，在換熱器周圍形成電場、磁場或電磁場，可以增加附面層內(nèi)的擾動，還能使電介質產(chǎn)生電泳作用，從而改善換熱效果并減輕結霜。4.4空氣源熱泵系統(tǒng)的平衡點4.4.1熱泵供熱量與建筑物耗熱量的供需矛盾4.4.2最佳平衡點溫度4.4.3輔助加熱4.4.4空氣源熱泵機組的能量調(diào)節(jié)4.4.1熱泵供熱量與建筑物耗熱量的供需矛盾

空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設計中需要解決的重要問題，就是機組供熱量與建筑物耗熱量的供需矛盾。應從三方面著手——經(jīng)濟合理地選擇平衡點溫度，合理選取輔助熱源及其容量，熱泵的能量調(diào)節(jié)方式。4.4.2最佳平衡點溫度以空氣源熱泵系統(tǒng)冬季運行耗能最少為目標確定的平衡點溫度，稱為最佳能量平衡點溫度。如果按此平衡點選擇熱泵機組，就能夠使整個系統(tǒng)獲得最大的供熱季節(jié)性能系數(shù)HSPF，即輸入相應的功可獲得最大的季節(jié)供熱量。

對于某一具體的建筑物，平衡點溫度取得低，要求配置的熱泵容量就大，則選用的輔助熱源較小，甚至可以不設輔助加熱器。雖然輔助熱源的初投資和運行費用較低，但這樣熱泵容量過大，機組的初投資較高且運行效率降低，經(jīng)濟上不一定是合理的。

平衡點溫度取得高，所選擇的熱泵機組較小，初投資和運行費用較低，但所必需的輔助熱源較大，輔助熱源的初投資和運行費用較高，亦不利于節(jié)能。4.4.3輔助加熱輔助加熱源有三種：電加熱燃燒燃料加熱非峰值電力儲存的熱量加熱

當室外溫度低于平衡點溫度時，建筑物的散熱量大于熱泵型機組的制熱量，造成室內(nèi)空調(diào)溫度無法維持。因而必須在空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)加設輔助熱源電加熱器安裝示意圖輔助加熱換熱器安裝示意圖4.4.4空氣源熱泵機組的能量調(diào)節(jié)

熱泵機組的制熱量與建筑物的耗熱量匹配運行對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運行至關緊要。當空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在高于平衡點溫度的條件下運行時，熱泵機組制熱能力大于建筑物的耗熱量，這就要求調(diào)節(jié)機組的制熱能力以減少運行中的能耗。調(diào)節(jié)方式:分級能量調(diào)節(jié)與變?nèi)萘咳嵝哉{(diào)節(jié)分級能量調(diào)節(jié)空氣源熱泵機組一般采用多臺封閉式壓縮機，當室內(nèi)負荷減小或機組出水溫度達設定值后，自動停止部分壓縮機運行，以此實現(xiàn)分級調(diào)節(jié)運行。壓縮機的變?nèi)萘咳嵝哉{(diào)節(jié)目前常用的變?nèi)萘繅嚎s機有兩種，即變頻壓縮機和數(shù)碼渦旋壓縮機。4.5空氣源熱泵系統(tǒng)設計要點4.5.1空調(diào)負荷的計算4.5.2空氣源熱泵系統(tǒng)方案選擇4.5.3設備容量確定4.5.4水系統(tǒng)設計4.5.5新風處理4.5.6設備的布置設計4.5.1空調(diào)負荷的計算

