關(guān)于熱泵技術(shù)及其應(yīng)用-綜述

1、關(guān)于熱泵技術(shù)及其應(yīng)用-綜述            摘要： 節(jié)能始終是空調(diào)領(lǐng)域中的重要研究課題之一。熱泵技術(shù)能提高能源利用率，是合理用能的典范。正因?yàn)闊岜玫墓?jié)能效益，才使熱泵在20世紀(jì)70年代后，在空調(diào)領(lǐng)域中獲得廣泛地應(yīng)用與發(fā)展。有關(guān)文獻(xiàn)將這一時(shí)期稱為熱泵發(fā)展的第一興旺期。并預(yù)言，由于全球溫暖化問題成為世人矚目的焦點(diǎn)，人們要求減少溫室效應(yīng)。也就是說，空調(diào)能源效率再次變得最重要，這不是由于經(jīng)濟(jì)問題，而是出于環(huán)境原因，我們曖通空調(diào)工作者將會(huì)經(jīng)歷熱泵發(fā)展的第二次興旺期。為此

2、，暖通空調(diào)工作者應(yīng)做好思想準(zhǔn)備，加強(qiáng)有關(guān)熱泵空調(diào)方面的研究工作，積極推廣應(yīng)用熱泵空調(diào)。  關(guān)鍵詞： 熱泵 節(jié)能 冷暖 熱泵機(jī)組由于其具有節(jié)能、環(huán)保及冷暖聯(lián)供等優(yōu)點(diǎn)，目前在國內(nèi)廣泛應(yīng)用。本次收集了在全國各類報(bào)刊雜志、年會(huì)資料集及論文集有關(guān)熱泵技術(shù)及應(yīng)用這方面的論文共207篇。在此作為一個(gè)專題研討，供在座的各位教員和同學(xué)們參考。有關(guān)問題綜述如下： 一、空氣源熱泵 空氣源（風(fēng)冷）熱泵目前的產(chǎn)品主要是家用熱泵空調(diào)器、商用單元式熱泵空調(diào)機(jī)組和熱泵冷熱水機(jī)組。熱泵空調(diào)器已占到家用空調(diào)器銷量的40"50%，年產(chǎn)量為400余萬臺(tái)。熱泵冷熱水機(jī)組自90年代初開始

3、，在夏熱冬冷地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該地區(qū)部分城市中央空調(diào)冷熱源采用熱泵冷熱水機(jī)組的已占到20"30%，而且應(yīng)用范圍繼續(xù)擴(kuò)大并有向此移動(dòng)的趨勢。本次收集的空氣源熱泵方面論文有55篇，主要內(nèi)容有： 1、關(guān)于空氣源熱泵能耗評(píng)價(jià)問題 為了評(píng)價(jià)和比較熱泵機(jī)組與其它冷暖設(shè)備的能耗，大約有30篇論文涉及此問題。介紹了適用于熱泵機(jī)組能耗分析的理論與軟件，根據(jù)空調(diào)冷負(fù)荷、室外干球溫度、熱泵出水溫度等參數(shù)，采用溫頻數(shù)法，求解熱泵供冷全年能耗。在求解熱泵冬季能耗時(shí)，除考慮空調(diào)熱負(fù)荷、熱泵出水溫度、室外干球溫度外，還把室外相對(duì)濕度（即溫濕頻數(shù)）考慮到熱泵供熱性能中，軟件經(jīng)工程實(shí)例計(jì)算，與實(shí)際耗能

4、量有較好的吻合，為能耗評(píng)價(jià)提供了一種方法。 2、風(fēng)冷熱泵機(jī)組的選用 目前設(shè)計(jì)選用風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組，常根據(jù)計(jì)算得到的冷熱負(fù)荷，考慮同時(shí)使用系數(shù)及冷（熱）量損耗系數(shù)后，按機(jī)組銘牌標(biāo)定值選擇機(jī)組臺(tái)數(shù)。由于空氣源熱泵機(jī)組的產(chǎn)冷（熱）量隨室外參數(shù)的改變而變化，這種選擇方法可能造成機(jī)組選得過大，造成浪費(fèi)；或者選得過小，使供冷（熱）量不足，達(dá)不到使用要求。為此建議采用空調(diào)的逐時(shí)冷熱負(fù)荷和熱泵機(jī)組的供熱供冷能力的逐時(shí)變化曲線對(duì)照選擇，會(huì)得到比較滿意的結(jié)果。 3、熱泵機(jī)組冬季除霜 空氣源熱泵冬季供熱運(yùn)行時(shí)，最大的一個(gè)問題就是當(dāng)室外氣溫較低時(shí)，室外側(cè)換熱器翅片表面會(huì)結(jié)霜，（需要采取除霜措施）。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)摘錄，

5、經(jīng)二年的現(xiàn)場跟蹤測試，其結(jié)果是除霜損失約占熱泵總能耗損失的10.2%，而由于除霜控制方法問題，大約27%的除霜功能是在翅片表面結(jié)霜不嚴(yán)重，不需要除霜的情況下進(jìn)入除霜循環(huán)的。目前常用的一些方法，或多或少都存在一些問題，如發(fā)生多余的除霜?jiǎng)幼?，或需要除霜時(shí)而不發(fā)出信號(hào)等弊病存在。有關(guān)文獻(xiàn)提出的最佳除霜時(shí)間控制及最大平均供熱量控制除霜等方法，從理論上講很有新意，但實(shí)現(xiàn)起來比較困難。本人認(rèn)為：采用自調(diào)整模糊除霜控制的思路及系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，確定室內(nèi)外大氣溫度、相對(duì)濕度之差及翅片溫度的變化率等作為輸入論域，經(jīng)對(duì)輸入量的模糊化和模糊推理方法，在高位機(jī)上實(shí)現(xiàn)模糊除霜控制的仿真，采用這種方法除霜經(jīng)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，

6、判別結(jié)果與實(shí)際情況較吻合。這種方法與常規(guī)除霜方法相比，不僅延長了制熱工作時(shí)間，減少了除霜次數(shù)和除霜損失，而且使機(jī)組工作性能和可*性得到了提高。 在室外空氣溫度低的地方，由于熱泵冬季供熱量不足，需設(shè)輔助加熱器。常用方法是在室內(nèi)機(jī)出風(fēng)口處設(shè)加熱器，這種方法不僅傳熱效率低，安全性能差而且化霜時(shí)間長，室內(nèi)溫度下降大，采用氟里昂加熱器可以明顯克服以上缺陷，這種方法就是把室內(nèi)側(cè)換熱器分前后兩部分，在中間增加一個(gè)氟利昂輔助加熱器，即熱泵在冬天運(yùn)行時(shí)，壓縮機(jī)排出的高溫氯利昂氣體進(jìn)入室內(nèi)換熱器前部分時(shí)已有部分氣體被冷凝成液體。此時(shí)經(jīng)氟利昂加熱器的加熱，使該部分液體再次蒸發(fā)成氣體，然后再進(jìn)入室內(nèi)換熱器的后半部分。

