《制冷新技术》课件-模块三 空调节能技术

2025/5/9厚德乐学、修能致用1模块三

空调节能技术任务1低温送风技术2025/5/9厚德乐学、修能致用2一、技术介绍低温送风，是相对于常规空调送风而言的。常规空调系统的送风温度为16~18℃，低温送风系统的送风温度为4~12℃。低温送风是随着冰蓄冷技术发展而发展起来的一种空调方式。低温送风系统属于全空气系统，由中央空气处理机组、风机、风管、末端空气扩散设备及调节控制设备等组成，且低温送风系统的末端设备需要防止结露。2025/5/9厚德乐学、修能致用3二、系统分类2025/5/9厚德乐学、修能致用4三、系统特点空调冷源末端设备2025/5/9厚德乐学、修能致用5三、系统特点低温送风空调系统的优势是与冰蓄冷技术相结合，在获得低温冷源的同时，起到“移峰填谷”的作用，平衡电网负荷，提高了能源利用率，其节能和经济效益具体体现在以下几个方面：1）降低输送系统的初投资。2）节省建筑空间。（建筑物层高降低近100mm）3）减少系统运行能耗。4）采用较高的室内干球温度来降低能耗。2025/5/9厚德乐学、修能致用6四、应用场所优先考虑场所：1）建筑空间有限，需要尽量小尺寸的送风管道的场所。2）改造项目，如冷负荷已增加或超过现在供冷能力的场所。3）采用冰蓄冷的项目。4）希望降低房间湿度的场合。5）希望通过降低建筑层高以达到降低建筑造价或增加建筑物有效使用面积的场合应用考虑要素：1）有无制取低温冷冻介质的条件。2）对房间相对湿度有无特定要求（如必须高于40%）。3）对房间通风换气有无很高要求。4）经济上是否要求投入资金相对较少。5）全年中能否有大量时间可利用7~13°C的送风温度为室内环境供冷。2025/5/9厚德乐学、修能致用7四、工程案例案例来源：教材KJ49639暖通空调节能技术2025/5/9厚德乐学、修能致用8四、工程案例2025/5/9厚德乐学、修能致用9四、工程案例2025/5/9厚德乐学、修能致用10模块三

空调节能技术任务2空调蓄冷技术2025/5/9厚德乐学、修能致用11一、技术介绍蓄冷空调将建筑物空调时所需冷量的部分或全部在非空调时间制备好，并以某种形式储存起来供空调时使用。实现用户侧冷负荷用电的“移峰填谷”——电网高峰时的空调用电量，转移至电网低谷时使用。2025/5/9厚德乐学、修能致用12二、蓄冷介质蓄冷介质显热蓄冷固体水潜热蓄冷冰水合物等化学蓄冷笼形包合物其他溶液2025/5/9厚德乐学、修能致用13二、蓄冷介质蓄冷方式水蓄冷冰蓄冷共晶盐蓄冷水合物蓄冷蓄冷槽尺寸8-1012-30.89-1蓄冷温度（℃）708-125-12机组效率比较10.6-0.70.92-0.950.98-1.0热交换性能好一般差好冷量损失一般大小小不动液需否否是否否泵风机能耗10.71.051投资比较0.611.3-2.01.2-1.5Q1＝cm(t2-t1)

Q2＝mrr=335KJ/Kgc=4.2KJ/Kg.℃显热潜热2025/5/9厚德乐学、修能致用14三、蓄冷模式2025/5/9厚德乐学、修能致用15三、蓄冷模式制冷量Q

