1、空气源热泵基础培训叶琳2017年12月1、概述2、空气源热泵系统工作原理3、特点4、空气源产品结构介绍5、空气源热泵部件功能6、“煤改电”空气源热泵市场前景将迎来爆发1、概述空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术,通过自然能(空气蓄热)获取低温热源，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来制冷、制热和生活热水，整个系统集热效率甚高。名词解释：空气源就是热能来源于空气，另外还有水源、地源。热泵一种利用高位能是热量从低位热源流向高位热源的装置。1824年，热泵的理论起源于卡诺循环的论文1850年初开尔文提出冷冻装置可以用于加热之后许多科学家及工程师对热泵进行了长达80年的
2、大量研究。1924年，空气源热泵技术发明，但并未被人们充分认识和应用。直到20世纪60年代，世界能源危机爆发，热泵以其节约能源清洁环保的特点，经过改进登上历史舞台，并受到青睐。目前在欧美大多数发达国家，如澳大利亚、英国、法国、德国等，热泵产品已经进入了大多数家庭。应用案例用案例主要应用于家庭用水，住宅、别墅、学校、宾馆、泳池、医院、桑拿、厂矿、休闲中心 等供热系统。2、空气源热泵系统工作原理空气源空气源热泵组成：成：通常由通常由压缩机、冷机、冷凝器、蒸凝器、蒸发器和膨器和膨胀阀4部分构成，部分构成，传热工工质在机在机组内内封封闭运行，并通运行，并通过冷凝器和蒸冷凝器和蒸发器与器与外部外部发生生
3、热交交换。空气源热泵供暖原理 在在制制热时,液液态制冷制冷剂在空气在空气换热器中汽化器中汽化,吸收空气中的吸收空气中的热量量,低温低温低低压的气的气态制冷制冷剂经压缩机机压缩后后变为高温高高温高压气体送至水气体送至水换热器。器。由于制冷由于制冷剂的温度高于水的温度。的温度高于水的温度。制冷制冷剂从气从气态冷却冷却为液液态,液体制冷液体制冷剂经膨膨胀阀节流后流后,在在压力作用下力作用下进入空气入空气换热器器,低低压气体制冷气体制冷剂再次再次汽化汽化,完成一次循完成一次循环。在。在这个循个循环中中,随着制冷随着制冷剂状状态的的变动,实现了了热量量从空气从空气侧向水向水侧的的转移。移。空气源热泵制冷
4、原理 在在制冷制冷时,液液态制冷制冷剂在水在水换热器器中汽化中汽化,使水温降低。低温低使水温降低。低温低压的气的气态制冷制冷剂经压缩机机压缩,变为高温高高温高压气气体体,进入空气入空气换热器器,由于制冷由于制冷剂温度高温度高于空气温度于空气温度,制冷制冷剂向空气向空气传热,制冷制冷剂经气体冷凝气体冷凝为高高压液体液体,高高压液液态制冷制冷剂经膨膨胀阀节流后流后进入水入水换热器器,低低压液体制冷液体制冷剂再次汽化再次汽化,完成一个循完成一个循环。在在这个循个循环过程中程中,随着制冷随着制冷剂状状态的的变动,实现了了热量从水量从水侧向空气向空气侧的的转移移.（1）空气源热泵系统冷热源合一，不需要设
5、专门的冷冻机房、锅炉房，机组可任意放置屋顶或地面，不占用建筑的有效使用面积，施工安装十分简便。（2）空气源热泵系统无冷却水系统，无冷却水消耗，也无冷却水系统动力消耗。另外，冷却水污染形成的军团菌感染的病例已有不少报导，从安全卫生的角度，考虑空气源热泵也具有明显的优势。（3）空气源热泵系统由于无需锅炉、无需相应的锅炉燃料供应系统、除尘系统和烟气排放系统，系统安全可靠、对环境无污染。3、特点（4）空气源热泵冷（热）水机组采用模块化设计，不必设置备用机组，运行过程中电脑自动控制，调节机组的运行状态，使输出功率与工作环境相适应。（5）空气源热泵的性能会随室外气候变化而变化。（6）在我国北方室外空气温度
