低温环境下CO_2空气源热泵系统模型及实验研究

第３４卷第６期

土木建筑与环境工程

Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．６

２０１２年１

２月Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　

Ｄｅｃ．２０１２

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ

．ｉｓｓｎ．１６７４－４７６４．２０１２．０６．０２２低温环境下ＣＯ２空气源热泵系统模型及实验研究

袁　磊，余南阳

（西南交通大学机械工程学院，成都６１００３１

）收稿日期：２０１２－０２－

１１基金项目：铁道部基金资助（２０１０Ｚ００２－Ｆ）

作者简介：袁磊（１９８５－），男，博士生，主要从事建筑节能研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｙ

ｕａｎｌｅｉ＿８５＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ。摘　要：主要研究了在低温环境下利用ＣＯ２空气源热泵进行采暖的可行性。建立了一个静态的ＣＯ２空气源热泵的数学模型，

并且充分考虑了各组成部件（空气冷却器、蒸发器、压缩机和膨胀阀）的热交换特性。为了验证模型，对一套ＣＯ２热泵采暖系统进行了现场测试。通过模拟和实验的对比，分析了进水温度和室外温度对系统特性的影响，然后还分析了引入回热器对系统效率提升的影响。通过上述的分析，在室外温度为－２０℃时，系统的ＣＯＰｈ可以达到２．２５，在低温环境下使用ＣＯ２热泵进行采暖是可行的；引入回热器使系统效率提升５％左右。关键词：ＣＯ２；

热泵；低温；采暖；回热器中图分类号：ＴＵ８３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４－４７６４（２０１２）０６－０１３３－

０６Ｍｏｄｅｌｉｎｇ　

ａｎｄ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ＣＯ２Ｈｅａｔ　Ｐｕｍｐｉｎ　Ｌｏｗ　Ｔｅｍｐ

ｅｒａｔｕｒｅ　ＡｍｂｉｅｎｔＹＵＡＮ　Ｌｅｉ，ＹＵ　Ｎａｎｙａｎｇ

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００３１，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ＣＯ２ａｉｒ－ｓｏｕｒｃｅ　ｈｅａｔ　ｐｕｍｐ　ｆｏｒ　ｈｅａｔｉｎｇ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　

ｉｎ　ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｓｔａｔｉｃ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ＣＯ２ｈｅａｔ　ｐｕｍｐ　ｗａｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ａｎｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｍｏｄｅｌｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇａｓ　ｃｏｏｌｅｒ，ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ，ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ　ａｎｄ　ｅｘｐ

ａｎｓｉｏｎ　ｖａｌｖｅ　ｗｅｒｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｃａｒｅｆｕｌ　ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｅａｔ　ｔｒａｎｓｆｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ．Ｔｏ　ｖａｌｉｄａｔｅ　ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｗｉｔｈ　ａｎ　ａｃｔｕａｌ　ＣＯ２ｈｅａｔｐｕｍｐ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｈｅａｔｉｎｇ．Ｂｙ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　

ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｄａｔａ，ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｌｅｔ　ｗａｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｏｕｔｓｉｄｅ　ａｉｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ａｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ａ　ｒｅｃｕｐｅｒａｔｏｒ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐ

ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔ　ｉｓ　ｓｈｏｗｎ　ｔｈａｔｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｏｕｔｓｉｄｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｓ－２０℃，ｔｈｅ　ＣＯＰｈｉｓ　２．２５，ｗｈｉｃｈ　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｏｒｋｓ　ｗｅｌｌ　ｉｎｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｓｙｓｔｅｍ　ＣＯＰｈｉｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｂｙ　

５％ｗｈｅｎ　ｒｅｃｕｐｅｒａｔｏｒ　ｉｓ　ｕｓｅｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃａｒｂｏｎ　ｄｉｏｘｉｄｅ；ｈｅａｔ　ｐｕｍｐ　ｓｙｓｔｅｍｓ；ｌｏｗ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｈｅａｔｉｎｇ；ｒｅｃｕｐｅｒａｔｏｒｓ 气候变化已经成为全球关注的热点问题，

解决环境变化的关键是减少温室气体的排放，所以驱使运输、能源企业、农业、制造业等开发新的技术来减

少温室气体的排放。空调制冷领域也不例外［

１］

。现有的制冷系统采用的制冷剂都为温室气体，如：

Ｒ１３４ａ，它的ＧＷＰ高达１　

３００［２］

。即使现有的制冷系统已经加入了一些安全措施，

但是在维修或者报废后，由于泄露和操作不当造成温室气体进入大气，对气候造成一定的影响。近年来ＣＯ２作为自然工质备受关注，由于其无毒、无腐蚀性、不易燃烧，对臭氧层没有影响，而且价格便宜容易得到。特别是在热泵系统中相对于其他制冷剂，ＣＯ２具有相当大的优势。ＣＯ２有２个主要的参数值的关注，

一是它的临界温度低；

另外它需要的工作压力高。它的这些

性质，决定了它适合在一些特殊的环境中进行应用。

本文对一个在低温环境下的ＣＯ２热泵采暖系统进行分析，建立带回热器的数学模型，对系统中的气体冷却器采用微元法的改进数学模型进行建模，同时进行试验测试，验证数学模型。分析系统在低温下的运行特性，并且分析了回热器对系统效率提升的效果。

１　ＣＯ２热泵的数学模型

ＣＯ２热泵采暖系统主要由压缩机、气体冷却剂、中间回热器、节流阀、蒸发器和储液罐等主要部件构成（如图１所示）。低温低压得ＣＯ２气体在压缩机中压缩至超临界，

然后进入气体冷却器中被冷却介质冷却，离开气体冷却器后，高压气体在中间回热器中进一步冷却，然后ＣＯ２气体通过节流阀后，温度下降，部分被液化，湿蒸汽进入蒸发器中汽化，储液罐中出来的低压饱和蒸汽进入回热器，

在低压侧通道吸收高压侧中的超临界流体，吸收后成为过热蒸

汽进入压缩机升压提温，反复循环进行［

３－

５］

。图１　ＣＯ２热泵采暖系统

根据前面对系统的组成和原理的介绍，

接下来对各主要部分的数学模型进行论述。空气冷却器、回热器和蒸发器是系统中的３个换热器，结构和换热特点各不相同。空气冷却器和蒸发器一般为翅片管式，回热器为套管式。由于翅片管式换热器采用多排管多管程布置，且制冷剂沿程温度、物性和换热系数变化较大，

因此不宜对整个空气冷却器采用简单的集总参数法进行计算。对于回热器而言，虽然流程简单，但考虑到制冷剂沿程物性和换热系数可

能有较大变化，也不宜采用集总参数法［

６－

７］。为了精确建模获得换热器的分布特征，采用微元法，即将整个换热器按工作特点划分为若干个微元换热器，只需建立微元换热器的集总参数和微元换热器的相互连接关系，即可获得该换热器的整体和分布特征。