空調(diào)負荷是合理選擇末端空調(diào)設備和確定熱泵容量的依據(jù)。空調(diào)負荷計算包括夏季冷負荷計算和冬季熱負荷計算。負荷值采用冷負荷系數(shù)法或估算法得出。熱泵空調(diào)系統(tǒng)型式的選擇目前典型的空氣源熱泵系統(tǒng)有三種類型：風管式空調(diào)系統(tǒng)、冷熱水空調(diào)系統(tǒng)以及多聯(lián)機（VRV）空調(diào)系統(tǒng)。4.5.2空氣源熱泵系統(tǒng)方案選擇風管式空調(diào)系統(tǒng):由室外機、配管、室內(nèi)機和室內(nèi)風管、風口、閥門、控制器等組成。室內(nèi)機采用帶機外余壓的風機強制循環(huán)通風，將制冷(熱)量送至各空調(diào)區(qū)域，屬于全空氣空調(diào)系統(tǒng)。風管式空調(diào)系統(tǒng)的負荷調(diào)節(jié)能力較差。4.5.2空氣源熱泵系統(tǒng)方案選擇冷熱水空調(diào)系統(tǒng):一般由四部分組成：主機部分、水系統(tǒng)部分、末端部分、配電及控制部分。多聯(lián)機（VRV）空調(diào)系統(tǒng):一般由四部分組成：主機部分、水系統(tǒng)部分、末端部分、配電及控制部分。4.5.2空氣源熱泵系統(tǒng)方案選擇多聯(lián)機（VRV）空調(diào)系統(tǒng)熱泵型空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性比較經(jīng)濟性評價指標大致可以分為以下四種：價值指標，效益—費用（B—C），反映項目效益的價值量。效率型指標，效益/費用（B/C），反映單位費用效益。靜態(tài)評價指標，計算簡單，適用于數(shù)據(jù)不完備和精度要求較低的短期投資項目。動態(tài)評價指標，計算復雜，適用于項目最后決策前的詳細可行性研究。4.5.2空氣源熱泵系統(tǒng)方案選擇經(jīng)濟性評價指標確定之后，采用合理的經(jīng)濟性分析方法就可以對方案作出正確的經(jīng)濟性評價。經(jīng)濟性分析方法有很多種，如凈現(xiàn)值法、投資現(xiàn)值率法、投資回收期法、綜合能源價格現(xiàn)值法、費用現(xiàn)值法（PC）以及費用年值法（AC）等等。對于用戶來說，空氣源熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性主要應考慮初投資費用和年運行費用這兩部分。4.5.2空氣源熱泵系統(tǒng)方案選擇初投資費用:電力增容費和輸配電材料費；熱泵主機，輔助加熱器的設備費；水泵，閥門，管材，保溫材料，風機，送、回風管及保溫，風機盤管，新風機組，空調(diào)箱，混合箱，散熱器，送、回風口，分水器和消聲器等購置費用；末端裝置控制設備，溫控設備，防火閥，溫、濕度傳感器及水量、風量自動調(diào)節(jié)設備等購置費用；由于空調(diào)系統(tǒng)布置后，對建筑物層高要求的變化而引起的投資費用；設備安裝費用。4.5.2空氣源熱泵系統(tǒng)方案選擇年運行費用:更換潤滑油、過濾器、水處理的費用；日常維修和人工費；補充制冷劑的費用；設備折舊費。4.5.2空氣源熱泵系統(tǒng)方案選擇設備容量（包含末端和主機）

空調(diào)末端設備容量可適當放大，末端設備的容量適當選大，可保證空調(diào)效果。同時末端設備應設調(diào)節(jié)器，用戶可根據(jù)自己的需求調(diào)節(jié)風量或冷量。

室外主機容量可適當減小，適當降低主機容量，可以降低初投資和運行費用。（選用空氣源熱泵系統(tǒng)的熱泵機組和輔助熱源時，應按最接近當?shù)刈罴哑胶恻c的結果來確定設備容量）4.5.3設備容量確定水系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性

水系統(tǒng)的容量越小，則系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性越差，反之，系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性越好。因此，水系統(tǒng)設計時，應該校對計算系統(tǒng)水容量是否滿足系統(tǒng)熱穩(wěn)定性要求。4.5.4水系統(tǒng)設計

空氣源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水量一般較小，宜采用定流量系統(tǒng)。水系統(tǒng)循環(huán)方式一般采用兩管制閉式循環(huán)系統(tǒng)。為避免空氣滯留于管內(nèi)，水管的最高處應裝設自動排氣閥。由于系統(tǒng)規(guī)模小，水管路宜采用異程式。管路設計管路的水力計算空調(diào)水系統(tǒng)壓力損失的主要構成：

熱泵機組壓力損失；空調(diào)末端裝置的壓力損失；管路壓力損失（包括摩擦壓力損失和局部壓力損失）；調(diào)節(jié)閥等管件的壓力損失。對水管網(wǎng)路進行水力計算后，需校核水系統(tǒng)所配水泵揚程是否滿足要求。4.5.4水系統(tǒng)設計