时间h

蓄冷

蓄冷

放冷

制冷机制冷

部分负荷蓄冷分布图2025/5/9厚德乐学、修能致用16四、运行模式并联流程串联流程2025/5/9厚德乐学、修能致用17五、水蓄冷系统1、简单水蓄冷空调系统：优点：直接向用户供冷，系统简单、一次性投资低、温度梯度损失小。缺点：蓄冷槽与大气相同，水质易受环境污染，增加水处理装置。水蓄冷系统的结构2025/5/9厚德乐学、修能致用18五、水蓄冷系统2、换热器间接供冷式水蓄冷空调系统：优点：1）用户侧管路可防止氧化腐蚀。2）可根据用户的要求选用相应的设备承受各种静压。缺点：1）增加了相应的设备投资。2）中间换热器会降低蓄冷系统的可用温差。高层、超高层系统水蓄冷系统的结构2025/5/9厚德乐学、修能致用19五、水蓄冷系统1、自然分层蓄冷：水蓄冷系统的分类2025/5/9厚德乐学、修能致用20五、水蓄冷系统多槽式蓄冷迷宫式蓄冷隔膜式蓄冷2、其他方式蓄冷：水蓄冷系统的分类2025/5/9厚德乐学、修能致用21五、水蓄冷系统水蓄冷系统设计1、蓄冷槽蓄冷量和蓄冷体积的确定：

2025/5/9厚德乐学、修能致用22五、水蓄冷系统水蓄冷系统设计2、蓄冷槽的结构设计：形状：直立平底圆柱体或与消防水池合用位置：地下或半地下，或与建筑物组合成一体材料：焊接钢槽、水泥槽注意防水保温2025/5/9厚德乐学、修能致用23五、水蓄冷系统水蓄冷系统经济性分析2025/5/9厚德乐学、修能致用24五、水蓄冷系统水蓄冷系统经济性分析2025/5/9厚德乐学、修能致用25五、水蓄冷系统水蓄冷系统经济性分析通过表2和表3的对比可以看出，本项目采用部分负荷蓄冷空调尽管在初投资比常规空调系统高17.2万，但是充分利用消防水池蓄冷技术降低了系统装机容量，降低率75%。2025/5/9厚德乐学、修能致用26五、水蓄冷系统水蓄冷系统经济性分析本工程采用部分蓄冷空调运行策略，日间释冷，按照释冷优先，制冷机组补充原则制定；非蓄冷工况的低谷电价时段，水槽不释冷，灵活开启基载机组台数。全天供冷期间，确保蓄冷量在日间全部释放的同时制冷机组高效稳定地运行。按照100%，75%，50%，25%的4种负荷率分别进行热平衡计算，各空调负荷段运行策略如图。2025/5/9厚德乐学、修能致用27五、水蓄冷系统水蓄冷系统经济性分析通过表4对比可以看出，采用部分负荷蓄冷空调年供冷季耗电量比常规空调系统多151705kW•h，但是总电费却节省了12.18万，这正是因为水蓄冷空调将白天大部分电量转移到夜间低谷时段，削峰填谷作用明显，分别转移峰段电量215932kW•h，转移平段电量35226kW•h，开发低谷电量402863kW•h，由此得出采用蓄冷空调技术并不节能，但能节省运行费用，更重要的是有利于国家电网的安全运行。2025/5/9厚德乐学、修能致用28六、冰蓄冷系统冰蓄冷型式冰蓄冷主要有：冰盘管式;完全冰结式;冰球式;制冰滑落式;冰晶、冰泥式;……2025/5/9厚德乐学、修能致用29六、冰蓄冷系统直接制冰冰盘管式：将冰直接结在蒸发器的盘管上，蒸发器盘管伸入蓄冰槽内构成结冰时的主干管。