（回热器、蒸发器和气体冷却器等原理相同，只是两侧换热介质不同，它们的数学模型没有详细列出）。１．１　气体冷却器模型

微元大小不变，制冷剂沿程为一维流动，管壁轴向导热可忽略不计。对第ｉ个微元建立传热模型，列出了制冷剂侧和水侧相关的质量、动量和能量方程。

制冷剂侧质量守恒方程ｄ　

Ｍｄｔ

＝ｍｉ－ｍｏ

（１

）制冷剂侧动量守恒方程

ｄ（ＭＶ）

ｄｔ

＝ｍｉＶｉ－ｍｏＶｏ＋Ｍｇｃｏｓθ＋（Ｐｉ－Ｐｏ）Ａｃ＋

Δ

ＰｒＡｃ（２

）制冷剂侧能量守恒方程

ｄ［Ｍ（ｕ＋Ｖ２

２＋ｇｚ）］ｄｔ＝ｍｉ（ｈｉ＋Ｖ２

ｉ

２＋ｇｚｉ）

－ｍｏ（ｈｏ＋Ｖ２ｏ

２

＋ｇｚｏ）＋αｒ

Ａｒ（Ｔｒ－Ｔｂ）（３

）管壁侧能量守恒方程

Ｍｂｃｐ

，ｂｄＴｂ

ｄｔ

＝αｒＡｒ（Ｔｒ－Ｔｂ）－αｗ

Ａｗ（Ｔｂ－Ｔｗ）（４

）水侧能量守恒方程

ｍｗ（ｈｗ，０－ｈｗ，ｉ）＝αｗＡｗη

ｗ（Ｔｂ－Ｔｗ）（５

）１．２　蒸发器模型

蒸发器和空气冷却器的换热过程基本相同，只是管外换热介质为空气，只列出空气侧能量守恒方

程，其他方程如气体冷却器［

８］

。空气侧能量守恒方程

ｍｅ，ａ（ｈｅ，ａ，ｏ－ｈｅ，ａ，ｉ）＝αｅ，ａＡｅ，ａη

ｅ，ａ（Ｔｅ，ｂ－Ｔｅ，ａ）（６）式中：Ａｗ水侧换热面积；Ａｃ截面积；Ａｒ制冷剂侧换热面积；ｃＤ定压比热；

Ｍ质量；ｍ质量流量；Ｐ压力；Ｔ温度；ｔ时间；ｕ内能；Ｖ流速；ｚ位置高度；Δ

Ｐ压降；ρ密度；ηｏ翅片总效率；θ倾角；下标：ｉ入口；ｏ出口；ｒ制冷剂侧；ｗ水侧；ｂ管壁。１．３　回热器模型

回热器为逆流套管式换热器，两侧流体均为单相

强迫对流，高压流体走管内，低压流体走环状空间［

７

］。１．４．　压缩机模型

压缩机转速高，响应迅速，采用准稳态集总参数

法进行建模［

９］

。制冷剂实际流量

ｍｒ＝λ

Ｖｔｈ

ｖｉｎ（７

）其中

４

３１土木建筑与环境工程 第３４卷

λ＝

０．９４－０．０８５Ｐｏｕｔ

Ｐｉｎ

１

ｆ－（

）［］１（８

）压缩机的输入功率

Ｎｔｈ＝ｆｆ－１ＰｉｎＶｉｎ

Ｐｏｕｔ

Ｐｉｎ

１

ｆ－（

）［］

１（９

）Ｎｅｌ＝

Ｎｔｈ

η

ｅｌ（１０

）式中：ｍｒ质量流量；Ｖｔｈ理论容积；ｖｉｎ压缩机进口比容；

λ输气系数；ｆ多变系数；Ｐｏｕｔ压缩机出口压力；Ｐｉｎ压缩机进口压力；Ｎｔｈ压缩机输入功率；ηｅｌ机械效率。１．５　节流阀模型

节流阀因其时间常数远小于主要的热容部件，如：换热器等，故可采用稳态模型。

质量守恒方程

ｍｉ＝ｍｏ

（１１

）动量守恒方程

ΔＰ＝Ｐｉ－Ｐｏ＝ξｍ２

２ρ

ｉＡ２

ｉ（１２）式中：ｍｉ入口处的质量流量；ｍｏ出口处的质量流量；Ｐ压降；Ｐｉ入口处的压力；Ｐｏ出口处的压力；ξ阻力系数；ｍ质量流量；ρｉ入口处密度；Ａｉ入口处截面积。

１．６　ＣＯ２换热关联式

在超临界区域，ＣＯ２的换热特性有巨大的变化（如粘度和热传导等特性），而且与其他流体特性相比也有很大的不同。因此，

在不同条件下建立的关于热传递和压力降的关联式用在ＣＯ２系统上是不准确的，所以建立精确的换热关联式，对ＣＯ２热泵

系统的数学模型的精度至关重要［

１０－

１１］。关于ＣＯ２换热关联式的研究，最近许多学者提出了很多关联式。目前较准确的空气侧换热关联

式，主要是Ｓｅｓｈｉｍｏ等［１２］的研究。Ｄｏｎｇ等

［１３］

提出的关于制冷剂侧和水侧的换热关联式最准确。本文就采用了以上关联式，详细见相关文献。１．７　计算方法

系统是一个往复的循环系统，对系统进行模拟需要选择合适的部分进行断开，本文从压缩机进口进行断开。系统各部件间的相互关系可总结为：１）热泵机组的充液量为其各部件内所含工质总质量之和；２）流动各节点处的制冷剂质量流量相等。对模型进行模拟，要进行必要的假设：

１

）忽略动能和势能的变化。２

）压缩机处于绝热状态。３）忽略各部件的热损失、压降。４

）节流过程是等熵过程。计算流程如图２所示，首先，用假设值来计算每个部件，如果误差大于可接受的值，然后重新设定假设值，直到达到可接受的范围

。

图２　系统计算流程图

２　实验

为了验证模型的准确性，进行了实验测试。对一套ＣＯ２空气源热泵采暖系统进行现场测试。该系统为某铁路变电站供暖系统，机组制热量为７３ｋＷ，

系统各部件如图１所示。其中气体冷却器有４个螺旋盘管换热单元，内管采用了毛细管。蒸发器分为２个部分，每个部分有４个换热单元。压缩机采用往复式的，并且由２缸组成。具体的各部件的结构如表１所示。

测试点主要在各个部件的进出口位置对制冷剂温度进行测试；同时，在蒸发器的空气侧测试空气的进出口温度，在气体冷却器的水侧测试水的进出口温度；并且在压缩机进出口位置测试压力。温度测试主要采用Ｔ型热电偶进行测试，利用数据采集仪收集数据；利用高精度降噪的压力表对压力进行测

试等［

６－

７］。实验设备详细如表２所示。５

３１第６期

袁　磊，等：低温环境下ＣＯ２空气源热泵系统模型及实验研究

表１　机组的结构参数

部件参数数值

压缩机

容积／ｃｃ　５７．００转速／ｒｐｍ　１　４５０．００

空气冷却器

内管

内径／ｍｍ　２．２５

外径／ｍｍ　５．６０外管内径／ｍｍ　１５．００换热单元长度／ｍ　１８．００换热单元个数／个４．００

回热器高压侧内径／ｍｍ　９．２５低压侧内径／ｍｍ　１６．０５

蒸发器管内径／ｍｍ　５．２０长度／ｍ　２０．００

风扇高／ｍｍ　８６０．００宽／ｍｍ　４２．００

表２　实验测试设备参数

名称型号精度

数据采集设备安捷伦３４９７０Ａ±０．１℃

压力传感器ＴＧ－４Ａ２Ｂ２１ＡＢ４（０～２７．６ＭＰａ）±０．１２％

温度传感器Ｔ型热电偶±０．１℃

流量计ｈｔｔｐ超声波流量计±０．０５％

通过实验测试了进出水温度，并通过模拟和实验进行对比分析其对ＣＯＰｈ的影响，来验证模型的正确性。同时，主要研究了在寒冷地区，室外温度对制热系数的影响、回热器对系统效率的提升等。分２种工况来进行，当分析进水温度对ＣＯＰｈ的影响时，恒定室外温度，改变进水温度；当分析室外温度对ＣＯＰｈ的影响时，恒定进水温度，改变室外温度。表３列出了模拟和实验的条件。

表３　模拟和实验条件

名称参数数值

水进口温度／℃１０～４０出口温度／℃６０

空气

进口温度／℃－２０～４０流量／（ｍ３·ｈ－１）２．５

压缩机转速／ｒｐｍ　１　４５０

３　模拟与实验的对比

３．１　进水温度对ＣＯＰｈ系统各参数的影响

图３～４展示了进水温度对ＣＯＰｈ的影响、压缩机的进出口压力。从结果可以看出，当室外温度为２０℃时，随着进水温度的升高，ＣＯＰｈ逐渐减少。１０℃时，系统ＣＯＰｈ接近于４，但是温度上升到４０℃时，ＣＯＰｈ降到２．５。这是因为，压缩机功耗恒定的情况下，热交换量下降造成的。同时，压缩机进出口的压力明显增加。说明系统运行时，为了保证在高效下运行，进水温度保持在正常温度下即可，不需要预热

。

图３　进水温度和ＣＯＰ

ｈ

的关系

图４　进水温度和压缩机进出口压力的关系

对比了以上模拟和测试值，两者的吻合度较高，特别是压缩机的压力值，但是测试值和模拟值有一定的偏差，主要因为模型中换热系数采用的是经验值，不是设备实际值，另外设备本身存在一定精度问题。总体来看，最大的误差在１１．３％，平均误差在４．８％，在允许的范围内，模型是可靠的。

３．２　室外温度对系统的影响

之前有文献模拟了室外温度对系统的影响，但是只是针对较高温度。本文研究的目的就是该系统是否能在寒冷地区使用？使用效果如何？所以实验和模拟在室外温度在－２０～４０℃的条件下进行。分析在较低室外温度下，机组的制热效率等参数，如图５所示。

由图可知，进水温度恒定在１６℃时，随着室外温度的升高，ＣＯＰｈ的趋势是先逐渐升高然后又开始下降。在－２０℃时，ＣＯＰｈ为２．２５，室外温度达到２７℃时，ＣＯＰｈ达到最高４．３５，然后开始下降，到４０℃时，为３．５。可见，在低温下，ＣＯ２热泵系统来

６

３

１土木建筑与环境工程 第３４卷

进行采暖是可以运行的，效率不是很高，但是比一般的采暖设备（如锅炉等）要高很多。特别是和其他采暖设备联合使用，效果会更好

。

图５　室外温度和ＣＯＰｈ的关系

３．３　回热器对系统效率的影响

研究系统地考虑了回热器部件、回热器在循环中具有重要作用：１）减小节流损失；２）

降低空气冷却器出口工质温度；３）

提高压缩机吸气温度等［１４］

。因此，回热器用以提高系统性能。对于回热器对系统效率提升的影响，根据前面建立的模型，对没有回热器和有回热器２个系统，通过改变蒸发器温度，分析比较了２个系统的压缩机质量流量、功耗、制热量和制热系数随蒸发温度变化的情况。如图６～９所示