7、這樣，依*整個(gè)室內(nèi)換熱器，將熱泵室外換熱器的吸收的熱量，連同氟利昂加熱器所產(chǎn)生的熱量一并傳給空調(diào)房間內(nèi)，補(bǔ)足了由于室外環(huán)境溫度低而引起的供熱量不足。相關(guān)文獻(xiàn)介紹在KFRd-70LW熱泵空調(diào)器上試驗(yàn)，得到了很好的輔助加熱效果，而且化霜時(shí)間由3min減少到1min（室外溫度-1時(shí)）；由10min減少到3min（室外溫度-7時(shí)）。 4、熱泵機(jī)組的噪聲治理 單臺(tái)或多臺(tái)熱泵機(jī)組的噪聲治理。分析風(fēng)冷熱泵機(jī)組的噪聲傳播特性，結(jié)合熱泵機(jī)組的噪聲治理工程實(shí)例，介紹了封閉式隔聲消聲裝置的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)要點(diǎn)和治理效果。 由于風(fēng)冷式熱泵的操作、管理及維修比較方使，具有制冷制熱的雙重功能，機(jī)組的散熱又不需要冷卻塔，因此

8、，應(yīng)用越來越多。但熱泵機(jī)組的噪聲易對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，近幾年上海等地發(fā)生熱泵噪聲擾民的事件增多，已成為近期城市中一類帶有普遍性的固定源噪聲污染問題。因此了解單臺(tái)或多臺(tái)熱泵的噪聲傳播特性，探討熱泵機(jī)組群噪聲防治的方法，具有一定的普遍現(xiàn)實(shí)意義。 從熱泵機(jī)組的噪聲源、噪聲特性、熱泵機(jī)組的噪聲治理實(shí)例、噪聲控制及治理的技術(shù)角度看，熱泵機(jī)組噪聲治理工程實(shí)例有一定的推廣價(jià)值和意義，在較好地解決了熱泵機(jī)組通風(fēng)散熱、進(jìn)排風(fēng)問題、確保熱泵正常運(yùn)行的前提下，采用全封閉的隔聲消聲裝置，把熱泵的A聲級(jí)噪聲降低20 dB左右，為在某些特殊場合把熱泵噪聲降低至需要的程度的噪聲治理工程設(shè)計(jì)提供了一個(gè)可以借鑒

9、的成功實(shí)例，尤其是在熱泵的排風(fēng)余壓較低或不了解具體的余壓時(shí)，在設(shè)計(jì)隔聲消聲裝置的進(jìn)風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)時(shí)可以有一個(gè)具體的計(jì)算依據(jù)。    二、水源熱泵 雖然目前空氣源熱泵機(jī)組在我國有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，但它存在著熱泵供熱量隨著室外氣溫的降低而減少和結(jié)霜問題，而水源熱泵克服了以上不足，而且運(yùn)行可*性又高，近年來國內(nèi)應(yīng)用有逐漸擴(kuò)大的趨勢。本次共收集到這方面的論文15篇，主要內(nèi)容綜述如下： 1、開發(fā)和使用未利用能、發(fā)展水源熱泵技術(shù) 未利用能指的是還沒有利用的能，大致包括自然類（如地?zé)?、溫泉、河水、海水、湖水及地下水等）和城市基礎(chǔ)設(shè)施類（如工場、發(fā)電廠、礦井、工業(yè)廢棄物及公

10、共浴室等等），如何利用這部分未用能作為生活用采暖、空調(diào)的熱源、是應(yīng)引起足夠重視的問題，空調(diào)所對(duì)大連電力大廈采用發(fā)電廠循環(huán)水作為大廈水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的熱源，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了水面積的模擬試驗(yàn)，結(jié)果表明，采用水源熱泵供熱，其COP為4，每平方米采暖可以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)5萬元，節(jié)標(biāo)煤5公斤。某作者還對(duì)利用某礦區(qū)現(xiàn)有的地下水（作熱源），對(duì)單身18層職工公寓和住宅小區(qū)實(shí)施冷暖聯(lián)供的四種方案進(jìn)行了綜合比較，結(jié)果是采用水源熱泵的空調(diào)系統(tǒng)，不管是從投資上，還是從運(yùn)行費(fèi)上，都具有明顯優(yōu)勢。     2007-05-12   

11、60;    2、發(fā)展住宅的水源熱泵系統(tǒng) 隨著我國住宅市場化改革，新建住宅小區(qū)迅速發(fā)展和居民對(duì)居住環(huán)境的改善需求，以及環(huán)保方面的要求，如何滿足居住建筑的冷暖空調(diào)要求，是急需解決的問題。清華大學(xué)江億提出采用深井回灌的水源熱泵方式可能成為滿足這種需求的住宅供熱空調(diào)方式。 其原理，地下水從深井1中抽出進(jìn)入板式換熱器械2，與樓內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)的水換熱后，再通過深井2排到地下，循環(huán)水系統(tǒng)經(jīng)住宅樓內(nèi)管網(wǎng)送入各戶，經(jīng)各戶的水源熱泵產(chǎn)生熱水（冬季）或冷水（夏季）送入末端裝置，滿足供熱或空調(diào)的要求。  在對(duì)深井、水系統(tǒng)及水源熱泵和末端裝置進(jìn)行了詳盡討論，最

12、后進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析，結(jié)果表明，采用這種“一戶一機(jī)、深進(jìn)回灌”的水源熱泵方式，優(yōu)于目前的冬季燃煤鍋爐采暖+夏季分體空調(diào)方式。同時(shí)系統(tǒng)管理方便，住戶可很方便地單獨(dú)對(duì)溫度調(diào)節(jié)。這一方式全部能源由電提供，無任何污染，空調(diào)排熱全部進(jìn)入地下用于冬季供暖，不再對(duì)小環(huán)境造成熱污染，并且遭受不懸掛室外機(jī)，美化了建筑外表面。由于地下水是全封閉式系統(tǒng)，因此既不消耗任何地下水源，又不會(huì)對(duì)其帶來污染。目前需要政府部門制定相應(yīng)政策，以支持這種節(jié)能、節(jié)水、保護(hù)環(huán)境的方式。 3、水源熱泵應(yīng)用測試分析 空調(diào)所李先瑞等對(duì)大連發(fā)電總廠新建綜合樓三層西側(cè)一個(gè)房間（）的水源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行了一個(gè)冬季的實(shí)側(cè)，得到如下結(jié)論： （1）水源熱泵是一