制冷剂in制冷剂out水in水out2025/5/9厚德乐学、修能致用30六、冰蓄冷系统直接制冰完全冻结式：将冰盘管改为PVC塑胶管伸入蓄冰槽内，管内充以低温盐水(二次冷剂)使蓄冰桶内的水结冰。乙二醇in乙二醇out2025/5/9厚德乐学、修能致用31六、冰蓄冷系统内-外部融冰冰盘管式：融冰时则将空调回水直接冲蚀槽内的冰而释放出冷量—外融冰方式。完全冻结式：融冰释冷时,让空调回水(盐水)通过冰管内部,使最接近管壁的冰层先行融化释冷——内融冰方式。2025/5/9厚德乐学、修能致用32六、冰蓄冷系统直接制冰冰球式：将水注入塑胶球内，并预留一个凹陷的膨胀空间，由球内的水结冰蓄冷和化冰释冷，工作原理类似完全冻结式。2025/5/9厚德乐学、修能致用33六、冰蓄冷系统直接制冰制冰滑落式：是一种动态制冰。空调回水自上方以一薄水膜的方式喷洒而下，遇到冰冷的蒸发器结成薄冰层。四通阀切换,蒸发器变成冷凝器，由压缩机送来的高温制冷剂进入其中,使冰融化，薄片冰由于自身重力向下滑落至下方蓄冰槽内。原理如一般常用的热泵除霜。2025/5/9厚德乐学、修能致用34六、冰蓄冷系统直接制冰外界水源接入的水流进入水箱,循环水泵将水抽到制冰机单体的分水盘内,分水盘将水均匀的喷洒到蒸发器内壁上,水在蒸发器内腔冷媒的热交换下迅速凝结成冰层,螺旋冰刀在减速器的传动下,沿逆时针方向缓缓将冰层切破,冰片依靠重力落入下部储冰柜中,未结冰的水沿蒸发桶内壁落入挡水板,顺导流槽流动,汇入水箱进行下次循环使用。2025/5/9厚德乐学、修能致用35六、冰蓄冷系统直接制冰冰晶或冰泥式：冰晶（ice-slurry）又称冰浆或冰泥，是一种水、冰晶粒子和添加剂（如乙二醇、氯化钠、乙醇）的混合物，同时由于其流动性很好，能够被泵送，因此也叫“二元冰”。采用冰晶作为载冷剂，主要目的在于通过冰晶粒子的瞬间相变释放大量的潜热。2025/5/9厚德乐学、修能致用36七、水合物蓄冷系统水合物气体水合物是由水分子和特定的水合介质分子在一定的温度和压力条件下相互作用而形成的笼型晶体化合物。M（气体或液体）十nH2OM·nH2O+ΔH（反应热）2025/5/9厚德乐学、修能致用37七、水合物蓄冷系统水合物蓄冷工质的选择①蓄冷密度大(＞270kJ／kg）；②适当的相变温度和工作压力(6~12℃，0.1~0.3MPa)；③热物性：高的导热系数、低的相变体积变化，及小的过冷度和高的溶解度；④化学性能稳定，无环境污染，没有ODP和GWP效应；⑤材料价格合理，有实用性。2025/5/9厚德乐学、修能致用38七、水合物蓄冷系统主要制冷剂水合物性质制冷剂分解点反应热(KJ/kg)温度(℃)压力(atm)R118.50.543334R1211.84.39316R141b8.40.424344R142b12.12.25349R152a15.04.34383R134a10.04.103582025/5/9厚德乐学、修能致用39模块三