。

图６　压缩机质量流量随蒸发温度的变化

由图６可以看出，

２个系统压缩机的质量流量都呈上升趋势，但是有回热器的系统质量流量小于无回热器的系统，这是因为回热器的引入使压缩机的吸气温度升高的结果

。

图７　压缩机功耗随蒸发温度的变化

由图７可知，

带回热器的系统功耗要低一些，主要是因为质量流量减少并且压比也减少使的压缩机功耗减少

。

图８　制热量随蒸发温度的变化

由图８可以看出，

２个系统的制热量都呈上升趋势，但是有回热器的系统制热量小于无回热器的系统，这是因为回热器的引入质量流量减少，导致气体冷却器的换热效率比无回热器的系统小，所以制热量较小

。

图９　ＣＯＰｈ随蒸发温度变化

由图９可知，

随着蒸发温度的升高，２个系统的制热系数都呈上升趋势，

带回热器的系统功耗和制热量都要低一些，而且两者对制热系数的影响是相反的，所以制热系数整体要大一些，平均效率提高了５％。

３．４　关于低温条件下除霜的讨论

低温环境下的ＣＯ２空气源热泵系统最重要的问题就是除霜问题。室外气象参数是引起热泵结霜的必要条件，机组的制热量下降是机组带霜运行的基本特征（但机组制热量下降并非只是由于结霜所引起的），并会影响室内温度。因此，可以通过检测室外机组进风参数、室内温度变化情况以及未除霜的持续运行时间，综合判定最佳除霜时机，达到及时

除霜的目的［

１５］

。实验在西北某地进行测试，冬季室外相对湿度

在１５％～２２％之间，结霜量很少，结霜时及时用蒸汽等方法去除，

对实验数据影响较小。数学模型中７

３１第６期

袁　磊，等：低温环境下ＣＯ２空气源热泵系统模型及实验研究

未考虑结霜工况，为了使模拟更准确，今后研究中应该考虑加入结霜工况的模型。机组本身应该建立与环境参数自适应的控制策略。

４　结　论

建立了一个ＣＯ２空气源热泵采暖系统的数学模型，同时，对一套ＣＯ２热泵采暖系统进行了现场实验，主要分析了进水温度对系统制热系数的影响并且验证了模型的准确性，同时分析了室外温度对制热系数的影响和回热器对系统效率提升的效果。得出以下结论：

１）建立了ＣＯ２热泵的数学模型，通过实验验证了模型的准确性，模型是可靠的。

２）分析了进水温度对系统制热系数的影响，随着进水温度的升高，ＣＯＰｈ逐渐降低，所以，系统运行时，进水温度不需要进行预热。

３）分析了室外温度对系统制热系数的影响，随着室外温度的升高，ＣＯＰｈ逐渐升高然后降低。在室外温度－２０℃时，系统的ＣＯＰｈ可以达到２．２５，可见在寒冷地区使用ＣＯ２热泵是可行的。

４）分析了回热器对系统效率提升的影响。带回热器的系统比无回热器的系统ＣＯＰｈ平均提升了５％。

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［８］Ｗｈｉｔｅ　Ｓ　Ｄ，Ｙａｒｒａｌｌ　Ｍ　Ｇ，Ｃｌｅｌａｎｄ　Ｄ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ａ　ｔｒａｎｓｃｒｉｔｉｃａｌ　ＣＯ２ｈｅａｔ　ｐｕｍｐ　ｆｏｒｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｈｅａｔｉｎｇ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＲｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ，２００２，２５（４）：４７８－４８６．

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ＭＡ　Ｙｉｔａｉ，ＹＡＮＧ　Ｊｕｎｌａｎ，ＹＡＮＧ　Ｚｈａｏ，ｅｔ　ａｌ．Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｏｒ　ｔｒａｎｓｃｒｉｔｉｃａｌ　ＣＯ２ｃｙｃｌｅ　ａｎｄｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ　ｃｙｃｌｅ［Ｊ］．Ａｃｔａ　ＥｎｅｒｇｉａｅＳｏｌａｒｉｓ　Ｓｉｎｉｃａ，２００５，１６（４）：６５－６８．

［１０］Ｏｈ　Ｈ　Ｋ，Ｓｏｎ　Ｃ　Ｈ．Ｎｅｗ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｐｒｅｄｉｃｔ　ｔｈｅ　ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｉｎ－ｔｕｂｅ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ＣＯ２ｉｎ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｍａｃｒｏ－ｔｕｂｅｓ［Ｊ］．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｔｈｅｒｍａｌａｎｄ　Ｆｌｕｉｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１０，３４（８）：１２３０－１２４１．

［１１］Ｐｅｔｔｅｒｓｅｎ　Ｊ，Ｒｉｅｂｅｒｅｒ　Ｒ，Ｍｕｎｋｅｊｏｒｄ　Ｓ　Ｔ．Ｈｅａｔ　ｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｄｒｏｐ　ｆｏｒ　ｆｌｏｗ　ｏｆ　ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ａｎｄｓｕｂｃｒｉｔｉｃａｌ　ＣＯ２ｉｎ　ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ　ｔｕｂｅｓ［Ｒ］．Ｌｏｎｄｏｎ：Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｏｆｆｉｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｕ．Ｓ．Ａｒｍｙ，２００５．［１２］Ｓｏｎ　Ｃ　Ｈ，Ｐａｒｋ　Ｓ　Ｊ．Ａｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ　ａｎｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｄｒｏｐ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ　ｄｕｒｉｎｇ　ｇａｓ　ｃｏｏｌｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎ　ａ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｔｕｂｅ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ，２００６，２９（４）：５３９－５４６．

［１３］Ｓｅｉｉｃｈｉ　Ｙ，Ｄａｉｓｕｋｅ　Ｋ，Ｋｉｙｏｓｈｉ　Ｓ，ｅｔ　ａｌ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄｖａｌｉｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔａｔｉｃ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ＣＯ２ｈｅａｔ　ｐｕｍｐ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒａｌ　ｏｆ　Ｈｅａｔ　ａｎｄ　Ｍａｓｓ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ，２０１１，５４（９）：１８９６－１９０６．

［１４］Ｂｅｎｄａｏｕｄ　Ａ，Ｏｕｚｚａｎｅ　Ｍ，Ａｉｄｏｕｎ　Ｚ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｎｅｗｍｏｄｅｌｉｎｇ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｆｉｎｎｅｄ　ｃｏｉｌｓ　ｗｉｔｈＣＯ２［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，２０１０，４９（９）：１７０２－１７１１．

［１５］陈轶光．空气源热泵结霜／除霜特性的数值模拟与实验研究［Ｄ］．天津：天津商学院，２００６．

（编辑　王秀玲）

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１土木建筑与环境工程 第３４卷

生能空气源方案样本

方案提供单位: 浙江正理电子电气有限公司联系人: 黄建生 联系电话 :

目录 第一章项目概况................................... - 6 -第二章方案设计简介............................... - 7 - 2.1 系统原理图 ................................ - 7 - 2.2 整体方案说明............................... - 7 - 2.3 报价方案 .................................. - 7 - 2.4 该方案的经济效益........................... - 8 -第三章设计依据及标准............................ - 10 -第四章设计计算参数.............................. - 10 - 4.1 机组额定工作参数.......................... - 10 - 4.2 工程设计计算参数.......................... - 11 -第五章卫生热水系统设计.......................... - 11 -第六章酒店卫生热水系统设计….…................. - 12 - 6.1 热泵机组运行时间确定...................... - 12 - 6.2 日耗热量的确定............................ - 12 - 6.3 设备选型 ................................. - 13 - 6.3.1 冬季最冷工况下( -2.4℃) 设备选型........ - 13 - 6.3.2 冬季平均工况下( 4.2℃) 运行时间校核..... - 14 - 6.3.3 年平均工况下( 1 7.5℃) 运行时间校核...... - 14 - 6.3.3 夏季工况下( 29.7℃) 运行时间校核........ - 15 -

空气源热泵技术协议

集中供暖项目空气源热泵 技 术 协 议 甲方： 乙方： 2016年9月22日

一、总则 （甲方）与（乙方）经双方友好协商，就集中供暖项目空气源热泵的订货事宜及所涉及的技术问题达成共识，形成以下条款： 1.1本技术协议书适用于集中供暖项目空气源热泵及其附属设备的性能、结构、调试及售后服务等方面。 1.2本技术规范书所提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，乙方应保证提供符合现行技术规范书和现行工业标准的优质产品。 1.3本协议书所使用的标准与乙方所执行的标准所发生矛盾时，按较高标准执行。 1.4签订合同后，甲方保留对本协议书提出补充要求和修改的权利，乙方应予以配合，具体项目和条件由甲乙双方商定。 1.5乙方应严格按照甲方提供的技术资料、进行生产、严格执行甲方所提供的技术资料中的制造规范和检验标准。 1.6乙方负责履行设备制造和交货进度。乙方保证不能因正在履约的其它项目及其他任何原因，而影响到本投标设备按期保质保量的完成与交货。 1.7乙方在设备制造过程中发生侵犯专利权的行为时，