13、種介于中央空調(diào)和分散空調(diào)之間的優(yōu)化空調(diào)能源方式，它既具有中央空調(diào)能效高，成本低和安全、可*等優(yōu)點(diǎn)，又具有分散式調(diào)節(jié)靈活、方便和便于收費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)，是一種適合民用建筑的采暖空調(diào)方式。 （2）由于余熱水源熱泵具有熱回收率高的特點(diǎn)，因此，經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性十分明顯，在有條件地方應(yīng)大力推廣。 （3）自來水水源熱泵系統(tǒng)，冬季采暖需補(bǔ)助加熱，其經(jīng)濟(jì)性與加熱熱源方式有關(guān)。采用熱效率高的燃?xì)饧訜岱绞交蛞詢r(jià)格較低的蒸汽加熱水作為加熱源等熱源時(shí)，以它們作為補(bǔ)助加熱熱源是合理的。 4、水源熱泵冷熱水機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性 長沙鐵道學(xué)院丁力行對(duì)湖南地區(qū)的中央空調(diào)系統(tǒng)，分別采用水源熱泵冷熱水機(jī)組、風(fēng)冷熱泵、溴化鋰直燃機(jī)、水冷冷水機(jī)組+燃

14、油鍋爐四種方案進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)比較，結(jié)論是水源熱泵冷熱水機(jī)組具有初投資較小，且成本比其它三種中央空調(diào)小19"65%的優(yōu)點(diǎn)。 5、中高溫水源熱泵用混合工質(zhì)研究 在地?zé)崂弥写嬖诘闹饕獑栴}是利用后排放的水溫較高，一般為40"45。如利用這部分熱水作為熱泵熱源，這就存在著一個(gè)使用甚么樣的熱泵工質(zhì)問題，經(jīng)采用CSD方程的大量計(jì)算，篩選出了一種低環(huán)害的非共沸混合工質(zhì)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試，效果較好。采用此混合工質(zhì)用以地?zé)崴?0"45）為低溫?zé)嵩吹臒岜孟到y(tǒng)，冷凝溫度70左右，蒸發(fā)溫度在20左右，冷凝壓力在20以下，EER值在3.5"4之間，可以輸出60左右的熱水供用戶使用。

15、60;   三、地源熱泵 地源熱泵是以大地為熱源對(duì)建筑進(jìn)行空調(diào)的技術(shù)，冬季通過熱泵將大地中的低位熱能提高對(duì)建筑供暖，同時(shí)蓄存冷量，以備夏用；夏季通過熱泵將建筑物內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到地下對(duì)建筑進(jìn)行降溫，同時(shí)蓄存熱量，以備冬用。由于其節(jié)能、環(huán)保、熱穩(wěn)定等特點(diǎn)，引起了世界各國的重視。歐美等發(fā)達(dá)國家地源熱泵的利用已有幾十年的歷史，特別是供熱方面已積累了大量設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行方面的資料和數(shù)據(jù)。 我國是發(fā)展中國家，由于多種原因，地源熱泵的開發(fā)研究僅僅是近幾年的事。有關(guān)地源熱泵方面的論文共收集了13篇，表明國內(nèi)對(duì)研究開發(fā)地源熱泵系統(tǒng)已引起了足夠重視。論文主要內(nèi)容有： 1、垂直U形埋管地

16、源熱泵實(shí)驗(yàn) 青島建工學(xué)院1998年建設(shè)了垂直鋪設(shè)的土壤源冷熱兩用閉式熱泵系統(tǒng)，地面設(shè)備采用美國谷輪OM300熱泵機(jī)組和立式風(fēng)機(jī)盤管；地下垂直埋設(shè)一根d45*4mmU形聚乙烯塑料管，深53m，孔網(wǎng)直徑1.10m，塑料管總長110m（包括水平埋管4m），為了測試土壤溫度變化，距主井每隔0.8m打一深13m的輔井。1998年8月26日開始運(yùn)行測試，整個(gè)試驗(yàn)包含了二個(gè)夏季，一個(gè)冬季和二個(gè)春秋季，共五個(gè)季節(jié)。通過試驗(yàn)得到了如下結(jié)論： （1）垂直埋管系統(tǒng)既可作為冬季采暖的熱源，又可作為夏季空調(diào)的冷源，一機(jī)兩用是可行的，它同水平敷設(shè)的系統(tǒng)比較，只占用極小的室外場地。 （2）采用一個(gè)單井作熱泵冷熱源時(shí)。夏季儲(chǔ)

17、熱和冬季的儲(chǔ)冷不明顯，從設(shè)計(jì)角度可不予考慮。 （3）經(jīng)過整個(gè)夏天（或冬天）的長期運(yùn)行，埋管周圍溫度場發(fā)生變化，其作用半徑大約3m左右。 （4）塑料埋管同地下的熱交換能力如下： a.向地下放熱（制冷工況）：按管長計(jì)算：20m/kw；按井深計(jì)算10m/kw；按管路外表面積計(jì)算；2.5m2/kw； b.從地下吸熱（制熱工況）：按管長計(jì)算：35m/kw；按井深計(jì)算：17"18m/kw；按管路外表面積計(jì)算：4.5m2/kw。設(shè)計(jì)管路系統(tǒng)可按冬季工況設(shè)計(jì)，對(duì)夏季工況進(jìn)行校核。 （5）在選擇R22蒸發(fā)器和冷凝器時(shí)，建議參數(shù)如下：冷凝溫度60，蒸發(fā)溫度-2"7，制熱時(shí)取低值，地下埋管充液按

18、能抵抗-7的低溫。地下流體流動(dòng)溫升6"8，蒸發(fā)器傳熱平均溫差6"12，制熱時(shí)取低值。冷凝器傳熱平均溫差8"14，室內(nèi)液體一般可不充防凍液。 （6）引進(jìn)西方國家鉆井下管一條成施工作業(yè)；開發(fā)特殊塑料管件：U型管件，二管接管技術(shù)。引進(jìn)和開發(fā)特殊鉆井回填填料，西方國家采用特殊的回填料可提高傳熱效果。 2、垂直套管式埋管地源熱泵試驗(yàn)及傳熱模型 重慶建筑大學(xué)通過豎埋單管試驗(yàn)，地下套管式換熱器較U形管換熱器傳熱效率高20"25%，在單管試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建設(shè)了10kw的地下套管式地源熱泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)地下部分為5排15根，深10m的豎埋套管，錯(cuò)排布置，間距1.5m，孔網(wǎng)與套

19、管之間的縫隙用鉆孔回收的巖漿回填，套管直徑DN75"90mm，水管直徑dN15"25mm，管材均為PVC塑料管。地上部分為水-空氣熱泵空調(diào)器；水-水熱泵，末端采用立式風(fēng)機(jī)盤管和冷暖地板。 熱泵自98年10月投入使用，經(jīng)過了兩個(gè)冬季，兩個(gè)夏季四個(gè)過渡季的連續(xù)運(yùn)行測試，系統(tǒng)運(yùn)行正常。冬季保持室溫18以上，夏季保持室溫28以下，熱泵系統(tǒng)間歇運(yùn)行，平均運(yùn)行時(shí)間每天8"9個(gè)小時(shí)。通過2年的使用，積累了大量測試數(shù)據(jù)，并得到了一些有價(jià)值的結(jié)論。 （1）冬季運(yùn)行，地下埋管，進(jìn)水溫度5.5"7.5（平均7.15），出水溫度11.5"13（平均12.13,溫差5左