空调节能技术任务3相变储能技术2025/5/9厚德乐学、修能致用40一、储能概述能量提升装置/index.html你所了解的储能有哪些呢？储能技术：能量利用的不平衡以及可再生能源的间断性都需要储能。2025/5/9厚德乐学、修能致用41一、储能概述物理储能2025/5/9厚德乐学、修能致用42一、储能概述化学储能构成铅蓄电池之主要成份如下：

阳极板(过氧化铅.PbO2)--->活性物质阴极板(海绵状铅.Pb)--->活性物质电解液(稀硫酸)--->硫酸(H2SO4)+水(H2O)

电池外壳隔离板其它(液口栓.盖子等)铅酸电池2025/5/9厚德乐学、修能致用43一、储能概述化学储能石墨烯电池锂电池所谓锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的，独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”，俗称“锂电”2025/5/9厚德乐学、修能致用44一、储能概述电化学储能超级电容器超级电容是近几年才批量生产的一种新型电力储能器件，也称为电化学电容。既具有静电电容器的高放电功率优势又像电池一样具有较大电荷储存能力，单体的容量目前已经做到万法拉级。超级电容还具有循环寿命长、功率密度大、充放电速度快、高温性能好、容量配置灵活、环境友好免维护等优点。2025/5/9厚德乐学、修能致用45一、储能概述热储能储热，也是储能的一种技术路线，其原理是利用储热介质进行热量的存储和释放。目前国际上应用较多、技术较成熟的主要有熔融盐储热。2025/5/9厚德乐学、修能致用46一、储能概述热储能利用材料的比热容或者材料温度的变化（显热）。利用材料物态的转变（相变热）2025/5/9厚德乐学、修能致用47二、相变储能相变储能材料定义：相变材料(PCM)是指在一个相对稳定的温度下发生状态转变，利用相变潜热储存或释放大量热量的材料。特点：PCM在其状态发生物理变化(融化或凝固)的过程中会向环境释放热量或者从环境中吸收大量的热量，材料本身的温度几乎维持不变，将相变热转移到环境中。2025/5/9厚德乐学、修能致用48二、相变储能相变材料属性Q1＝cm(t2-t1)