其侵权责任与甲方无关，应由乙方承担相应的责任，并不得影响甲方的利益。 二、技术规范及相关要求 2.1空气源热泵设备技术参数表如下：

2.2供暖系统机组全部正常运行供回水温差不低于8℃，或运行流量在满足8℃温差下能够正常启动机组。 2.3结合基础的承重能力，热泵机组在正常供暖运行情况下，重力负荷不超过0.5T/㎡。 2.4需提供设备具体详细的运行参数及运行曲线，所提供数据必须是设备运行或模拟运行的实际参数，不得为推论值。 2.5在国标工况下制热能效比不低于 3.5,以第三方的检测报告原件为准。 2.6在室外7℃、设备出水温度55℃、进出水温差不小于10℃时，能效比COP不得低于2.8； 在室外-5℃、设备出水温度55℃、进出水温差不小于10℃时，能效比COP不得低于2.4； 在室外-15℃、设备出水温度55℃、进出水温差不小于10℃时，能效比COP不得低于2.1；以上数据需提供国家权威机构检测报告原件或复印件加盖公章，作为设备质量验收依据。 2.7空气源热泵应提供降噪具体措施，降噪后满足《社会生活环境噪声排放标准》噪音标准要求（昼间60分贝，

120平米独栋住宅空气源热泵供暖制冷热水方案DOC.docx

120平米独栋住宅空气源热泵供暖制冷热水方案 (DOC)

120平米独栋住宅空气源热泵供暖制冷和热水方案 一、方案概况 太原郊区一独栋住宅面积120 平方米（非节能建筑），拟采用空气源热泵作为冬季采暖、夏季制冷和四季热水提供设备。 二、供暖和制热水所需热能计算 1.供暖计算依据： 2依据《城市热力网设计规范》CJJ34采暖热指标推荐值 q（W/m）： 住宅居住区医院、幼学校办食堂餐影剧院展大礼堂体综合托、商店公厅览厅育馆 40～ 4545～5555～7050～70100～13080～105100～150 太原属于温带大陆性季风气候，全年平均气温在 4.3- 9.2 ℃之间；冬季采暖期计算温度 -12 ℃，最低气温均值 -20 ℃，极端最低气温 -27.8 ℃，平均温度 -2.6 ℃。 CJJ34采暖热指标推荐值是标准节能建筑按采暖期室外计算温度和室内维持18℃计算的每期平米所需热负荷，在确定具体设计对象的热负荷时，还应考虑房屋的结构、墙体保温、门窗密封、朝向和风力等因素； 采暖热负荷计算工式为： W = c ·㎡（ kw.h） 式中： w——采暖热负荷量（ kw.h ）；c——单位采暖负荷。 2.供暖所需热能计算 考虑到住宅为非节能建筑，采暖热负荷按70W 每平方计算，则： 120 平米住宅所需热负荷为70х120/1000=8.4KW 3.制热水所需热能计算 考虑住宅常住 5 人，每人每天平均需55 度热水 60 升，按冷天平均进水温度10度计算最大所需热能，则： 5х60х（ 55-10）х 1.163/1000=15.7KW

三、功率配置和设备选型 制热水需热能 15.7KW ，按设备每天工作运行8 小时计算，每小时所需功率为 1.96KW ，加上住宅所需热负荷8.4KW ，合计为 10.4KW 。 对照西莱克超低温空气源各机组零下7-15 度输出功率，最佳机型配置为LSQ05RD 热水优先型机组。 四、热水优先型LSQ05RD机组介绍 a) 产品外观： b) 产品特点： （1）制冷、制热、生活热水一体化功能，可24小时提供热水。 （2）冬季低温运行，比普通中央空调热效率高50-80%。 （3）夏季可制冷，与普通中央空调一样。 （4）主要零部件均采用国际著名品牌元件；无污染环境，无排放，环保节能。 （5）全部系统采用智能化电脑控制，用户在室内操作，无需专人看管； （6）运行费用低，后期维护少，运行稳定，易满足建筑设计及安装的需要。 c)技术参数：

120平米独栋住宅空气源热泵供暖制冷热水方案

120平米独栋住宅空气源热泵供暖制冷和热水方案 一、方案概况 太原郊区一独栋住宅面积120平方米（非节能建筑），拟采用空气源热泵作为冬季采暖、夏季制冷和四季热水提供设备。 二、供暖和制热水所需热能计算 1.?供暖计算依据： 依据《城市热力网设计规范》CJJ34采暖热指标推荐值q（W/m2）： 住宅居住区 综合 医院、幼 托、商店 学校办 公 食堂餐 厅 影剧院展 览厅 大礼堂体 育馆 40～45 45～55 55～70 50～70 100～130 80～105 100～150 太原属于温带大陆性季风气候，全年平均气温在4.3-9.2℃之间；冬季采暖期计算温度-12℃，最低气温均值-20℃，极端最低气温-27.8℃，平均温度-2.6℃。 CJJ34采暖热指标推荐值是标准节能建筑按采暖期室外计算温度和室内维持18℃计算的每期平米所需热负荷，在确定具体设计对象的热负荷时，还应考虑房屋的结构、墙体保温、门窗密封、朝向和风力等因素； 采暖热负荷计算工式为：W = c·㎡（kw.h） 式中：w——采暖热负荷量（kw.h）；c——单位采暖负荷。 2. 供暖所需热能计算 考虑到住宅为非节能建筑，采暖热负荷按70W每平方计算，则： 120平米住宅所需热负荷为70х120/1000=8.4KW 3. 制热水所需热能计算 考虑住宅常住5人，每人每天平均需55度热水60升，按冷天平均进水温度10度计算最大所需热能，则： 5х60х（55-10）х1.163/1000=15.7KW 三、功率配置和设备选型

制热水需热能15.7KW，按设备每天工作运行8小时计算，每小时所需功率为1.96KW，加上住宅所需热负荷8.4KW，合计为10.4KW。 对照西莱克超低温空气源各机组零下7-15度输出功率，最佳机型配置为LSQ05RD热水优先型机组。 四、热水优先型LSQ05RD机组介绍 a)产品外观： b)产品特点： ? （1）制冷、制热、生活热水一体化功能，可24小时提供热水。 （2）冬季低温运行，比普通中央空调热效率高50-80%。 （3）夏季可制冷，与普通中央空调一样。 （4）主要零部件均采用国际着名品牌元件；无污染环境，无排放，环保节能。 （5）全部系统采用智能化电脑控制，用户在室内操作，无需专人看管； （6）运行费用低，后期维护少，运行稳定，易满足建筑设计及安装的需要。 c)技术参数： 五、热泵工作原理与系统工作示意图 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动，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。 热泵的作用就是从周围环境中吸取热量（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（温度较高的媒质）。 热泵热水机装置，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，蒸发器吸收环境热能，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

空气源热泵水温低的解决方法

空气源热泵水温低的解决方法 绿色节能低碳是我们生活工作学习中都在追求的一种境界，这不仅仅体现在人们对于节能灯具等节能设备的应用，节能建筑更是现在人们追求的最为舒适的居住环境。 在这样的一种环境中，空气源热泵热水器机组出水温度一般设定在50℃～60℃之间，偶然高于60℃在65℃以下也属于允许范围，只是工况下运行可能会影响机组使用寿命。设定水温达不到或温度上升缓慢。但有些空气源热泵工程机组运行时间超过设计时间很多仍达不到水温，只能勉强直接使用热水甚至不能使用，空气源热水器冬夏季工作原理实测温度在40左右或更低，系统偱环泵不停地偱环，温度不见升高。 有可能是热量流失大或等于热量的流入，当两者相等时，水温不变。热量流失也包括两种可能，其一是保温层不够质量与自然界温差太大，热散失严重，特别是水箱入口密封不严保温不好或隐蔽保温部分没有做好，外围接管保温与箱体保温不连续都会增加热量的损失。 空气源热泵水温低案例图片 解决方法：根据我们诊断分析应先检查看每日用水量是否超标，每 1kg生活用水上升1℃吸收1Kcal热量相当于1.163×10-3KWh，既1000Kg水上升1度，需吸收1.163 KWh的热量。计算公式为：水量（吨）×温差℃×1.163/空气源热泵机组功率Kw×COP值≤设计工作时间（小时），例如：冷水温度为15℃，出水温度设定为55℃，空气源热泵机组功率2.2KW，在冬季环境温度较低时，COP值为2左右（产品制造商公布数据），工程设计用水量为1吨，则空气源热泵机组工作时间为11小时＜设计最大工作时间20小时，同样工况下用水量为2吨，则机组工作时间为22小时＜允许最大工作时间24小时，同样工况下用水量为3吨，则应考虑辅助加热或增加空气源热泵机组配置。若机组配置不存在问题，可切断单机与储水箱的水循环，启动空气源热泵机组，检测单机集热能力，若温度达不到铭牌标示最高温度，则可能为冷媒问题。 检查冷媒工作压力，对照出厂数据表，若压力不足，则表现为冷媒丢失，按原型号冷媒充加到出厂标准量即可。