20、右），熱泵壓縮機(jī)吸氣壓力0.45"0.5Mpa（t0在3"6）；水-空氣熱泵排氣壓力1.4"1.65Mpa（tk在40"45）；水-水熱泵排氣壓力1.60"1.80Mpa（tk在45"50）。熱泵運(yùn)行7"10天后，進(jìn)出水溫度趨于穩(wěn)定。     2007-05-12        （2）冬季運(yùn)行室內(nèi)保持18"22（平均19.39）,熱泵間歇運(yùn)行，月平均運(yùn)行小時(shí)數(shù)7.58h，地下埋管單位溫度換熱量平均

21、為77.93w/m，平均傳熱系數(shù)9.45w/mk。熱泵性能系數(shù)COP=3.06kw/kw。 （3）夏天運(yùn)行，地下埋管進(jìn)水溫度34"43（平均41.48），出水溫度27"34（平均32.3），溫差9左右，排氣壓力1.6"1.8Mpa（tk在45"50），熱泵壓縮機(jī)吸氣壓力，水-空氣熱泵P吸=0.45"0.5Mpa（t0在3"6），水-水熱泵P吸=0.40"0.45Mpa（t0在1"3）。熱泵運(yùn)行20天后，進(jìn)出水溫度趨于穩(wěn)定。 （4）夏季運(yùn)行，室內(nèi)保持21"27（平均23.38），熱泵間歇運(yùn)行，月平均運(yùn)行小時(shí)

22、數(shù)8.88h，地下埋管深度換熱量90.6w/m，平均傳熱系數(shù)5.70w/mk，熱泵制冷系數(shù)5.70w/mk，熱泵制冷能效比EER=3.46kw/kw。 （5）地下埋管支路是三根豎管串聯(lián)，經(jīng)測試各豎管溫差平均為1.9、1.5、1.6，表明各豎管傳熱基本均勻。 （6）地下埋管系統(tǒng)流量大小對(duì)埋管換熱器的傳熱有重要影響，經(jīng)變水量測試，每個(gè)支管環(huán)路1200kg/h左右為最佳流量，此流量相當(dāng)供水支管水流速1m/s，本管內(nèi)水流速0.1m/s。在最佳水流量下單位埋管深度換熱量和EER到達(dá)最大值。 （7）經(jīng)重慶幾個(gè)工程實(shí)例比較，地源熱系統(tǒng)造價(jià)比家用分體空調(diào)器造價(jià)要高40"50%，用節(jié)約的電費(fèi)償還期約為

23、4"5年。 （8）經(jīng)測試分析地下埋管內(nèi)熱短路現(xiàn)象嚴(yán)重，測試結(jié)果為0.3"0.4，占埋管換熱量的20%左右，如何減小熱短路，提高豎埋管的傳熱效率是需進(jìn)一步研究的手段。 （9）建立完善的地下埋管傳熱模型，以確定不同地區(qū)，不同巖土性質(zhì)下的最佳地下埋管換熱器尺寸，繼推廣和發(fā)展地源熱泵的關(guān)鍵技術(shù)，作為參照V.C.Wei地下埋管傳熱理論，采用系統(tǒng)能量平衡結(jié)合熱傳導(dǎo)方程建立了二維溫度場數(shù)學(xué)模型，其中包括單管間歇（或連續(xù)）運(yùn)行傳熱模型，串聯(lián)套管傳熱模型，管群換熱模型。該模型經(jīng)驗(yàn)證，比實(shí)測值偏低10%左右，若經(jīng)進(jìn)一步完善和修正，對(duì)地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行具有重要的參考及應(yīng)用價(jià)值。 （10）正確

24、了解熱泵冬（夏）季運(yùn)行終止至夏（冬）季熱泵運(yùn)行開始，這個(gè)過渡季期間內(nèi)，大地溫度的變化情況，是建立地下埋管傳熱模型的重要邊界條件，也是保證地源熱泵長期有效運(yùn)行的重要數(shù)據(jù)。作為采用按徑向和管長方向建立二維傳熱模型計(jì)算大地溫度恢復(fù)情況，并編制了相應(yīng)的程序，計(jì)算值與實(shí)測結(jié)果有很好的吻合性。 （11）經(jīng)模型計(jì)算，地源熱泵連續(xù)運(yùn)行30天熱影響最遠(yuǎn)的距離（即傳熱遠(yuǎn)邊界半徑）為6m左右，但經(jīng)計(jì)算其不同距離埋管對(duì)豎管干擾引起的大地?zé)嶙枳兓炎冃。涓蓴_程度已小于2%，因此認(rèn)為埋管間距采用3m是可行的，這與實(shí)測結(jié)果是一致的。 3、土壤及其黃砂混合物導(dǎo)熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究 發(fā)展和推廣地源熱泵關(guān)鍵問題是要根據(jù)不同氣候條件

25、下及土壤的蓄、放熱能力，選擇熱泵系統(tǒng)的合理容量和土壤中放熱量的最佳間距和深度從而確定出最佳安裝方案以便得到最大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。本研究采用針對(duì)我國華東地區(qū)的有代表性土壤及不同比例的沙土混合物進(jìn)行測試，其結(jié)論是： （1）濕土壤及土沙混合物的導(dǎo)熱系數(shù)，隨密度P和含水率W的增加而增加。 （2）實(shí)驗(yàn)的純土壤、純黃沙，土沙比分別為1:2的混合物四種不同的測試對(duì)象中，以土壤混合物為1:2的導(dǎo)熱系數(shù)最大，其關(guān)聯(lián)式為K=2.38*10-10W0.79P2.79w/mk。 4、地源熱泵采用蓄熱水箱的夏季工況分析 一般地源地下埋管均為直流式水系統(tǒng)，當(dāng)熱泵間歇運(yùn)行時(shí)，會(huì)造成壓縮機(jī)起動(dòng)負(fù)荷大，采用蓄熱水箱就是在室外側(cè)

26、水系統(tǒng)上并聯(lián)一個(gè)蓄熱水箱，當(dāng)熱泵停止運(yùn)行的間歇期，室外側(cè)循環(huán)水泵繼續(xù)運(yùn)行使水流過蓄熱水箱，以降低水箱及室外側(cè)水系統(tǒng)的溫度，經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算，采用為上方式可以明顯降低水溫，也即降低壓縮機(jī)起動(dòng)階段的冷凝溫度最終達(dá)到節(jié)能效果。    四、復(fù)合熱泵 為了彌補(bǔ)單一熱源熱泵存在的局限性和充分利用低位能量，運(yùn)用了各種復(fù)合熱泵。如空氣-空氣熱泵機(jī)組、空氣-水熱泵機(jī)組、水-水熱泵機(jī)組、水-空氣熱泵機(jī)組、太陽-空氣源熱泵系統(tǒng)、空氣回?zé)釤岜?、太?水源熱泵系統(tǒng)、熱電水三聯(lián)復(fù)合熱泵、土壤-水源熱泵系統(tǒng)等。有關(guān)復(fù)合熱泵方面的論文共收集了12篇，論文主要內(nèi)容有： 1、太陽-