Q2＝mrr=335KJ/Kgc=4.2KJ/Kg.℃显热潜热相对于日常建筑材料的显热吸热、放热，相变材料的相变潜热储能潜力十分巨大。2025/5/9厚德乐学、修能致用49二、相变储能相变材料在建筑中的应用特点(1)储能性:导热系数较高，单位质量相变潜热大;(2)易封装性:体积膨胀率小，密度大;(3)相变过程稳定:相变过程可逆性好，相变过程的方向仅以温度决定，不存在过冷和降解现象;(4)安全性:无毒、无腐蚀、无泄漏、防火、不污染环境;(5)经济性:相变材料经济且原料来源容易;(6)可靠性:相变过程不会产生降解和变化，使用寿命长达50年以上;(7)适宜性:相变温度合适，适合于该地域的气候特征和接近人体的舒适温度。2025/5/9厚德乐学、修能致用50二、相变储能相变材料在建筑中的应用1.被动式相变蓄能围护结构—相变墙体相变墙体多用于夏季蓄冷降温，如德国路德维希港公寓楼房屋内墙涂有一层含有充满蜡粒的微囊体的石膏材料，在夏季白天温度较高时，微囊体中的蜡粒熔化吸收热量贮存起来，在不使用空调的情况下也能保持室内凉爽。2025/5/9厚德乐学、修能致用51二、相变储能相变材料在建筑中的应用2.被动式相变蓄能围护结构—相变地板冬季太阳高度角较低，热量多来自于地板吸收的太阳辐射，为了尽可能贮存白天的太阳辐射能，在夜晚释放出来提高室内温度，冬季采暖房间多采用相变地板储能。如清华大学超低能耗示范楼将定形相变材料填充于常规的活动地板内，将白天由玻璃幕墙和窗户进入室内的太阳辐射热储存在相变材料中晚上温度较低时相变材料发生相变向室内放出白天贮存的热量，测试结果表明室内温度波动控制在6℃以内。2025/5/9厚德乐学、修能致用52二、相变储能相变材料在建筑中的应用2025/5/9厚德乐学、修能致用53二、相变储能相变材料在建筑中的应用3.被动式相变蓄能围护结构—相变特朗勃墙（TrombeWall）特朗勃墙又称太阳能通风墙或实体式集热蓄热墙。它由法国太阳能实验室主任费利克斯·特朗勃（FelixTrombe）于1958年提出，是一种被动式太阳能利用技术。特朗勃墙的具体形式可有很多种，但其基本构件均是朝南的重质墙体和与之相隔一定距离的玻璃盖板，基本原理均是利用“温室效应”原理，加热墙体与玻璃么间的空气夹层，产生热压来驱动空气流动。2025/5/9厚德乐学、修能致用54二、相变储能相变材料在建筑中的应用被动式相变蓄能围护结构—相变特朗勃墙2025/5/9厚德乐学、修能致用55二、相变储能相变材料在建筑中的应用被动式相变蓄能围护结构—相变特朗勃墙同济大学在文远楼实验室内建造了一面相变玻璃砖特朗勃墙。相变墙体采用方形中空玻璃作为相变材料的容器，相变材料为二氧化硅脂肪酸复合相变材料，并采用苯丙乳液作为粘结剂，相变材料功能层厚度为20mm左右（用溶胶—凝胶法封装）。数据测试显示相变玻璃砖墙的使用减少室内温度波动3℃左右。2025/5/9厚德乐学、修能致用56二、相变储能相变材料在建筑中的应用4.主动式相变供暖蓄热系统—电加热式相变地板辐射采暖系统在水泥板间铺设定形相变材料，以高密度聚乙烯作为载体包裹石蜡相变主体。（相变温度21.6℃