在保證經(jīng)濟運行的同時，引入新風是為了改善室內(nèi)空氣環(huán)境。

首先，新風采氣口的位置選擇要合適。并在新風采氣口處應設置過濾裝置；其次，要經(jīng)常清洗新風系統(tǒng)，保證新風的健康性質量。4.5.5新風處理

空氣源熱泵系統(tǒng)的室內(nèi)機布置應充分考慮到溫度分布、氣流分布、檢修、安全性等方面的因素，并應與建筑物的裝修配合得當。室內(nèi)機與布置場所、建筑構造以及房間內(nèi)飾之間的關系應在設計圖紙上清晰地標示出來。4.5.6設備的布置設計思考題1.談談空氣作為熱泵低位熱源的優(yōu)點與缺點。2.空氣源熱泵機組變工況運行時，分別就制冷、制熱模式分析：隨著環(huán)境溫度的降低或上升其制冷量、制熱量怎樣變化？3.空氣源熱泵機組制熱量為什么隨環(huán)境溫度的降低而減少？4.為什么空氣源熱泵在結霜工況下熱泵系統(tǒng)性能系數(shù)迅速衰減？思考題5.怎樣解決空氣源熱泵的供熱能力與建筑物耗熱量之間矛盾的問題？6.何為空氣源熱泵系統(tǒng)的平衡點溫度？最佳平衡點溫度如何考慮或選??？7.怎么樣根據(jù)當?shù)刈罴哑胶恻c溫度，確定空氣源熱泵機組容量和輔助熱源的容量？第5章水源熱泵系統(tǒng)設計5.1

水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的特點和分類5.2

水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的運行性能5.3

熱源(熱匯)水的處理方法與措施5.4

水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設計要點5.5

地下水源熱泵系統(tǒng)設計5.6

地表水源熱泵系統(tǒng)設計5.7

海水源熱泵系統(tǒng)設計5.8污水源熱泵系統(tǒng)設計5.9

水環(huán)熱泵系統(tǒng)設計5.1

水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的特點和分類5.1.1

水源熱泵系統(tǒng)的特點5.1.2

水源熱泵機組的種類5.1.3

水源熱泵系統(tǒng)的分類5.1.1

水源熱泵系統(tǒng)的特點

利用可再生能源，環(huán)保效益顯著高效節(jié)能，運行費用低運行安全穩(wěn)定，可靠性高

一機多用，分戶計量5.1.2

水源熱泵機組的種類

水源熱泵機組是指以水為熱源(匯)的可進行制冷/制熱的一種整體式熱泵機組，通常是水/空氣或水/水兩種水源熱泵機組。目前常用的有兩類：一是小型的水/空氣熱泵機組和水/水熱泵機組(四通換向閥功能轉換)；二是可用于集中供熱、供冷的水/水熱泵機組，它以地下水、地表水、城市污水為熱源(閥門轉換)。水源熱泵機組在ANSI/ARI320-1993標準中被分為三種：（1）水源熱泵(Water-SourceHeatPump)此種熱泵是采用循環(huán)流動的水作為熱源熱匯，而低品位熱能主要取自建筑自身的余熱，不足者由外部熱源補充。（2）地層水源熱泵(GroundWater-SourceHealPump)此種水源熱泵機組采用水井、湖泊、河流作為熱源熱匯，此時，低品位熱能取自天然水體。（3）地源閉式環(huán)路熱泵(Ground-SourceClosed-LoopHealPump)此種熱泵采用閉式循環(huán)流體作為熱源與熱匯，低品位熱能取自土壤或地面水。5.1.3

水源熱泵系統(tǒng)的分類1.地下水源熱泵系統(tǒng)地下水地源熱泵系統(tǒng)，可分為把地下水供給水/水熱泵機組的中央系統(tǒng)和把地下水供給水/空氣熱泵機組的分散系統(tǒng)。根據(jù)其與建筑物內(nèi)循環(huán)水與地下水的關系，又可分為開式環(huán)路地下水熱泵系統(tǒng)和閉式環(huán)路地下水熱泵系統(tǒng)。分散開式環(huán)路地下水源熱泵系統(tǒng)分散閉式環(huán)路地下水源熱泵系統(tǒng)中央閉式地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)埋管系統(tǒng)(下一章）2.地表水源熱泵系統(tǒng)閉式水源熱泵系統(tǒng)閉式水源熱泵系統(tǒng)返回本節(jié)3.海水源熱泵系統(tǒng)4.污水源熱泵系統(tǒng)殼管式換熱器污水源熱泵系統(tǒng)原理圖浸沒式換熱器污水源熱泵系統(tǒng)原理圖污水干管組合式換熱器污水源熱泵系統(tǒng)原理圖5.水環(huán)熱泵系統(tǒng)拓展資源當文件緩存時間過長時，請使用本地播放資源。5.2