空气源热泵设计完整方案

第第一一章章 空空气气源源热热泵泵热热水水系系统统方方案案设设计计文文件件 目 录 第一章 空气源热泵热水系统方案设计文件 一、工程项目概况 二、地理位置及气候 三、工程设计依据 四、设计参数 五、热水系统设计计算 六、热泵设备选型 七、保温储热水箱选型 八、系统运行技术措施 第二章 运行成本分析 一、方案运行费 二、效益 三、不同形式制取热水成本分析

制取生活热水，考虑节约运行费用，新能源——空气源热泵热水机组是目前比较节能、环保的一个产品。 热泵热水器作为一种新型热水和供暖热泵产品，是一种可替代锅炉的供暖设备和热水装置。与传统太阳能相比，热泵热水器不仅可吸收空气中的热量，还可吸收太阳能。热泵热水器通过制冷剂温差吸热和压缩机压缩制热后，与水换热，大大提高热效率，充分利用了新能源，是将电热水器和太阳能热水器的各自优点完美的结合于一体的新型热水器。目前，热泵热水器有空气源热泵热水器系列，是开拓和利用新能源最好的设备之一。 热泵是利用设备内的吸热介质（冷媒）从空气或自然环境中采集热能，经压缩机压缩后提高冷媒的温度，并通过热交换器冷媒放出热量加热冷水，同时排放出冷气，制取的热水通过水循环系统送入用户进行采暖或直接用于热水供应。 热泵在使用低谷电时更能节约用电。 产品特征： 1、高效节能：其输出能量与输入电能之比即能效比（COP）一般在2~6之间，平均可达到3.5以上，而普通电热水锅炉的能效比（COP）不大于0.95，燃气、燃油锅炉的能效比（COP）一般只有0.6~0.8，燃煤锅炉的能效比（COP）更低一般只有0.3~0.7。 2、环保无污染：该产品是通过吸收环境中的热量来制取热水，所以与传统型的煤、油、气等燃烧加热制取热水方式相比，无任何燃烧外排物，制冷剂对臭氧层零污染，是一种低能耗的环保产品，具有良好的社会效益，是一种可持续发展的环保型产品。 3、运行安全可靠：整个系统的运行无传统热水器（燃油、燃气、燃煤）中可能存在的易燃、易爆、中毒、腐蚀、短路、触电等危险，热水通过高温冷媒与水进行热交换得到，电与水在物理上分离，是一种完全可靠的热水系统。 4、使用寿命长，维护费用低：该产品的使用寿命可长达10年以上，设备性能稳定，运行安全可靠，并可实现无人操作（全自动化智能程序控制）。 5、可一年四季全天候运行：热泵机组热源来源广泛，包括空气、阳光、雨水、地下水、工业废气、工业废水和海水等，无论白天、黑夜、室内、室外、地下室，不管晴天、阴天、刮风下雨或下雪都能照常工作。 6、适用范围广：可用于酒店、宾馆、工矿、学校、医院、桑拿浴室、美容院、游泳池、温室、养殖场、洗衣店、家庭等，可单独使用，亦可集中使用，不同的供热要求可选择不同的产品系列和安装设计，从任何角度满中您的要求。

超低温空气源热泵的工作原理及特点

超低温空气源热泵是以空气作为低品位热源来进行供暖或供热水的装置，同时 也可以进行夏季制冷。其特点是以准二级压缩喷气增焓热泵系统保证机组在-25℃能正常制热，实现了空气源热泵在寒冷地区供暖的可能。 热泵机组由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀四大主要部件构成封闭系统，其 内充注有适量的工质。机组运行基本原理依据是逆卡诺循环原理：液态工质首 先在蒸发器内吸收空气中的热量而蒸发形成蒸汽(汽化)，汽化潜热即为所回收 热量，而后经压缩机压缩成高温高压气体，进入冷凝器内冷凝成液态(液化)把 吸收的热量发给需要的加热的池水中，液态工质经膨胀阀降压膨胀后重新回到 膨胀阀内，吸收热量蒸发而完成一个循环，如此往复，不断吸收低温源的热而 输出所加热的泳池水中，直接达到预定温度。 相比于普通热泵在-10℃及更低温度下，由于蒸发温度过低，引起蒸发量较少，导致压缩机回气量少，从而影响冷凝放热。超低温热泵增加了一条联通压缩机 的喷射增焓支路，当压缩机回气不够时，喷射增焓支路会给压缩机补气，这样 冷凝器的放热量就会提高，因此在极低的温度下仍能正常制热。 二、性能 热泵循环是在冷凝温度（TCO）下定温放热，在蒸发温度（TEV）下定温吸热， 定熵地进行膨胀和压缩，所需的平衡功由外界提供。 COP=TCO/ (TCO-TEV)（1） 空气源热泵技术最大的优势就是经济节能，因为具有很高的能效，只需消耗一 部分电能，而能得到3~4倍于所耗电能的热能。空气源热泵在国标工况下的 COP值一般在2.9~4.5之间，容易满足要求；但是环境温度低于5℃后，机组能效开始衰减，普通的空气源热泵在-5℃下几乎都不能使用；超低温空气源机组 确可以在-25℃的低温环境下正常制热，此时的能效衰减至2.0以下。