）相比普通地板辐射采暖系统，使用谷电辅助加热的定形相变贮能式地板辐射采暖系统的运行费用减少50%，并且可以将室内温度控制在较为舒适的18～22℃之间。“削峰填谷”2025/5/9厚德乐学、修能致用57二、相变储能相变材料在建筑中的应用5.主动式相变供暖蓄热系统—太阳能相变地板辐射采暖系统将太阳能光热系统产生的中低温热水通入蓄能地板填有相变材料的盘管中，通过对流换热和热辐射方式供暖。天普太阳能楼游泳馆采用太阳能相变地板辐射采暖系统，其地板构造如图5所示。温度测试结果显示相变材料的热惰性延迟了室内温度的变化，温度波动小，室内舒适度得到提高。2025/5/9厚德乐学、修能致用58二、相变储能相变材料在建筑中的应用6.主动式相变空调蓄冷系统—机械通风相变墙体综合考虑相变材料的经济性、稳定性和耐久性，选择工业级的癸酸和月桂酸，将两种材料按照质量比66∶34混合，再用差示扫描量热分析仪(DSC)测试混合物的相变温度和相变潜热，测试结果显示共熔物的相变温度范围18.55～26.51℃，相变潜热为126.356kJ/kg。相变墙体通过昼夜切换室内外风机运行模式，利用夜间相变材料凝固蓄冷和白天熔化吸热的特性，实现室内温度的主动调节。2025/5/9厚德乐学、修能致用59二、相变储能相变材料在建筑中的应用7.主动式相变空调蓄冷系统—夜间通风相变蓄冷吊顶夏季关闭室内空调系统送风阀，利用夜间谷电驱动风扇，使室外冷空气在天花板和楼板之间的吊顶空间内循环流动，冷却相变吊顶储存冷量，白天打开室内送风阀，室内空气被吊顶冷却后送入房间。2025/5/9厚德乐学、修能致用60二、相变储能相变材料在建筑中的应用8.被动式相变蓄能建筑构件传统遮阳虽然能够有效遮挡太阳辐射，但百叶温度随着太阳辐射的增多而逐渐增高，由此产生的热辐射会给附近工作的人带来不舒适的感觉。加入相变材料后，百叶温度稳定在较低的水平，不会产生过多的热辐射。在夜晚利用室外冷空气冷却百叶。2025/5/9厚德乐学、修能致用61三、相变材料无机相变材料2025/5/9厚德乐学、修能致用62三、相变材料无机相变材料2025/5/9厚德乐学、修能致用63三、相变材料有机相变材料2025/5/9厚德乐学、修能致用64三、相变材料有机相变材料2025/5/9厚德乐学、修能致用65三、相变材料石蜡优点：相变热较高，不过冷，蒸气压低，稳定性好，自成核和无相分离，容易获得、价格便宜，缺点：导热率低，体积变化大在应用中往往需要加入金属填充物或采用翅片管等方法提高材料的导热性能，还要采用塑料容器来克服熔化和凝固时体积变化大的缺点。石蜡是固态高级烷烃的混合物，主要成分的分子式为CnH2n+2，其中n=17~35。2025/5/9厚德乐学、修能致用66三、相变材料脂肪酸特点：熔化／凝固特性好，性质稳定，无毒，相变过程中体积变化小、相变潜热大，价廉、容易获得相变温度范围在30～40℃之内很适合在被动式太阳能建筑中作为蓄能材料。几种脂肪酸相变材料混合可得到合适的相变温度蓄热材料脂肪酸是指一端含有一个羧基的长的脂肪族碳氢链，通式是C(n)H(2n+1)COOH2025/5/9厚德乐学、修能致用67三、相变材料几种脂肪酸共熔混合物的性能2025/5/9厚德乐学、修能致用68三、相变材料相变材料制备1.溶胶凝胶法用液体化学试剂或溶胶为原料，在液相中混合均匀并进行反应，生成稳定且无沉淀的溶胶体系。放置一段时间后转变为凝胶，经脱水处理，在溶胶或凝胶状态下成型为制品。2025/5/9厚德乐学、修能致用69三、相变材料相变材料制备2.加热共熔法加热共熔法制备相变复合材料是一种物理方法，通常是选用两种熔点区别很大的物质，将熔点高的物质作为支撑物，将熔点低的物质作为相变材料，即先把两种材料分批放入容器加热至共熔，再常温冷却即可。2025/5/9厚德乐学、修能致用70三、相变材料相变材料制备3.多孔材料吸附法利用多孔介质内部孔隙小的特点，将相变材料分散成很小的颗粒，借助毛细管效应提高相变材料在多孔介质中储藏的可靠性，使其在发生固-液相变时液体不发生泄漏，同时利用多孔介质导热率高的特点提高导热性能。2025/5/9厚德乐学、修能致用71三、相变材料微胶囊技术是一种利用成膜材料将固体或液体包覆使其形成微小粒子的技术。微胶囊相变材料是利用微胶囊技术，用有机化合物或高分子化合物将特定相变温度范围的相变材料用物理或化学方法封装起来，形成直径在1~300µm之间的颗粒。4.微胶囊法相变材料制备2025/5/9厚德乐学、修能致用72三、相变材料整体储能换热器是采用换热器的方法来封装相变材料。其常适用于中高温的固-液相变材料。（管翅式）相变材料封装1.整体储能换热器2025/5/9厚德乐学、修能致用73三、相变材料相变材料封装2.分散封装2025/5/9厚德乐学、修能致用74三、相变材料相变材料封装3.微胶囊封装技术试验步骤：将适量相变石蜡、甲苯-2，4-二异氰酸酯(TDI)溶于环己烷中，混合均匀，在搅拌状下缓慢加入到含有一定量乳化剂(OP-10)的水相中，在300r/min的转速下搅拌30min后，使其充分乳化形成均匀的水包油(O/W)型乳液，降低搅拌速度至150r/min，向此乳化液中缓慢滴加乙二醇(EG)溶液引发聚合反应，滴加完毕后，升温至70℃，保温2h，然后过滤并真空干燥即可得到微胶囊。2025/5/9厚德乐学、修能致用75三、相变材料相变材料应用存在的问题和挑战相变材料方面：无机水合盐潜热储存时存在过冷和相分离及热循环性能减退，需要有效解决，有机PCM导热系数小，储热能力差，选择适合的二元或多元相变材料体系和建筑墙体材料共混，并且达到易溶、稳定、防火等目的，尚需探索。2025/5/9厚德乐学、修能致用76二、相变储能相变材料应用存在的问题和挑战数值模拟研究方面：PCM应用于建筑中提高室内舒适度取决于当地的气候条件，需要动态分析PCM的特性，进一步研究壁面和空气对流换热时达到热平衡状态的参数。2025/5/9厚德乐学、修能致用77二、相变储能相变材料应用存在的问题和挑战其他方面：普通建筑材料中掺入相变材料后，相变材料与普通建筑材料的相容性及混合后材料的储热、传热特性的研究。2025/5/9厚德乐学、修能致用78模块三