水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的運行性能5.2.1

水源熱泵機組的變工況性能5.2.2

影響水源熱泵系統(tǒng)運行性能的因素5.2.1

水源熱泵機組的變工況性能

水源熱泵機組制造廠商提供的機組性能規(guī)格一般都是名義工況下的性能參數(shù)。

在實際使用時，水源熱泵機組的運行大多會偏離名義工況。因此為了說明非名義工況的運行性能，需繪制典型變工況性能曲線。整體式水/空氣熱泵機組的典型變工況性能曲線制冷工況制熱工況螺桿式水/水熱泵機組的典型變工況性能曲線制冷工況制熱工況高溫型螺桿水/水熱泵機組的典型變工況性能曲線制冷工況制熱工況5.2.2

影響水源熱泵系統(tǒng)運行性能的因素水源的水量、水溫、水質和供水穩(wěn)定性是影響水源熱泵系統(tǒng)運行效果的重要因素。①水流量對熱泵機組的制冷（熱）量有著直接影響。水流量增大時，制冷（熱）量增加，COP值增大；但當水流量增大到某一數(shù)值時，制冷（熱）量則趨于恒定，COP值增加的梯度趨緩。②水溫是影響水源熱泵效率的主要因素。地下水溫度20℃左右時水源熱泵機組的制冷和制熱將處于最佳工況點；水溫是水源熱泵機組COP值的制約因素。③水質直接影響水源熱泵機組的使用壽命和制冷（熱）效率。對水質的基本要求是：澄清、穩(wěn)定、不腐蝕、不滋生微生物、不結垢等。④水質不穩(wěn)定會對換熱器產(chǎn)生快速腐蝕。除可進行各種試驗檢測水質穩(wěn)定性外，還可根據(jù)水質分析指標通過計算進行判斷，水中碳酸鈣飽和pH通常以pHs表示。拓展資源5.3熱源(熱匯)水的處理方法與措施5.3.1

熱源(熱匯)循環(huán)水系統(tǒng)的水處理方法5.3.2

熱源(熱匯)循環(huán)水系統(tǒng)的水處理措施5.3.1熱源(熱匯)循環(huán)水系統(tǒng)的水處理方法

水源熱泵機組的水源可使用程度總體上用兩大指標來衡量，即水質指標和水溫指標。

水質指標指的是水的濁度、硬度以及藻類和微生物。水溫指標指的是水源在冬、夏季的溫度狀況。除砂除鐵化學方法(俗稱加藥)靜電處理磁化處理離子交換高頻電子5.3.1熱源(熱匯)循環(huán)水系統(tǒng)的水處理方法5.3.2熱源(熱匯)循環(huán)水系統(tǒng)的水處理措施防垢防腐防生物粘泥防止海水腐蝕和防治海生生物污水的防堵塞與防腐蝕5.4水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設計要點5.4.1

水文地質工程勘察5.4.2

地下水回灌設計5.4.3

地表水取水設計5.4.4

與熱源(熱匯)交換的熱量計算5.4.5

水源熱泵機組的選擇5.4.6

海水源熱泵系統(tǒng)的特殊問題5.4.7

污水源熱泵系統(tǒng)的特殊問題5.4.1水文地質工程勘察工程場地狀況調(diào)查的主要內(nèi)容場地規(guī)劃面積、形狀及坡度場地內(nèi)已有建筑物和規(guī)劃建筑物的占地面積及其分布場地內(nèi)樹木植被、池塘、排水溝及架空輸電線、電信電纜的分布場地內(nèi)己有的、計劃修建的地下管線和地下構筑物的分布及其埋深場地內(nèi)已有水井位置等地下水水文地質勘察勘察內(nèi)容有：地下水類型；含水層巖性、分布、埋深及厚度，含水層的富水性和滲透性；地下水徑流方向、速度和水力坡度；地下水水溫及其分布。水文地質試驗內(nèi)容有：抽水試驗；回灌試驗；抽水和回灌試驗時，測定靜水位和動水位；測量井水水溫；取水樣并化驗分析水質；水流方向試驗；滲透率、流速試驗。5.4.1水文地質工程勘察地表水水文勘察勘察內(nèi)容有：地表水源性質、水面用途、深度、面積及其分布；地表水水溫、水位動態(tài)變化；地表水流速和流量動態(tài)變化；地表水水質及其動態(tài)變化，引起腐蝕與結垢的主要化學成分；地表水利用現(xiàn)狀；地表水取水和回水的適宜地點及路線。5.4.1水文地質工程勘察5.4.2地下水回灌設計