超低环温空气源热泵的研究与应用

超低环温空气源热泵的研究与应用 发表时间：2017-09-04T14:40:29.650Z 来源：《知识－力量》2017年7月下作者：杨润[导读] 地源热泵空调系统能效比和自动化程度高，经济、节能效益显著，适合在铁路沿线建筑中使用。 呼和浩特铁路局计划统计处工程师内蒙古呼和浩特市 010050 摘要：近年来铁路响应国家节能减排号召，积极推广使用供热新技术。本文通过对地源热泵、太阳能集热器、空气源热泵等使用限制分析，提出适于北方寒冷地区铁路沿线建筑供暖用空气源热泵的性能要求。 关键词：沿线建筑供暖；节能环保；超低环温空气源热泵1.地源热泵在铁路沿线建筑应用的优缺点 地源热泵空调系统能效比和自动化程度高，经济、节能效益显著，适合在铁路沿线建筑中使用。 （1）地源热泵空调系统自动化控制程度高，整个系统是在电控系统操纵下有序运行，出现故障时能够自动报警、自动停机。避免了以往燃煤、燃油锅炉需要配备若干个专业锅炉操作工人的情况，节省了大量的人工费用。 （2）地源热泵空调系统只用电，没有燃煤、燃油等易燃品的危害性，也不用考虑燃煤、燃油、煤渣等存放场地的需求，更无直接碳排放和其它有害气体及污染物的排放，环保效果显著，无安全隐患。 （3）维修量低，系统使用寿命较长。地源热泵空调系统是在低温、常压的工况下工作；而燃煤、燃油锅炉（高温、高压）产生跑、冒、滴、漏和管路结垢等故障率较高，并且需要每年中、小修一次、3～5年一次大修，10～15年报废更新。从目前铁路在用的地源热泵项目看，大多数设备运行平稳，维修量较低，使用寿命较长，节省了许多维修资金。 （4）管理较好。由于地源热泵空调系统一次性投资较高，属于新的节能技术，科技含量较高。 （5）刚刚建成的新项目的效果一般是比较好的，节能效果比较明显。随着地源热泵技术的日趋成熟，地源热泵工程的设计逐渐完善、施工趋于规范、设备质量不断提高、节能效果越来越好。 2.太阳能集热器在铁路沿线建筑应用的优缺点 使用太阳能供热技术是减少和替代采暖用煤一种有效的途径。太阳能供热系统是利用太阳能集热器收集太阳能并结合辅助能源满足采暖和热水的供热需求的系统，太阳能采暖系统主要由三部分构成:热能提供部分，即太阳能集热器和辅助能源；储热和换热设备；热能利用部分,提供生活热水或采暖。太阳能供热技术应考虑以下因素： 1.太阳能供热适合低层建筑，适宜与地板采暖结合。 2.太阳能供热系统与热水系统有较大差异，系统设计应考虑非采暖季节防过热措施。 3.从经济上考虑，太阳能供热适宜替代电或油等能价比高的能源或适用于非采暖季节热水需求量大的场合；替代天然气或其它能价比低的能源，投资经济性较差，投资回报主要体现在社会效益和环境效益方面。 4.太阳能供热系统适宜使用平板集热器。平板集热器易与建筑结合，系统造价和维护费用低，且容易解决系统的过热难题。 3.空气源热泵在铁路沿线建筑应用的优缺点 空气源热泵具有资源丰富、高效节能、环保无污染、运行安全可靠等特点。空气作为热泵的低位热源，取之不尽，用之不竭，可以无偿的获取，而且空气源热泵的安装和使用也非常方便，节约了高位能而有效的利用了低位能。另外，空气源热泵输出能量与输入电能之比即COP一般在3～5之间，平均可达到3以上，而普通电热水锅炉的能效比不大于0.9，燃气、燃油锅炉一般在0.6～0.8，燃煤锅炉更低，一般只有0.3～0.7。空气源热泵是通过吸收环境中的热量来制取热水，所以与传统型的煤、油、气等燃烧加热制取热水方式相比，无任何燃烧外排物。一般空气源热泵系统的运行无传统热水器中可能存在易燃、易爆、中毒、腐蚀、短路、触电等危险，热水通过高温冷媒与水进行热交换得到。电与水在物理上分离，是一种安全可靠的热水系统。同时，空气源热泵设备性能稳定，运行安全可靠，并可实现无人操作。 4.超低环温空气源热泵研究应用 本文针对北方地区铁路沿线建筑采暖的需求，设计空气源热泵机组技术要求为：适于风冷机组风机盘管供暖要求，水侧进水温度为40℃，出水温度为45℃，在环境温度为-30℃工况下，机组制热能效比不低于2。 针对以上技术要求，主要采用Coolpack、EES等制冷模拟计算软件，分别对跨临界CO2热泵、CO2复叠式热泵以及R404A热泵三种空气源热泵系统的性能进行了计算分析对比，以寻找最适合用于北方低温寒冷气候工况下的空气源热泵系统。 4.4 对比分析 通过对跨临界CO2热泵、CO2复叠热泵以及R404A热泵三种技术方案性能进行理论计算，其制热量及制热能效比随蒸发温度变化综合对比如下 （1）在进出水温度为40℃/45℃的采暖工况下，跨临界CO2热泵制热能效比要远低于另外两种方案制热能效比，这是由于跨临界CO2系统受气体冷却器进水温度影响大，随着进水温度的升高，机组性能变差，特别是在低温工况下，跨临界CO2热泵制热能效比非常低，不适宜作为冬季供暖加热用。 （2）在相同的冷凝温度下，随着蒸发温度的升高，CO2 复叠式热泵与R404A热泵的制热量均随蒸发温度升高而增大，而跨临界CO2热泵的制热量随蒸发温度升高增大并不明显； （3）在蒸发温度为-40℃工况下，CO2 复叠式热泵与R404A热泵制热量、能效比相当，随着蒸发温度升高，R404A热泵制热量增大的幅度要明显高于CO2 复叠式热泵；R404A热泵制热能效比增大的幅度明显高于CO2 复叠式热泵, R404A热泵总体性能优于CO2 复叠式热泵。 结束语 （1）跨临界CO2热泵可以把水温升到更高的温度，适应于将冷水（10℃-15℃）直接加热到80℃以上的直热式热泵。由于跨临界CO2系统受气体冷却器进水温度影响大，随着进水温度的升高，机组性能变差，特别是在低环境温度，进出水温度为40℃/45℃采暖工况下，跨临界CO2热泵制热能效比非常低，不适宜于采暖加热。

超低温空气源热泵在严寒地区的应用

超低温空气源热泵在严寒地区的应用 ●PHNIX集团廖汉光 一、引言 人类进入二十一世纪，首先面临的是这样的矛盾，一方面，人民对生活品质的要求日益提高，另一方面是日益高涨的环保压力和能源价格。如何化解这个矛盾，是关系着人类可持续和谐发展的大问题。热泵作为一种可再生能源的利用模式，节能环保，受到越来越广泛的重视和应用。根据热量的来源，热泵可分为空气源热泵，土壤源热泵，水源（污水，海水，地下水）热泵等，上述热泵各有优缺点，土壤源热泵和水源热泵的热源稳定，无结霜化霜过程，但受自然条件的约束，空气源热泵热源灵活，受自然条件的限制大，热源不太稳定，有结霜和化霜的过程，在环境温度较低（小于-5℃）的情况下，制热量和能效比都大幅衰减。如何开发出在-15℃以下的环境温度条件下能够稳定有效地制热空气源热泵机组，是每一个的热泵生产厂家和开发人员面临的一个艰巨的问题。PHNIX(芬尼克兹)北极星系列超低温热泵机组的开发成功，使空气源热泵推广应用到高寒地区成为可能。 二、ZWKS系列压缩机 PHNIX(芬尼克兹)北极星系列超低温热泵机组使用的就是艾默生公司研发的ZWKS系列热泵热水器专用压缩机，该系列压缩机拥有先进的喷气增焓（EVI）技术，该技术不但能拓展空调热泵在北方地区的应用，还可以优先地提高空调系统的制冷制热性能，特别是可以使低环境温度下的制热量和COP得到显著提升。

EVI涡旋压缩机除了常规的吸气口和排气口外，还带有第二个吸气口，即蒸气喷射口，中压的制冷剂蒸气通过蒸气喷射口和位于定涡旋盘的喷射孔喷射到涡旋盘的中间腔，以增加制冷剂流量，结合带经济器的系统设计，达到增加系统制热量或COP，以及降低涡旋温度的目标。 由于热泵热水器的应用极为苛刻，艾默生公司对此专门设计了ZWKS系类热泵热水器专用涡旋压缩机，为适应高出水温度对应的高负载，对压缩机的点击进行了加强，对浮动密封、动涡旋以及动态排气阀进行了专门设计以适应低温制热水时的高压比运行特点，同时为了控制安全的排气温度，对EVI喷射通道进行了设计加强。 ZWKS压缩机机构图如下： 三、PHNIX北极星系列超低温热泵机组工作原理 下图是PHNIX北极星系列超低温热泵机组的工作原理：

关于低温环境下空气源热泵的探讨

能源是人类和社会生存发展的重要资源，但是随着人类社会的不断发展以及人民生活水平的不断提高，能源需求量不断增大，由此导致的能源消耗和环境污染问题也日益严重，节约能源和保护环境已经成为人类不可推卸的责任。 空气源热泵是一种以逆卡诺循环为工作原理，把丰富的空气作为低温热源，通过电能的驱动，将空气中大量的低温热能转变为高温热能的装置。近些年来，空气源热泵技术以其高效节能、安装方便、环保无污染的特点，有效的解决了在冬季我国北方以燃煤为供暖模式所带来的负面影响，缓解了我国资源紧张的局面，成为热泵技术中应用最为广泛的一种。但是，在室外温度较低的情况下，空气源热泵系统并不能高效安全的运行，成为了空气源热泵系统在寒冷地区应用的制约因素。 本文对空气源热泵系统进行了简单介绍，指出在寒冷地区空气源热泵系统容易出现的问题，综合国内外专家学者的研究成果，对不同的改善措施进行分析，希望能对空气源热泵技术的发展起到积极作用。 1 空气源热泵系统 热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置，也是全世界倍受关注的新能源技术。它不同于人们所熟悉的可以提高位能的机械设备—“ 泵”，热泵通常是先从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，然后再向人们提供可被利用的高品位热能。空气源热泵作为热泵技术的一种，有“ 大自然能量的搬运工” 的美誉，利用蒸汽压缩制冷循环工作原理，以无处不在的空气中的能量作为主要动力，通过少量电能驱动压缩机运转，实现能量的转移，满足用户对生活热水、地暖或空调等需求。空气源热泵系统不需要复杂的配置、昂贵的取水、回灌或者土壤换热系统和专用机房，它能够逐步减少传统采暖方式给大气环境带来的大量污染物排放，保证采暖功效的同时实现节能环保的目的。 空气源热泵系统通常由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀 4 部分构成，通过让工质不断完成蒸发→ 压缩→ 冷凝→节流→ 再蒸发的热力循环过程，从而实现热量的转移. 在制热时，液态制冷剂在空气换热器中汽化，吸收空气中的热量，低温低压的气态制冷剂经压缩机压缩后变为高温高压气体送至水换热器。由于制冷剂的温度高于水的温度。制冷剂从气态冷却为液态，液体制冷剂经膨胀阀节流后，在压力作用下进入空气换热器，低压气体制冷剂再次汽化，完成一次循环。在这个循环中，随着制冷剂状态的变动，实现了热量从空气侧向水侧的转移。在制冷时，液态制冷剂在水换热器中汽化，使水温降低。低温低压的气态制冷剂经压缩机压缩，变为高温高压气体，进入空气换热器，由于制冷剂温度高于空气温度，制冷剂向空气传热，制冷剂经气体冷凝为高压液体，高压液态制冷剂经膨胀阀节流后进入水换热器，低压液体制冷剂再次汽化，完成一个循环。在这个循环过程中，随着制冷剂状态的变动，实现了热量从水侧向空气侧的转移。 2 空气源热泵北扩的制约因素 空气源热泵系统在环境温度相对较高时，运行性能良好，但是室外温度较低的情况下，空气源热泵系统不但无法满足负荷的需求，而且系统自身也无法保证安全稳定的运行，这一直制约着空气源热泵的发展和推广应用。在较低的室外温度情况下，空气源热泵系统容易出现以下问题：