空调节能技术任务4热泵技术2025/5/9厚德乐学、修能致用79一、技术介绍

热泵是一种充分利用低品位热能的高效节能装置。热量可以自发地从高温物体传递到低温物体中去，但不能自发地沿相反方向进行。热泵的工作原理就是以逆循环方式迫使热量从低温物体流向高温物体的机械装置，它仅消耗少量的逆循环净功，就可以得到较大的供热量，可以有效地把难以应用的低品位热能利用起来达到节能目的。[黄汉江．建筑经济大辞典：上海社会科学院出版社，1990-08:588]

热泵的种类可分为蒸汽压缩式热泵、吸收式热泵、化学热泵等，其中蒸汽压缩式热泵应用最为广泛。2025/5/9厚德乐学、修能致用80一、技术介绍血液--冷媒（制冷剂）心脏--压缩机血管--铜管、毛细管心脏瓣膜--单向阀体循环毛细管--冷凝器肺循环毛细管--蒸发器氧气交换--热量交换系统简介2025/5/9厚德乐学、修能致用81一、技术介绍关键技术风扇电机驱动噪音控制噪音控制风扇电机驱动冷媒流量均衡热回收&多功能除尘杀菌湿度控制高效换热器地源水源网络连接云服务，大数据智能控制新制冷剂应用压缩机驱动油分离技术油平衡★★★★★节能环保舒适性智能化压缩机设计2025/5/9厚德乐学、修能致用82二、空气源热泵热泵供暖系统由空气源热泵和搭载的末端组成，其中供暖系统搭载的末端主要有四种：散热器（暖气片）、风机盘管、地暖管和热风机。根据搭载的末端热泵供暖系统对应分成散热器末端式空气源热泵、风机盘管末端式空气源热泵、地面辐射末端式空气源热泵和直接冷凝式末端空气源热泵共四大类。热泵供热2025/5/9厚德乐学、修能致用83二、空气源热泵“第四代热水器”缺点设备外形问题结霜问题易结垢、压缩机易损坏优点高效节能绿色环保安全可靠全天候方便使用多重功能热效率380%-600%漏电危害，燃气泄漏危害制热快，安装地点无限制热水、空调、暖气体积较大工作环境温度-5-40℃高温高压下运行热泵热水器2025/5/9厚德乐学、修能致用84二、空气源热泵空气能热水器风冷热泵低温环境下效率大幅降低，环境温度过低时，COP值显著下降结霜现象影响换热效果技术缺陷2025/5/9厚德乐学、修能致用85三、空气源热泵空气源热泵机组冬季运行时，换热器表面容易结霜，需要不定期除霜，以恢复其供热能力。常规除霜方法主要有自然除霜法、逆循环除霜法、热气旁通除霜法、显热除霜法、高压静电除霜法和声波除霜法等，其中逆循环除霜法和热气旁通除霜法被广泛应用在空气源热泵机组的除霜控制中。蒸发器除霜2025/5/9厚德乐学、修能致用861、逆循环除霜法逆循环除霜法是一种传统除霜方式，其原理是通过四通阀换向改变制冷剂流向，将室外换热器转换成冷凝器，使机组进入除霜工况。由于恢复制热时，室内换热器表面温度较低，会吹出冷风，造成室内温度波动，影响室内舒适性;另外，四通换向阀动作时，系统压力波动比较剧烈，产生极大的机械冲击和气流噪声等。三、空气源热泵蒸发器除霜2025/5/9厚德乐学、修能致用87三、空气源热泵2、热气旁通除霜法热气旁通除霜法是利用压缩机排气管和室外换热器与毛细管间的旁通回路，将压缩机的高温排气直接引入室外换热器中，通过蒸气液化放出的热量将换热器外侧霜层融化。四通换向阀不需要切换，系能压力波动不大，产生的机械中击和气流噪南较小；制冷剂不再反向流动，室内换热器表面温度不会降得很低，这样就不会从房间取热，且室内温度波动不大，因此舒适性较好。但是这种方法在除霜过程中能耗损失较大，节能效果不佳。蒸发器除霜2025/5/9厚德乐学、修能致用88三、空气源热泵3、其他常规除霜方法其他的常规除霜方法还有自然除霜法、淋水融霜法、电加热除霜法、显热除霜法等。自然除霜法又称中止制冷循环法，主要用于包装间、冷却间等室温大于0℃的库房。需要除霜时，停止制冷，冷风机的轴流风机继续运转使霜层融化。电加热除霜法是在冷风机的翅片和水盘上设置电热管使其通电加热，融化霜层。显热除霜法是指利用旁通回路，将压缩机的高温高压排气直接引到电子膨胀阀前，再经过电子膨胀阀的等焓节流将压缩机排气引入室外空气换热器中，利用压缩机排气的热量将空气换热器翅片侧的霜层除掉，同时通过调节电子膨胀阀控制制冷剂流量，保证制冷剂在室外空气换热器中只进行显热交换而不进行冷凝。蒸发器除霜2025/5/9厚德乐学、修能致用89三、空气源热泵喷气增焓系统图及压焓图常规模块机冷媒循环EVI模块机冷媒循环EVI压缩机喷气增焓循环原理图喷气增焓循环压焓图冷凝器板换膨胀阀蒸汽喷射蒸发器制冷量增加制热量增加压缩过程改善主流量+喷射流量主流量喷射流量在辅助回路中，制冷剂液体经过膨胀阀降压，形成中间压力的气液混合物，随后进入经济器。在经济器中，这些气液混合物与主回路中温度较高的制冷剂液体进行热交换。经过热交换后，辅助回路中的气液混合制冷剂吸收热量并蒸发为气态。经济器作用原理图2025/5/9厚德乐学、修能致用90三、空气源热泵喷气增焓技术喷气增焓压缩机是采用中间级喷气技术，主流路冷凝后的液体一部分进入经济器，蒸发后进入压缩机中压腔压缩，主路的制冷剂液体被经济器过冷后进入膨胀阀蒸发。喷气增焓压缩机广泛用在涡旋式压缩机上。蒸发器吸气蒸汽喷射蒸发器流量不变