27、空氣熱源熱泵系統(tǒng) 太陽-空氣熱源熱泵系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的空氣熱源熱泵系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用太陽能熱源而新開發(fā)的系統(tǒng)。它可以制冷、供熱、供生活熱水，是一種利用自然能源、無污染、適用性廣、效率高的新型冷熱源系統(tǒng)。 北京市建筑設(shè)計(jì)院關(guān)磊設(shè)計(jì)的太陽-空氣熱源熱泵系統(tǒng)。由壓縮機(jī)組、冰（水）蓄熱槽、設(shè)在屋頂上的集熱放熱板及冷媒管道組成。制冷運(yùn)行是在夜間進(jìn)行，一是利用夜間電力，二是利用屋頂上的放熱板在夜間向室外散熱。供熱運(yùn)行在白天進(jìn)行，它利用太陽熱及空氣對(duì)流熱作為采熱源，進(jìn)行熱泵制熱工況的。首先冷媒被壓縮機(jī)壓縮成高壓高溫氣體，然后進(jìn)入蓄熱水槽（與冰蓄熱槽共用）的盤管冷凝放熱，冷凝后的液體再通過膨脹閥變成低壓低溫的液體

28、進(jìn)入設(shè)在屋頂處的集熱板吸收太陽熱及空氣對(duì)流熱，又成為氣體返回壓縮機(jī)，如此反復(fù)形成熱泵制熱循環(huán)。與此同時(shí)，利用蓄熱水槽內(nèi)的熱水對(duì)建筑供熱。 系統(tǒng)的特點(diǎn)有：節(jié)約能源、經(jīng)濟(jì)、高效率、適應(yīng)性廣。 該系統(tǒng)適用于辦公樓、醫(yī)院、溫水游泳池、療養(yǎng)院、學(xué)校、研究所、工廠等建筑。同一般太陽能利用系統(tǒng)相比，集熱板面積已經(jīng)大幅度減少，但由于受屋頂設(shè)置面積的限制，一般適用于5層以下的建筑。對(duì)于5層以上的建筑采用該系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)其它輔助熱源設(shè)備。 2、土壤-水熱泵系統(tǒng) 土壤-水熱泵（下稱土壤熱泵）可利用低品位的土壤熱能提供熱水或向建筑物供暖。美國、德國及瑞典等北歐國家，已有上萬臺(tái)此類熱泵裝置在運(yùn)行，土壤熱泵技術(shù)已趨成熟

29、，并迅速地加以推廣使用。目前正在制訂土壤熱泵用于供暖的技術(shù)規(guī)范。 天津商學(xué)院制冷技術(shù)研究所高詛錕介紹了無污染、低品位的土壤熱源熱泵實(shí)現(xiàn)冬季供暖的技術(shù)，提供了土壤熱交換的設(shè)計(jì)參數(shù)和室內(nèi)供暖的匹配方法，并指出，與空氣熱源熱泵的全年電費(fèi)相比較，土壤熱源熱泵節(jié)電1012。 房間供暖一般只需要較低的溫度，從的觀點(diǎn)來看，用煤的高品位化學(xué)能取暖是很大的浪費(fèi)，而且煤是很多產(chǎn)品的寶貴原料。而利用土壤熱泵提供的4045熱水供暖（尤其是地板供暖）則把本來難以利用的低品位、無污染的能源利用起來，是節(jié)能的途徑之一。     2007-05-12   

30、     冬季土壤熱源的溫度不僅高于空氣，而且較為穩(wěn)定，如在天津市和河北省地區(qū)，在整個(gè)供暖期，地下1.6m深處土壤溫度在1310之間變化?？諝鉄嵩吹臏囟葎t不可能這樣穩(wěn)定，而且空氣熱泵不適于在7-4范圍內(nèi)工作，它需要復(fù)雜的除霜裝置，如空氣熱泵在外界溫度-4以下工作時(shí)，蒸發(fā)溫度較低，熱泵性能系數(shù)明顯下降。 在供暖季末期，由于供暖負(fù)荷的減少和土壤供熱量的降低，土壤熱泵的輸出與負(fù)荷有較合適的匹配。冬季熱交換器盤管附近土壤的濕潤和結(jié)冰能為熱泵提供附加熱量。夏季可以將土壤熱泵轉(zhuǎn)換為空調(diào)運(yùn)行工況，可以達(dá)到節(jié)水目的，同時(shí)為冬季供暖貯熱。在其它季節(jié)里可以提供生活

31、用熱水。 根據(jù)本文提供的參數(shù)，可以很快地進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。如已知供暖面積F2，選擇熱交換器型式所對(duì)應(yīng)的匹配系數(shù)n，可以立刻知道土壤熱泵系統(tǒng)各設(shè)備的負(fù)荷及土壤熱交換器的占地面積及其結(jié)構(gòu)和尺寸。 在自然界和工業(yè)廢汽、廢熱、廢水中，低品位熱源不少，往往未加利用，從觀點(diǎn)分析，它們是冬季供暖的合適熱源。土壤熱泵可以把低品位的土壤熱能利用起來，其性能系數(shù)可達(dá)2.53.0，是有效的節(jié)能技術(shù)。 從年度電費(fèi)上與空氣熱泵相比，土壤熱泵可以節(jié)省電費(fèi)1012（注：年度電費(fèi)比較是土壤熱泵、空氣熱泵夏天用于空調(diào)、冬天用于供暖時(shí)全年用電費(fèi)用比較）。 3、太陽能-水源熱泵空調(diào)系統(tǒng) 太陽能水源熱泵系統(tǒng)由三部分組成，即太陽能集熱系統(tǒng)

32、、水源熱泵系統(tǒng)和熱水供應(yīng)系統(tǒng)。其系統(tǒng)是將建筑物的消防水池作為蓄水供應(yīng)系統(tǒng)。以解決太陽能的間歇性和不穩(wěn)定性。當(dāng)環(huán)路水溫高于35時(shí)，水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)同消防水池?cái)嚅_，冷卻塔投入運(yùn)行，當(dāng)環(huán)路水溫在15"35之間時(shí)，太陽能作為冷卻塔停止運(yùn)行，生活熱水供應(yīng)的熱源收集的太陽能用來加熱生活用水；當(dāng)環(huán)路水溫低于15時(shí)，環(huán)路與消防水池連通，太陽能水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)吸收太陽能。若仍有多余的太陽能時(shí)，可繼續(xù)加熱生活用水。 作者對(duì)哈爾濱、上海、烏魯木齊等六城市應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行了詳盡的模擬計(jì)算和預(yù)測分析，得出了如下結(jié)論： （1）太陽能水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是一種節(jié)能系統(tǒng)，應(yīng)用前景廣闊。其系統(tǒng)拓寬了水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用范