6、低的地方，由于热泵冬季供热量不足，需设辅助加热器。空气源热泵分类1.按热源分类空气源热泵：以空气为低位热源，从中吸收热量到高位热源的装置。水源热泵：以水作为低位热源，从中吸收热量到高位热源的装置。地源热泵：以地下埋管或地下水作为低位热源，从中吸收热量到高位热源的装置。4、空气源产品结构介绍空调热泵：能制冷，制热，又生产生活热水装置（三联供）。冷热水机组：能够单独产生冷水和热水或者同时产生冷热水的装置。空气源-水源热泵：可以单独从空气和水中吸收热量或者同时从空气和水中吸收热量到高位热源的装置。2.按供热温度分类高温热泵（65以上）低温热泵（60以下）按室外环境供热环境普通热泵（-15以上）国内品
7、牌：南京天加、EK低温热泵（-25以下）世界品牌：麦克维尔3.按加热方式分类直热式:一次性把冷水加热到设定温度循环式:多次循环把冷水加热到设定温度浸泡式:把换热管直接放在保温水箱内，冷水加热到设定温度4.按就用领域分，家用型、商用型。一般认为3P以下的机器家用型，以上是商用型5.按结构分：分体式、一体式。主要是看水箱和主机是否是合在一起的。一体机看起来体积比较小，外观比较漂亮，但受体积限制，容量做不大，且效率比较低。6.按工作温度分：普通（南方）型、低温（北方）型普通型一般工作温度范围:543，基本适用长江以南地区。低温型一般工作温度范围：1540适用长江以北地区。7.按工作电压分：单相220
8、V、三相380V8.按机器出风类型分：顶出风、侧出。9.按冷媒加热方式（热水箱）：内盘管，外盘管1.压缩机:它的作用是将蒸发器低温低压制冷剂蒸汽吸入，并压缩到高温高压的过热制冷剂蒸汽，然后排到冷凝器。压缩机分类A.容积式：（1）活塞式 （2）回转式：a转子式 b涡旋式 c螺杆式B.离心式5、空气源、空气源热泵部件功能部件功能空气源热泵热水器采用转子式压缩机与涡旋式压缩机，家用系列采用转子式压缩机，商用系列采用涡旋式压缩机（1）超高能效能效比目前市场最先进的活塞式高压型还高12（2）可靠性运动部件少，轴向及径向的谷轮专利柔性设计提供了前所未有的耐液击和容忍杂质的能力。（3）内置电机断路装置，能有
9、效保护电机免受高温及高电流损坏（4）低噪声，低排气脉冲（5）内部设计有超高压泄压及喷气增焓设计。（6）近100容积，效率带来超常的制热能力2.翘片式换热器翘片形式：开窗式，波纹式，平片式。表面材料：亲水铝箔，光铝箔，钛金铝箔空气源热泵热水器蒸发器基本上采用平片式亲水铝箔。低温低压液态制冷剂吸热转换低温低压蒸汽3.水水冷凝器（1）螺旋套管式换热器大直径的不锈钢无缝钢管内套一根螺旋铜管,两者紧密的配合在一块,铜管里面走冷却水,铜管和钢管之间的螺纹空隙走制冷剂.水与R22逆向流动.优点：制造简单，换热效率高，而且价格便宜。水在铜管中紊流状态，不易结水垢，防冻能力强，不易堵塞，对水质要求低，性价比高。
10、缺点：体积较大,不能适用于大功率的机组（2）板式换热器由316超低碳不锈钢板片压制,真空焊接而成.水和制冷剂在薄片中间隔流动,接触充分,换热效率高.适用于功率较大的机组。优点:结构紧凑，体积小，冷却水量小，换热效率高，具有很强的耐腐蚀能力，缺点：价格较贵，防冻能力差，对水质要求高，容易堵塞。（3）壳管式换热器盘管采用高效翅片管，换热面积是光管的3.7倍，盘管紧凑的螺旋结构保证冷媒能充分换热，水路流速均匀。换热效率高，体积小，不容易堵塞，可以使用于任何机组。（4）沉浸式盘管冷凝器由水箱和紫铜管组成.紫铜管绕成盘管形状.结构简单.结水垢后不容易清洗.时间久,换热效率差.紫铜管抗腐蚀性差，有可能导致