=吸气流量冷凝器流量增加

=排气流量

=吸气流量+喷射流量2025/5/9厚德乐学、修能致用91三、空气源热泵喷气增焓涡轮压缩机通过中压腔喷气孔，吸入部分中间压力的冷媒气体，与经过部分压缩机的冷媒气体相混合，再进行压缩。制热：室外温度很低时，室外机热交换能力下降，压缩机回气口的回气量减少，不能发挥最好效果。通过中间压力回气喷射口补充制冷气体，从而增加压缩机排气量，室内机热交换器制热的循环制冷剂量增加，实现制热量增加。制冷：主供液路的制冷剂液体被经济器冷却，带来额外的过冷度，增大了蒸发器前后的焓差，有效的增加制冷量2025/5/9厚德乐学、修能致用92三、空气源热泵喷气增焓有助于扩展制热运行范围喷气增焓系统可以有效控制压缩机的排气温度，利于压缩机运行范围的扩展2025/5/9厚德乐学、修能致用93三、空气源热泵采用典型R2212HP喷气增焓风冷冷水机与普通风冷冷水机热泵相比，在冬季进行不同环境温度下的制热能效测试。结果如图10所示。在相同环境温度下喷气增焓系统能效都明显高于普通热泵系统，尤其是低环境温度下，节能效果非常显著。典型R2212HPCOP测试结果喷气增焓技术提高热泵系统制热能效2025/5/9厚德乐学、修能致用94三、空气源热泵喷气增焓技术在地板辐射采暖户式供热系统应用2025/5/9厚德乐学、修能致用95三、地源热泵系统介绍地埋管地源热泵系统原理图地源热泵系统是一种利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的节能系统。实现了一套热泵设备冬季供暖、夏季供冷，因而比常规空调系统更具有节能效果和经济效益。地源热泵系统被称为21世纪最具发展前途的供暖空调系统之一。2025/5/9厚德乐学、修能致用96三、地源热泵系统形式利用置入岩土体中的地埋管换热器与岩土体的热量交换，通过热泵技术，将储存在岩土体中的低品位浅层地热能进行提升，对建筑物进行供冷、供热和供生活热水。地埋管地源热泵系统通过热源井抽取地下水作为热泵系统的热源或热汇，在供暖季从地下水中取热，在制冷季排出余热到地下水中，并通过回灌井自然或加压排入到地下水层，利用建筑物室内末端进行供冷供热的空调系统形式。地下水地源热泵系统通过抽取湖、库、塘、江、河等地表水体或置于其间的盘管进行取热或排热，在供暖季从地表水中取热，在制冷季排出余热到地表水中的一种地源热泵系统形式。地表水地源热泵系统ａ）地埋管地源热泵系统ｂ）地下水地源热泵系统ｃ）地表水地源热泵系统2025/5/9厚德乐学、修能致用97三、地源热泵系统应用优势：太阳能与岩土体热源具有很好的互补与匹配性，因此太阳能地源热泵复合式系统具有单一太阳能与地源热泵无可比拟的优点。工作原理：冬季日间热泵蒸发器同时从集热器与地埋管中吸收低位热能，经提升后从冷凝器侧输出高品位热能，以给建筑供热与提供生活用热水；夜间，则主要利用地埋管从岩土体中取热作为热泵热源，在负荷较大时，也可将蓄热水箱中蓄存的日间富余太阳能加入，以进一步提高热泵进口温度。夏季，系统采用地源热泵制冷运行工况，而太阳能系统主要用于提供生活用热水。太阳能—地源热泵复合式系统原图1-太阳能集热器2-U形地埋管换热器3-蒸发器（冬季），冷凝器（