33、圍，使目前內(nèi)部余熱小或無余熱的建筑物也可采用水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能。 （2）初步得到太陽能水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在我國各地的應(yīng)用運(yùn)行情況，并分別指出，對(duì)于不同的熱源設(shè)備形式及能源形式，該系統(tǒng)在各地區(qū)的運(yùn)行能耗情況和節(jié)能特性。 （3）在我國大部分地區(qū)運(yùn)用太陽能水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，都會(huì)收到良好的節(jié)能效果，尤其是對(duì)于年太陽輻射總量較高，冬季日照率高的地區(qū)，該系統(tǒng)是一種理想選擇。 空調(diào)所鄭瑞澄根據(jù)全玻璃真空管太陽能集熱器的熱性能和上海、南京、武漢、濟(jì)南四地的太陽能輻射資源，通過計(jì)算得出了太陽能水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，該四地所需的太陽能集熱器面積，經(jīng)效益分析，以供暖面積100m2的水源熱泵機(jī)組為計(jì)算對(duì)象，太陽能集熱系統(tǒng)

34、運(yùn)行100天可節(jié)約的常規(guī)能源量為上太陽能集熱系統(tǒng)供應(yīng)生活熱水（以住宅建筑面積100m2為例）可節(jié)約的年常規(guī)能源為天然氣636.5Nm3，電5550kwh。以現(xiàn)階段太陽能集熱系統(tǒng)平均200元/m2和北京現(xiàn)行電價(jià)計(jì)算，太陽能利用增加的投資可在6年左右回收，之后的節(jié)能費(fèi)用，即是用戶的凈效益。 4、熱泵復(fù)合熱電冷三聯(lián)產(chǎn)的系統(tǒng)優(yōu)化分析 隨著能源供需矛盾的日益突出，能源的綜合利用得到國內(nèi)外廣泛關(guān)注，從熱電分產(chǎn)到熱電聯(lián)產(chǎn)乃至熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)的提出和運(yùn)用，無不說明人們對(duì)節(jié)能進(jìn)行了有益的探索，而實(shí)踐證明，這些研究帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 熱電分產(chǎn)就是供電和供熱相互獨(dú)立的供電供熱方式，由于這種系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性

35、差，不利于能源的分級(jí)利用而逐漸發(fā)展為熱電聯(lián)產(chǎn)，在熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中較高參數(shù)的蒸汽首先用來作功發(fā)電，然后用汽輪機(jī)的排汽和抽汽供熱，這樣就減少有用功的損失，達(dá)到能源分級(jí)利用的目的，從而使有用功效率得到提高。隨著生活水平的提高，夏季供冷、冬季供熱的要求越來越強(qiáng)烈，而集中供熱供冷由于它的優(yōu)越性而偌受青睞，另外在熱電聯(lián)產(chǎn)中，由于夏季熱負(fù)荷的降低，汽輪機(jī)抽汽量減少，整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性下降，所以進(jìn)一步發(fā)展成熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。所謂熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)是指鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過汽輪機(jī)發(fā)電做功后，汽輪機(jī)的排汽和抽汽作為吸收式制冷機(jī)的工作蒸汽，這樣提高了夏季汽輪機(jī)的抽汽份額，同時(shí)也向用戶提供了所需的冷量，從而大大減輕了空調(diào)制

36、冷負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)的壓力，緩解了用電高峰的峰值負(fù)荷。另一方面，從環(huán)保角度上考慮，由于熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)一般不采用CFC工質(zhì)，不破壞臭氧層，而且三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)充分利用品質(zhì)較差的低位熱源而不象壓縮機(jī)制冷一樣需高品質(zhì)的電能，這樣更有利于提高能源的綜合利用率，但目前的熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)從整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化方面考慮是有潛力可挖的，本文通過對(duì)目前的熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的分析，提出用蒸噴式熱泵以及吸收式冷熱機(jī)組對(duì)熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化方案，并對(duì)其優(yōu)化效果進(jìn)行分析。 東南大學(xué)動(dòng)力系張小松等通過對(duì)熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)的系統(tǒng)分析，提出用蒸噴式熱泵以及吸收式冷熱機(jī)組對(duì)熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化方案，并對(duì)其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，通過對(duì)CC

37、25-8.83/0.98/0.12機(jī)組的系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)例計(jì)算，可知優(yōu)化后在相同的供熱條件下該機(jī)組的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)電量增加5.2。 文中討論了直接抽汽供熱、供冷的熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的原理，熱泵優(yōu)化熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)蒸噴式熱泵對(duì)三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化、吸收式冷熱機(jī)組對(duì)三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化進(jìn)行研究，得到如下結(jié)論： （1）目前的熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)常規(guī)系統(tǒng)在供熱經(jīng)濟(jì)性方面是有潛力可挖的。通過采用蒸噴式熱泵和吸收式冷熱機(jī)組對(duì)熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)的系統(tǒng)優(yōu)化，在相同的供熱條件下可以使三聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電量增加幾個(gè)百分點(diǎn)。 （2）蒸噴式熱泵和吸收式冷熱機(jī)組對(duì)熱、電。冷三聯(lián)產(chǎn)的系統(tǒng)優(yōu)化適合于企業(yè)自備電廠以及區(qū)域供熱熱電廠的建設(shè)和系統(tǒng)改造

38、，在與常規(guī)的熱、電、冷三聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)投資差別不大的情況下能高效地滿足冷用戶、不同壓力等級(jí)熱用戶的供冷、供熱要求。    五、其它熱泵 熱泵除上述四類以外，還有噴射式熱泵、吸收式熱泵、工質(zhì)變濃度容量調(diào)節(jié)式熱泵及以CO2為工質(zhì)的熱泵系統(tǒng)。 1、噴射式熱泵 隨著現(xiàn)代工業(yè)和人類社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)節(jié)能與環(huán)境凈化給予高度重視，國外對(duì)機(jī)械式和蒸汽噴射式熱泵的應(yīng)用已使用得比較成熟。國內(nèi)對(duì)蒸噴式熱泵的應(yīng)用也作了一些工作。蒸噴式熱泵具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可*的特點(diǎn)，但效率較低、應(yīng)用范圍受蒸汽壓力的限制，盡管如此，它在一定條件下，特別是用于蒸發(fā)單元，具有較好的節(jié)能效果。四川聯(lián)合大學(xué)化

39、工系劉代俊、王鐘鳴、李軍等用計(jì)算機(jī)對(duì)蒸汽噴射式熱泵的熱力過程進(jìn)行變工況計(jì)算，分析了性能，指出了應(yīng)用范圍。以便我們對(duì)蒸噴式熱泵的工作性能及應(yīng)用范圍有一個(gè)較為清楚的了解。     2007-05-12        2、氨-水GAX吸收式熱泵 早在1884年，就發(fā)現(xiàn)了液氫能汽化產(chǎn)生制冷作用，并通過氯化銀對(duì)氨蒸氣的強(qiáng)烈吸收作用形成制冷循環(huán)，此后，產(chǎn)生了許多以原理為基礎(chǔ)的氨制冷設(shè)備，并一直沿用至今。氨-水和溴化鋰-水一起被認(rèn)為是最常用的、對(duì)環(huán)境無害的綠色制冷工質(zhì)對(duì)。同溴化鋰-水工質(zhì)對(duì)