對于開采的地下水應要求回灌，即將抽出的地下水，經(jīng)地下水水源熱泵機組換熱后再注入到地下，且必須是等量回灌，即抽出的水量應與回灌的水量相等。同時回灌還可以儲能，達到冬季回灌蓄冷為夏季空調(diào)用，夏季回灌熱為冬季供暖所用。為防止地下水資源受到污染，要嚴格控制人工回灌水質。回灌水水質要堅守一個準則：回灌水的水質條件要等于甚至高于原地下水水質條件。另外，要求同層回灌，回灌井處的地質結構要有良好的覆蓋層和止水層，防止回灌后各個含水層相互貫通，引起水質污染。5.4.2地下水回灌設計5.4.3

地表水取水設計

地表水取水設計應考慮環(huán)境保護問題，冷熱交替問題，冷熱平衡問題。取水溫差過大會破壞生態(tài)環(huán)境取水、排水口位置不當機組運行效率會降低取水區(qū)域不當會損壞換熱盤管5.4.4與熱源（熱匯）交換的熱量計算水流量是設計水源熱泵系統(tǒng)的重要參數(shù)，水量的多少是由建筑物的冷（熱）負荷、水源機組效率和換熱溫差決定的。主要包括以下兩方面的計算。供冷設計工況下循環(huán)水最大吸熱量計算供熱設計工況下循環(huán)水最大放熱量計算5.4.5水源熱泵機組的選擇水源熱泵機組的選擇應注意以下幾個問題:根據(jù)不同的水源選擇不同的水源熱泵機組

可選擇的有地表水源型、地下水源型和地耦管水源型。要考慮機組的工作溫度是否與水源的溫度相適應。在設計中一定要注意選用能效比高、部分負荷性能良好的水源熱泵機組。根據(jù)對水源是直接利用還是間接利用，選擇配有合適的制冷劑/水換熱器的機組。

板式換熱器換熱效率高，但它對水質的要求也很高。對水源水間接利用的系統(tǒng)中可選擇用板式制冷劑/水換熱器的機型。殼管式換熱器的防堵能力較強。對水源水直接利用的系統(tǒng)，可選擇用殼管式制冷劑/水換熱器的機型。對于含鹽濃度高，有腐蝕性物質的水源，選擇機組時，其換熱器一定要耐腐蝕。5.4.5水源熱泵機組的選擇進水溫度取決于所選擇的系統(tǒng)類型例如，當采用地下水時其額定制冷工況的進水溫度為18℃，額定制熱工況的進水溫度為15℃；當采用地表水時其額定制冷工況的進水溫度為25℃，額定制熱工況的進水溫度為0℃。5.4.5水源熱泵機組的選擇根據(jù)水源熱泵機組的實際運行工況和其特性曲線(或性能表)，選用水源熱泵機組

根據(jù)設計負荷選擇熱泵機組，機組的制冷量不應小于峰值冷負荷的95%，也不應超過峰值冷負荷的125%。機組制熱量一般應比設計熱負荷大一些。5.4.5水源熱泵機組的選擇5.4.6

海水源熱泵系統(tǒng)的特殊問題海水溫度差異較大海水含鹽高海洋生物潮汐和波浪泥砂淤積5.4.7污水源熱泵系統(tǒng)的特殊問題污水流經(jīng)管道和設備(換熱設備、水泵等)時，在換熱表面上易發(fā)生積垢、微生物貼附生長形成生物膜、污水中油貼附在換熱面上形成油膜，漂浮物和懸浮固形物等堵塞管道和設備的入口。其最終的結果是出現(xiàn)污水的流動阻塞和由于熱阻的增加而惡化傳熱過程。由于設備結垢導致機組耗功增加。所以，在設計中一定要選擇能效比高的機組。由于污水流動阻塞使換熱設備流動阻力不斷增大，引起污水量的不斷減少，同時傳熱熱阻的不斷增大，又引起傳熱系數(shù)的不斷減小，其供熱量隨運行時間的延長而衰減。污水源熱泵機組的運行穩(wěn)定性比其它水源熱泵差。在系統(tǒng)設計中應考慮穩(wěn)定性環(huán)節(jié)。5.4.7污水源熱泵系統(tǒng)的特殊問題由于污水的流動阻塞使污水源熱泵的運行管理和維修工作量大，應該預留一定的維護空間。例如，為了改善污水源熱泵運行特性，換熱面需要每日3～6次水力沖洗，污水流動過程中，流量呈周期性變化，周期為一個月，周期末對污水換熱器進行高壓反沖洗。5.4.7污水源熱泵系統(tǒng)的特殊問題5.5地下水源熱泵系統(tǒng)設計5.5.1開式環(huán)路地下水系統(tǒng)設計5.5.2