空气能热水器方案及报价模板

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xxxxxxxxxx 格力空气源热泵热水器 设 计 方 案 xxxxxxxxxx 2Oxx年xx 月xx日

厂家介绍 热泵热水器市场销售额从02年开始，年均增长量达50%以上，08年销售额达到了14亿元，相对07年增长了100%，预计09年的增长仍将保持在50%以上。根据热泵热水器行业分析报告的预测，2012年热泵热水器产值将达到40亿元，其中大部分份额将来自于主要的空调企业，热泵热水器产品将成为众多空调企业新的利润增长点。 一、工作原理及主要结构形式 1、利用热泵原理，以消耗一部分电能为补偿，通过热力循环，从周围空气中吸取热量，通 过压缩机将其输送至冷凝器，将来自水箱内的冷水加热至生活或生产所需要的目标值 （35～60℃可调）； 2、热泵热水机组因其节能，高效，环保而广泛应用于工厂、宾馆、酒楼、医院、美容美发 店、洗衣店、洗浴中心和热水应用量较大的其他场合。 二、主要结构形式： 1、静态加热式：分内盘和外盘两种方式.内盘换热器置于水箱中，将冷媒通入水箱中加热水; 外盘式是盘管缠绕在水箱外壁加热,给水箱中水加热,铜管不和水接触,避免了腐蚀和泄露,用水更安全. 2、直热式：冷水经过机组一次即达到设定温度。在循环式水路上增加冷凝压力调节阀。

系统工作原理图 直热式热水器产品系统图 产品定义 直热循环式机组 循环式是指冷水通过水泵在储水箱及机组之间经过多次循环加热，水温逐渐达到设定温度；直热式是指冷水经过机组一次即达到设定温度。格力直热循环式热水机属业内先进设计，集直热式与循环式于一体，既可作为直热式机组使用，也可作为循环式机组使用。机组有三个水口：直热进水口、循环进水口和热水出口，比市场上销售的常规直热式或循环式热水机多一个进水口。格力直热循环式热水机标准使用方式是以直热产水为主，循环保温为辅。无论是直热运行还是循环加热，出水温度均可达到50℃以上。

空气源热泵设计

项目空气源热泵系统设计方案 编制单位： 日期：

目录 一、工程概况 (3) 二、地理位置及气侯 (3) 三、工程设计依据 (4) 四、设计参数 (4) 五、热水系统的设计计算 (4) 六、热泵设备选型 (5) 七、保温储热水箱的选型 (6) 八、系统运行技术措施 (6) 九、运行成本分析 (8)

一、工程概况 名称：地址：结构类型：层数：面积：，计划夏季冷水人/天；冬季用热水约人/天。 二、地理位置及气侯 本项目位于中纬度欧亚大陆东岸，面对太平洋，季风环流影响显著，冬季受蒙古冷高气压控制，盛行偏北风；夏季受西太洋副热带高气压左右，多偏南风。气候属暖温带半湿润大陆季风型气候，有明显由陆到海的过渡特点：四季明显，长短不一；降水不多，分配不均；季风显著，日照较足；地处滨海，大陆性强。年平均气温12.3℃。7月最热，月平均气温可达26℃；1月最冷，月平均气温为-4℃。年平均降水量为550～680毫米,夏季降水量约占全年降水量的80％。 三、工程设计依据 1、甲方提供的工程项目概述及要求； 2、《建筑给水排水设计手册》； 3、《建筑给水排水设计规范》； 4、《给水排水常用数据手册》； 5、全国民用建筑工程设计技术措施---给水排水。

四、设计参数 1、夏季冷水的供水温度：7℃； 冷水的回水温度：12℃。 2、冬季热水的供水温度：55℃； 热水的回水温度：45℃。 3、全年平均冷水温度为15℃。 4、用水量，每天需要55℃热水 10*50L/= T。 五、热水系统的设计计算 1、根据《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003 ①全天耗热量计算： 夏季1kcal/kg.℃×0.5吨×( ℃ -℃)1031.05 = KW ； 冬季：1kcal/kg.℃×吨× (55-5℃)1031.05 = KW； 春秋季：1kcal/kg.℃×0.5吨×(55-15℃)1031.05= KW； ②小时耗热量计算：热泵每天运行时间不超过24小时，从节约投资和经济运行最合理考虑，在冬季不利天气下，我们计算按照每天最长18小时计算。

环境温度对空气源热泵热水器系统性能的影响分析

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/cd5435081.html, 环境温度对空气源热泵热水器系统性能的影响分析 作者：王军辉 来源：《科技风》2019年第23期 摘要：环境温度对空气源热泵的性能有着十分重大的影响，并且随着现代社会中空气源 热泵的使用工况越来越复杂以及使用环境越来越恶劣，想要让空气源热泵能够稳定的发挥自身的性能，就必须将环境温度作为控制变量，通过大量的试验分析研究环境温度对空气源热泵的影响规律，从而根据不同的工况找到不同的解决措施。本篇文章主要是让空气源热泵在不同的温度下进行多次试验，并对多次试验的结果进行分析总结得到以下规律：（1）随着温度的不断下降会导致过热度也随之不断的降低，空气源热水泵的产热量随着过热度的降低会逐渐增大，但是当整个系统的过热度降低到零度时，整个系统的产热量会开始降低。（2）环境中整体温度过低的话，会导致空气源热泵的压比增大、排气温度升高，这时系统的压缩机加大功率，可以使排气温度明显降低。 关键词：空气源;热泵热水器;温度;性能 1 绪论 与普通热水器相比，空气源热泵热水器效率更高，对环境的污染更小，更节能，因此在现代社会中受到人们的欢迎。新型空气源热水器的耗电量比传统热水器低百分之六十二，比太阳能热水器低百分之三十三。空气源热泵热水器主要吸收空气中的热量，然后将自身压缩系统吸收的热量传递给热源，最终实现自身功能。通过经验知识和日常使用情况可以知道，环境的温度对于空气源热泵具有十分明显的影响作用。本篇文章旨在分析空气源热泵热水器在不同温度外界环境条件下的使用性能，并将多次试验的结果进行分析研究，得到温度对空气源热泵热水器的影响规律。 2 系统的试验方法 2.1 试验中需要用到的儀器设备 对空气源热泵热水器进行试验时需要使用到以下仪器和设备：上水阀、液位观测管、排水阀、电子膨胀阀、科式质量流量计、高压储液器、电磁阀、干燥过滤器、视液镜、浮子流量计、过滤器、循环水泵、套管冷凝器、压缩机、风机、压缩机、翅片蒸发器等等设备。整套试验设备中需要使用到十六个温度控制器和四个压力控制器。系统中的温度需要使用热电偶进行测量，系统的压力需要使用压力传感器进行测量。在整个试验开始之前，首先对系统的水泵的功率进行调节，使系统中水流量在合适的范围之内，并且将系统中的水进行充分的混合，保证

空气源热泵系统设计指南设计

空气源热泵系统设计指南 空气源热泵系统设计指南空气源热泵就是利用室外空气的能量，通过机械做功，使得能量从低位热源向高位热源转移的制冷（制热）装置。它以冷凝器放出的热量来供热，以蒸发器吸收热量来制冷。就热力循环的过程而言，制冷机和热泵都是基于逆卡诺循环而实现其功能的，由于这种装置在运行过程中，总是一侧吸热，另一侧排热，所以，一台装置伴生并兼具制冷和制热两种功能。空气源热泵的技术措施：1、具有可靠的融霜控制，融霜时间总和不应超过运行周期时间的20%。 空气源热泵系统设计指南 空气源热泵就是利用室外空气的能量，通过机械做功，使得能量从低位热源向高位热源转移的制冷（制热）装置。它以冷凝器放出的热量来供热，以蒸发器吸收热量来制冷。 就热力循环的过程而言，制冷机和热泵都是基于逆卡诺循环而实现其功能的，由于这种装置在运行过程中，总是一侧吸热，另一侧排热，所以，一台装置伴生并兼具制冷和制热两种功能。 空气源热泵的技术措施： 1、具有可靠的融霜控制，融霜时间总和不应超过运行周期时间的20%。 2、冬季设计工况时机组性能系数（COP），冷热风机组不小于1.8，冷热水机组不应小于2.0。