40、相比，氨-水工質(zhì)對(duì)的顯著優(yōu)點(diǎn)是能制取0以下冷量，不易結(jié)晶，可用于熱泵供暖；氨-水工質(zhì)對(duì)對(duì)銅以外的金屬基本無腐蝕性；系統(tǒng)體積較小。缺點(diǎn)是蒸發(fā)壓力較高，大量泄漏時(shí)，對(duì)人體有害。此外，氨與水的沸騰溫差較小，需用精餾器、分離器以去除冷劑氨中的水蒸氣。氨-水單效循環(huán)的制冷效率也較低。因此，氨-水工質(zhì)對(duì)被認(rèn)為是最適用于家用及小型吸收式熱泵的工質(zhì)對(duì)，如美國公司自1927年起就生產(chǎn)小型直燃式氨-水吸收式制冷機(jī)，該公司在60年代研制的風(fēng)冷式小型燃?xì)獍?水單效制冷機(jī)一直銷售至今。在日本、中國等地也有此類產(chǎn)品銷售。 由于電費(fèi)的增長、用電高峰期電力的短缺和全球環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，采用無公害工質(zhì)的熱能驅(qū)動(dòng)吸收式熱泵再次

41、引起人們的關(guān)注?；诎l(fā)生器-吸收器熱交換（GAX）原理，具有較高制冷熱力系數(shù)（COP），并能用于熱泵式供暖的直燃型氨-水吸收式熱泵再次成為美、日、韓及歐洲發(fā)達(dá)國家的研究熱點(diǎn)。 同濟(jì)大學(xué)機(jī)械學(xué)院熱能系張敏華介紹了利用計(jì)算機(jī)仿真、設(shè)計(jì)及優(yōu)化技術(shù)研制直燃型氨-水GAX（發(fā)生器-吸收器熱交換）吸收式熱泵的過程，并闡述了氨-水單效及GAX吸收系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)及運(yùn)行工況。 與氨-水單效吸收制冷機(jī)機(jī)組相比，在相同條件下，高效氨-水GAX吸收式熱泵的制冷COP比前者提高約58，即便在外界氣溫為-6條件下，其實(shí)際供暖COP也高達(dá)93.7；當(dāng)外界氣溫在-3.9時(shí)，其實(shí)際供暖COP則高達(dá)104，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通鍋爐供暖

42、。而且改良型熱泵結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可*，確為理想的節(jié)能、環(huán)保型直燃吸收式熱泵。 3、熱泵空調(diào)系統(tǒng)工質(zhì)變濃度容量調(diào)節(jié)方式試驗(yàn)研究 天津大學(xué)熱能研究所楊昭、馬一太和河北建筑工程學(xué)院趙三元、張少凡等提出了冷熱泵容量調(diào)節(jié)的物理模型，建立混合工質(zhì)變濃度容量調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)試驗(yàn)裝置，進(jìn)行了相同工況下變濃度對(duì)比測試及多工況變濃度穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)。證明所建立的混合工質(zhì)變濃度試驗(yàn)裝置及所選擇的工質(zhì)可以基本滿足預(yù)定的容量調(diào)節(jié)要求，并可明顯提高裝置的節(jié)能效比。 比較相同工況下濃度調(diào)節(jié)前后的結(jié)果，說明此變濃度容量調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以在運(yùn)行中進(jìn)行一定范圍內(nèi)的濃度變化和容量變化，系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)量基本穩(wěn)定并可穩(wěn)定運(yùn)行。 由多工況穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果可見，采用

43、本試驗(yàn)裝置進(jìn)行混合工質(zhì)變濃度容量調(diào)節(jié)，可以使系統(tǒng)容量輸出較好地跟隨負(fù)荷的變化，R22/Rl42b及R32/124的可適應(yīng)環(huán)境溫度分別為及，以R22標(biāo)準(zhǔn)工況制冷量為基準(zhǔn)，容量可調(diào)節(jié)范圍分別為57.3"91.8及71.5"101。室內(nèi)溫度波動(dòng)在1.2以內(nèi)。在部分負(fù)荷區(qū)，R22/142b有著理想的變濃度容量調(diào)節(jié)特性，且明顯地提高了穩(wěn)態(tài)能效比。兩種調(diào)節(jié)方式的季節(jié)能效比測試結(jié)果與理論分析在定性上是一致的。 初步試驗(yàn)證明了本文建立的混合工質(zhì)變濃度實(shí)驗(yàn)裝置及工質(zhì)R22/R142b及R32R124可以基本滿足預(yù)定的容量調(diào)節(jié)要求，并可明顯提高裝置的季節(jié)能效比。與R22開停調(diào)節(jié)相比，工質(zhì)對(duì)R2

44、2/142b和R32/R124的季節(jié)能效比分別提高28.3和17.7?？苫緷M足容量與負(fù)荷的匹配關(guān)系。壓縮機(jī)不必作任何改動(dòng)，這是變頻調(diào)節(jié)所不能比的。 為了更有效地提高季節(jié)性能系數(shù)及容量調(diào)節(jié)的品質(zhì)，對(duì)風(fēng)冷系統(tǒng)應(yīng)增加管排數(shù)以接近逆流換熱。對(duì)精餾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有待更加工程化和實(shí)用化，應(yīng)配以合適的控制系統(tǒng)。如采用電子膨脹閥和相關(guān)控制技術(shù)，這些問題有待于進(jìn)一步的研究。 4、以CO2為工質(zhì)的熱泵系統(tǒng)的研究 由于（H）CHC的逐步禁用，工質(zhì)替代成為人們?cè)絹碓疥P(guān)心的問題。在尋找新的制冷劑的同時(shí)，許多人將目光又重新投向了C02。在本世紀(jì)初期，CO2曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于空調(diào)及船舶的制冷系統(tǒng)，直到50年代，在船舶制冷系統(tǒng)中，

45、CO2仍是占統(tǒng)治地位的工質(zhì)。后來由于氟里昂的出現(xiàn)，CO2逐漸被取代。同氟里昂相比，CO2在常溫下的冷凝壓力特別高，因而導(dǎo)致裝置很笨重。但CO2也有其優(yōu)點(diǎn)：不燃、無毒、容易獲取、與潤滑油不反應(yīng)、對(duì)裝置無腐蝕作用。而且CO2的比容小，單位容積制冷量比R22大5倍，從而系統(tǒng)制冷劑流量小，裝置可以做得比較小。此外由于CO2具有良好的熱物理性質(zhì)，傳熱性能好，而且其壓比及壓力損失比較小，所以壓縮的效率高。由于這些原因，熱泵系統(tǒng)具有較高的效率。 由于壓縮后的CO2處于跨臨界狀態(tài)，與一般系統(tǒng)不同，所以在隨后的冷卻過程中，CO2狀態(tài)變化也不同。一般系統(tǒng)中，工質(zhì)在冷凝過程中發(fā)生相變，冷凝溫度由冷凝壓力所決定。而在