閉式環(huán)路地下水系統(tǒng)設計5.5.3

熱源井的結構與設計要點5.5.1開式環(huán)路地下水系統(tǒng)設計開式環(huán)路地下水源熱泵系統(tǒng)的設計步驟:完成試驗井確定所需的地下水總水量供水井和回灌井設計確定水井群與熱泵機組的連接方式計算每組供水管和回水盤管的水流量，選管材確定潛水泵至膨脹罐的管道尺寸確定隔膜式膨脹罐出口側各管段尺寸5.5.1開式環(huán)路地下水系統(tǒng)設計供水井結構

回灌井結構5.5.1開式環(huán)路地下水系統(tǒng)設計確定總管尺寸(即供水管的起始端、排水管的末端)，根據(jù)管路總流量確定總管管徑確定回水立管管徑選擇需要的管件計算開式系統(tǒng)并聯(lián)管路的壓力損失計算隔膜式膨脹罐出口側壓頭選擇膨脹罐確定潛水泵與膨脹罐間管道尺寸選擇潛水泵型號確定管道保溫層的厚度5.5.1開式環(huán)路地下水系統(tǒng)設計開式環(huán)路地下水系統(tǒng)中膨脹罐的出口側最小壓力5.5.1開式環(huán)路地下水系統(tǒng)設計開式環(huán)路地下水系統(tǒng)中水泵的揚程5.5.1開式環(huán)路地下水系統(tǒng)設計

當?shù)叵滤|不能滿足水源熱泵機組的使用要求，或者建筑物高度太高，采用開式環(huán)路地下水系統(tǒng)時井泵能耗大，此時可采用閉式環(huán)路地下水系統(tǒng)。

在閉式環(huán)路地下水系統(tǒng)中，由于使用板式換熱器，把建筑物內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)和地下水系統(tǒng)分開了。5.5.2閉式環(huán)路地下水系統(tǒng)設計閉式環(huán)路地下水源熱泵系統(tǒng)的設計步驟:確定所需的地下水總水量確定地下水水溫確定建筑物環(huán)路回水溫度板式換熱器的選型與計算5.5.2閉式環(huán)路地下水系統(tǒng)設計確定所需的地下水總水量閉式環(huán)路地下水源熱泵系統(tǒng)的設計步驟:確定地下水水溫閉式環(huán)路地下水源熱泵系統(tǒng)的設計步驟:確定建筑物環(huán)路回水溫度閉式環(huán)路地下水源熱泵系統(tǒng)的設計步驟:板式換熱器的選型與計算閉式環(huán)路地下水源熱泵系統(tǒng)的設計步驟:根據(jù)以上計算出的地下水流量、建筑物內(nèi)循環(huán)水流量、地下水溫度、建筑物內(nèi)循環(huán)水溫度，以及現(xiàn)場勘測得到的地下水參數(shù)和工作壓力，選擇板式換熱器的具體型號。詳見教材5.5.3熱源井的結構與設計要點熱源井是地下水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的抽水井和回灌井的總稱。熱源井的主要形式有管井、大口井、輻射井等。1.熱源井的主要形式管井構造的示意圖5.5.3熱源井的結構與設計要點1-井室2-井管壁3-過濾器4-沉淀管5-粘土封閉6-規(guī)格填礫大口井的構造圖

單層輻射管的輻射井5.5.3熱源井的結構與設計要點2.地下水的回灌水源熱泵長期安全運行離不開穩(wěn)定的地下水源供給。為此通常借助某種工程措施將地面水注入地下含水層中去也就是回灌。這樣做可以補充地下水源調(diào)節(jié)水位維持儲量平衡可以回灌儲能提供冷熱源，如冬灌夏用夏灌冬用還可以保持含水層水頭壓力防止地面沉降。5.5.3熱源井的結構與設計要點真空回灌5.5.3