3、寒冷地区采用空气源热泵机组应注意以下事项： 1）室外计算干球温度低于-10℃的地区，应采用低温空气源热泵机组； 2）室外温度低于空气源热泵平衡点温度（即空气源热泵供热量等于建筑物耗热量）时，应设置辅助热源。 4、机组进风口的气流速度宜控制在1.5-2.0m/s，排气口的排气速度不宜小于7m/s。 5、热泵机组的基础高度一般应大于300mm，布置在可能有积雪的地方时，基础高度需加高。 重点公式和基本数据： 一、基本耗热量公式：Q=K×F×ΔT 其中： Q—围护结构基本耗热量，W； K—围护结构传热系数，W/(㎡.℃)； F—围护结构传热面积，㎡； ΔT—室外计算温差，℃； 用于计算门、窗、墙、地面、屋面各部分围护结构的基本耗热量 常用围护结构传热系数K（W/(㎡.℃))

空气源热泵-超低温工况-运行及商业报告

空气源热泵-超低温工况运行分析 0、引言 当前煤炭、石油、天然气等“化石类能源”的不可再生性及全球储量的高速减少，带来了世界性的能源短缺，加上地球生态环境的日益恶化，使得保护生态环境、加速开发和利用可再生能源，成为人类紧迫而艰巨的任务。 蓬勃发展的中国经济、高速增长的热水需求、节能产品的美好市场前景以及商用和工业用及类似用途的热泵热水机对传统制热水设备革命性的替代趋势，使众多敏锐的厂家和商家精英，纷纷投身该领域。目前国内从事热泵热水机生产的厂家已遍布中国大江南北，市场已形成激烈竞争的局面。由于我国水资源，特别是地下水资源相对缺乏，这种情况在三北等传统的供热水地区更是严重，所以发展地下水源热泵受到了诸多条件的限制。同时因为水源热泵热水机是常年吸收地下的热量，因此地下可提供的热量会越来越少，最终会产生机组不能吸收到足够的热量，从而不能正常制取热水。 空气源热泵机组除了具有环保、节能的特点外，还有系统简单、初投资低、维护方便、调节灵活等特点，因此已经得到了大面积的推广应用。由于市场上大量推广的普通空气源热泵机组不能在低温环境(-7℃以下)中长期可靠地工作，因此，就产生了超低温空气源热泵热水机这个细分市场。超低温空气源热泵可以在环境温度-8℃以下的区域长期稳定可靠地工作，同时制热性能、能效比也提高了30%以上。 由于超低环境温度空气源热泵热水机即使在北方寒冷地区的综合能效比与水源热泵相当，而且外界供热的热源稳定，同时它几乎不占用土地面积，初投资较其他热泵产品低得多，因此，在寸土寸金的形势下，这种初投资低、占地少、调节方便的超低温空气源热泵热水机就成为今后取暖、洗浴最理想的加热设备。 一、普通空气源热泵热水机在低环境温度运行时存在的问题

空气源热泵设计选型与配置大全

空气源热泵设计选型与配置大全 一、空调负荷计算 1.空调负荷计算的组成(Q L) (1)由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑物围护结构传入室内 的热量形成的冷负荷； (2)人体散热、散湿形成的冷负荷； (3)灯光照明散热形成的冷负荷； (4)其他设备散热形成的冷负荷； (5)渗透空气所形成的冷负荷 (6)新风量负荷 2.空调负荷计算方法简单介绍 空调动态负荷的计算显得比较繁琐，即便是采用一些简化手段，计算工作量也是比较大的。估算最简便，捷径行路，人之通性，慢慢的被它取而代之了。

但是估算的根据并不坚定，偏于保守是不可避免的，总是顾虑怕估算的小了，这也是可以理解的。估算法也要注意与实际相符合，要根据实际的经验以及不同建筑的各自不同的情况。目前空调负荷的计算还是以估算为主。 3.民用建筑空调单位面积冷负荷（q L）

4.负荷计算——单位面积冷负荷法 Q L=q L×S 式中：Q L——建筑物空调房间总冷负荷 (W) Q L——冷负荷 (W/m2) S——空调房间面积 (m2) 二、空调末端（风机盘管）的计算与选择 （1）根据风量：房间面积、层高（吊顶后）和房间气体循环次数三者的乘积即为房间的循环风量。其对应的风机盘管高速风量，即可确定风机盘管型号。（2）根据冷负荷：根据单位面积负荷和房间面积，可得到房间所需的冷负荷值。利用房间冷负荷对应风机盘管的中速风量时的制冷量即可确定风机盘管型号

一般采用第二种方法——根据冷负荷选择风机盘管，在特殊场合如对噪音要求较高的场所，可用第一种 方法进行校核。 确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明 装或安装），送回风方式（底送底回，侧送底回等）以及水管连接位置（左或右）等条件。 房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管，房间单 位面积负荷较大，对噪音要求不高时可考虑使用风 量和制冷量较大的风机盘管。注意：对于风管超过 一定长度的风盘，应采用中、高静压的风盘，且出 风管道上不宜多于两个出风口。 三、采暖负荷计算 1.采暖负荷计算的组成（Q n） 冬季采暖通风系统的热负荷，应根据建筑物下列散 失和获得的热量确定：

空气源热泵产业概况

我国空气源热泵产业发展 2.1 国内空气源热泵的产业规模 2.1.1 空气源热泵热水器 根据中国节能协会热泵专业委员会对2014年空气源热泵热水器（机），即空气能热水机行业进行的产销量市场调查和统计，2014年全年空气源热泵热水机总产值大约为73.9亿人民币，其中出口占比为14.5%，内销占比为85.5%,总体比2013年增长22.1%，其中内销增长26.8%，出口微增0.8%。从产销量来看，2014年总产销量达141.9万台，主要增长同样来自于内销。2014年国内进口的空气源热泵热水机非常少，本次统计中没有考虑。这一数据涵盖范围是中国境内生产的空气源热泵热水器（机），含家用热水器和商用热水机，也包括被用于采暖和特种用途的空气源热泵热水机组；但不包括地源和水源热泵，也不包括按冷水机组标准生产制造的空气源冷热水机组等。 图2-1 2012-2014年中国空气能热水器销售规模 从内销产品的家用机和商用机比例来看，2014年内销产品中家用机占比进一步提升，销售额占比达到70%。家用机销售量达到了110.6万台，比2013年增长了31.2%。 从市场份额来看，在制取生活热水为主的家用热水器市场上，空气源热泵热水器（机）在国内家用热水器台数所占市场份额约为3%，未来潜力巨大。同时，由于产品价值较高，销售额所占份额约为9%。根据产业在线等市场监测机构的数据，2014年全国热水器销量约为3800万台，空气源热泵热水器的家用产品零售均价约为5500元。 图2-2 2014年中国家用热水器市场份额 在制取采暖热水用于分户采暖的市场上，目前燃气壁挂炉等是主流产品，空气源热泵热

水机组的应用正逐渐发展。根据中国土木工程学会燃气分会燃气供热专业委员会的统计，2014年全年中国燃气壁挂炉销量为164万台。根据企业访谈调研，2014年用于采暖的空气源热泵热水机产品不到1.5万台，远小于其它采暖供热产品。随着南方采暖和北方清洁能源供暖等新兴需求发展，空气源热泵热水机在采暖方面必将得到更多的应用。 2.1.2 其它空气源热泵产品 除了空气源热泵热水机产品之外，空气源热泵技术在中国空调产品应用也非常广泛，目前大部分空调产品都兼具有热泵制热功能。根据产业在线统计和国际铜业协会数据，2014年中国房间空调器销量达到了11,838万台，产值超过2000亿元人民币，其中内销7159万台，近90%是热泵型产品，即兼具有制热和制冷功能的空调产品。 图2-3 2012-2014年中国房间空调器销量（万台）图2-4 2013年中国房间空调器类型 中央空调产品中也有很大一部分是空气源热泵型产品。“空气-空气”热泵产品包括多联机、单元机和风管机等产品。“空气-水”的热泵产品包括涡旋式冷水机组和空气源热泵螺杆冷水机组等产品。根据i传媒—《暖通空调资讯》统计，2013年和2014年的产品销售如下图2-5。 图2-5 2013-2014年主要热泵空调产品销售情况 2.2企业规模不断发展壮大 我国空气源热泵热水产业经过近十年的发展，在空调和热水器产品等相关产业的基础上，通过持续创新和对成熟制造行业的借鉴，在技术、规模、装备、产业链和管理等方面都进一步得到提升，逐步建立起完善的产业链体系，为产品的更大规模的推广应用奠定了坚实的基础。 经过近十年的发展，2014年空气源热泵热水产业销售额大约为73.9亿元人民币。很多企业从最初的几百万、几千万元的销售额增长到了数亿元销售额。从企业销售额的区间情况来看，年销售额超过5亿元有2家，年销售额超过1亿元的共有10家（包含2家超过5亿的企业），年销售额1亿元以上的企业销售额约占到整个行业销售额的52.8%。但行业整机制造企业有300家以上，总体企业数量较多。