46、CO2系統(tǒng)中，在冷卻器中，CO2從過臨界狀態(tài)放熱，溫度降低，處于一種似液體的氣體狀態(tài)，因此冷卻器中CO2溫度下是由其壓力所決定的。在冷卻過程中，CO2的溫度變化很大，所以當(dāng)作熱泵用時(shí)，可把需加熱介質(zhì)的溫度提高很多。例如在CO2熱泵型熱水器中，水可被加熱到80，而在普通的熱泵系統(tǒng)中，熱水溫度一般只能達(dá)到55。 西安交通大學(xué)制冷教研室朱瑞琪等分析了以為工質(zhì)的熱泵循環(huán)及系統(tǒng)的特點(diǎn)，顯示了CO2單級(jí)壓縮跨臨界循環(huán)系統(tǒng)當(dāng)做熱水器應(yīng)用時(shí)所具有的優(yōu)點(diǎn)和需要解決的主要問題。 在系統(tǒng)中設(shè)置回?zé)崞?，用以蒸發(fā)從低壓儲(chǔ)液器中流出的液體，使?jié)櫥突氐綁嚎s機(jī)。在系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)低壓儲(chǔ)液器，這樣可以保證蒸發(fā)器合適的供液量，有

47、較高的平均傳熱系數(shù)，使蒸發(fā)器保持良好的工作性能，減小蒸汽出口過熱度。而且，它能使系統(tǒng)高壓側(cè)的壓力保持一個(gè)最佳值（高壓側(cè)壓力對(duì)系統(tǒng)敏能的影響很大）。此外，儲(chǔ)液器的設(shè)置還能使系統(tǒng)在對(duì)泄漏也不會(huì)太敏感。 綜合各種因素，影響壓縮機(jī)性能的最主要因素是氣缸泄漏，所以必須采取有效的密封措施來設(shè)法減少泄漏。    六、熱泵技術(shù)在我國的運(yùn)用及發(fā)展 熱泵在我國起步較早。50年代，天津大學(xué)的一些學(xué)者已開始從事熱泵的研究工作。60年代開始在我國暖通空調(diào)中應(yīng)用熱泵。例如，從1963年起原華東建筑設(shè)計(jì)院與上海冷氣機(jī)廠就開始研制熱泵式空調(diào)器；1965年上海冰箱廠研制成我國第一臺(tái)制熱量

48、為3720kw的CKT-3A熱泵型窗式空調(diào)器。1965年天津大學(xué)與天津冷氣機(jī)廠研制成國內(nèi)第一臺(tái)水冷式熱泵空調(diào)機(jī)。1966年又與鐵道部四方車輛研究所共同合作進(jìn)行干線客車的空氣-空氣式熱泵試驗(yàn)。1966年原哈爾濱建筑工程學(xué)院與哈爾濱空調(diào)機(jī)廠研制成功LHR-20恒溫恒濕熱泵式空調(diào)機(jī)，首次提出冷凝廢熱用作恒溫恒濕空調(diào)機(jī)的二次加熱的新流程。但是，由于我國能源價(jià)格的特殊性，以及一些其他因素的影響，熱泵空調(diào)在我國的應(yīng)用與發(fā)展始終很緩慢。直至70年代末期，才又為熱泵空調(diào)的發(fā)展與應(yīng)用提供了機(jī)遇。80年代初至90年代末在我國暖通空調(diào)領(lǐng)域掀起一股熱泵熱。熱泵空調(diào)在我國的應(yīng)用日益廣泛，發(fā)展速度很快、主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)

49、。     2007-05-12        1、熱泵空調(diào)的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)十分活躍     1978年至2001年，中國制冷學(xué)會(huì)第二專業(yè)委員會(huì)主辦過9屆“全國余熱制冷與熱泵技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議”，今年十月將在杭州舉辦底10屆“全國余熱制冷與熱泵技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議”。1988年中國科學(xué)院廣州能源研究所主辦了“熱泵在我國應(yīng)用與發(fā)展問題專家研討會(huì)”。自90年代起，中國建筑學(xué)會(huì)暖通空調(diào)委員會(huì)、中國制冷學(xué)會(huì)第五專業(yè)委員會(huì)主辦的各屆“全國暖通空調(diào)制冷學(xué)術(shù)年會(huì)”上

50、專門增設(shè)“熱泵專題”交流。每屆熱泵學(xué)術(shù)會(huì)上都廣泛地交流了大量的學(xué)術(shù)論文，這充分反映了我國熱泵技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。 2、積極開展熱泵空調(diào)技術(shù)的研究工作 （1）熱泵空調(diào)技術(shù)在我國運(yùn)用的可行性研究 1986年北京公用事業(yè)科學(xué)研究所開展了“燃?xì)馕帐綗岜霉嶂评湎到y(tǒng)可行性研究“；1988年天津大學(xué)熱泵研究所開展了京津地區(qū)運(yùn)用熱泵兼暖空調(diào)節(jié)能可行性的研究；1988年中國科學(xué)院廣州能源研究所開展熱泵在我國應(yīng)用與發(fā)展問題的研究；1992年中國建筑科學(xué)研究院空調(diào)所開展了中、高檔旅館利用熱泵技術(shù)節(jié)約能源的可行性研究；1991年開始，哈爾濱建筑大學(xué)開展了在我國應(yīng)用電動(dòng)熱泵站、吸收式熱泵站的可行性研究并進(jìn)行了閉式環(huán)路

51、水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)和太陽能開式環(huán)路水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在我國應(yīng)用的評(píng)價(jià)；1996年青島建筑工程學(xué)院開展了青島東部開發(fā)區(qū)建設(shè)以海水為熱源的大型熱泵站可行性研究。 （2）空氣-空氣小型熱泵試驗(yàn)裝置的研究 國際上公認(rèn)的房間熱平衡試驗(yàn)方法是小型空氣-空氣熱泵性能測試最精確的方法。哈爾濱建筑工程學(xué)院于1980年建成國內(nèi)第一臺(tái)標(biāo)定型房間熱平衡法試驗(yàn)裝置?？照{(diào)所于1987年建成國內(nèi)第一臺(tái)平衡型房間熱平衡法試驗(yàn)裝置。某空調(diào)器檢測中心于1986年底建成了由國外全套引進(jìn)的平衡型房間熱平衡法試驗(yàn)臺(tái)。 建成試驗(yàn)裝置后，開展了下述各項(xiàng)工作： 為國家商檢部門標(biāo)定進(jìn)口空調(diào)器性能，把好質(zhì)量關(guān)； 為開發(fā)空氣-空氣熱泵新產(chǎn)品，對(duì)進(jìn)口熱泵空調(diào)器進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究； 標(biāo)定國產(chǎn)空調(diào)器性能； 我國小型空氣-空氣熱泵除霜問題的研究； 我國小型空氣-空氣熱泵供熱季節(jié)性能系數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究； 探索提高標(biāo)定型房間量熱計(jì)的測試精度的技術(shù)措施； 開拓房間熱平衡法試驗(yàn)裝置用途的研究