11、盘管泄漏的可能.4.节流部件分类：A毛细管B热力膨胀阀C电子膨胀阀作用：把从冷凝器出来的高温高压制冷剂液体节流降压后变成低温低压的液体，然后排入到蒸发器。（1）毛细管毛细管是由一般内径为0.7-3.2mm，长度0.6-6m,适用于冷凝压力和蒸发压力较稳定的小型热泵装置；由紫铜管拉制而成，价格低廉。只适合于某种工况下运行，如果要变工况的话，它就无法调节制冷剂的流量，而且制冷剂的充注量要求比较准确，容易发生脏堵和冰堵。（2）热力膨胀阀分类：内平衡和外平衡两种。优点：调控能力比毛细管好，有一定的调节能力。缺点：由于控制信号是通过感温包感受蒸发器出口处工质过热度变化再由感温介质传到膜片处，时间滞后较大
12、控制精度不高，且由于膜片的变形量有限，调节幅度不大，当热泵的制热量大范围调节且控温精度要求较高时，需采用电子膨胀阀。（3）电子膨胀阀它由检测控制执行三部分组成.按驱动方式分为:电磁式膨胀阀和电动式膨胀阀两类.A.电子膨胀阀具有很好的双向流通性B.能够精确控制制冷剂流量C.电子膨胀阀具有智能化节流、全开、关断的能力，能够根据外界的环境温度进行调节，使机组始终工作在稳定的状态。5.其他制冷系统部件（1）四通阀的功能：能够使制冷系统在制冷和制热两种模式中自由切换(2)风机部件组成：由单相电容运转异步电机和风叶组成.作用：加速空气从外界吹过蒸发器表面，以提高蒸发器的传热效率和散热性能。特点：低转速，
13、低噪音，大风量。（3）气液分离器的功能：把从蒸发器出来的多余的未蒸发器完的制冷剂液体和气体分离出来，保证压缩机吸入的都是气体。(4)制冷剂制冷剂的作用：用于在制冷系统中通过自身的状态变化来传递热量的工质。简称冷媒俗称雪种。目前我司的制冷剂种类有：R22，R407C，R417A，R410A，R142b等品牌巨化、霍尼韦尔、东岳等 6.电控系统组成：由电路板、变压器、控制面板、信号线、各种温度传感器、交流接触器、热过载保护器、接线端子、线路组成.2016年“煤改电”项目全面动，空气源热泵作为“煤改电”中的明星产品，得到了国家政策和经济上的大力支持，必然将推动空气源热泵行业快速发展。国内的空气源热泵
14、事业经过多年的发展，也渐渐步入稳定增长的态势，但还有很大的发展空间，很多企业和终端用户都还在一个尝试阶段。空气源热泵供暖所拥有的节能与低排放的特性，将会在很大程度上缓解日益突出的环境问题，而且可大大减少能源的消耗。6、“煤改煤改电”空气空气源源热泵市市场前前景将迎来爆景将迎来爆发借“煤改电”东风，空气能热泵进入暖通行业定位集中性采暖解决产品，结合国家对采暖政策的支持，将推动着空气能行业爆发式的增长。2016年国内销售额超100亿规模，同比增长46.4%，预计2017年增速将继续加大。清洁2016年“煤改电”项目全面启动，北京加快煤改电改造，朝阳、海淀、丰台、通州等13个地区410个行政村共计1
15、8.9万户将进行煤改电，2017年将实现城区采暖无煤化，2020年实现全市平原地区采暖无煤化。天津打造“武清”全电驱动示范区，逐步推进全区“煤改电”工程的落实，预计2017年10月底完成全区858个村10.9万户农村采暖工程。河北全面推进减煤计划，并划定7148平方公里禁煤区。山西选择太原市、大同市、晋中市平遥古城、高速公路服务区作为全省采暖煤改电试点单位。能源是能源转型的大势所趋，但转型过程是漫长的，在这个过程中电力所发挥的作用不可忽视。而电又恰恰是空气源热泵供暖惟一消耗的有偿能源，在围绕电力改革所作出的各种政府支持、惠利政策下，空气源热泵的发展前景不言而喻。在国内“煤改电”领域，诸多省市与地区连动推进清洁能源采暖，空气能热泵企业更是将发展的重心与战场转移到火热的北方市场。谢谢大家！
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