广义热泵论

第1章 概论 1

1.1 热泵定义 1

1.2 热泵的热源 1

1.2.1 热泵热源的一般要求 1

1.2.2 常用热源 5

1.3 热泵工质及冷热媒介 5

1.3.1 热泵工质 5

1.3.2 冷热媒介 6

1.4 热泵机组的分类 7

1.4.1 按工作原理分类 7

1.4.2 按配置的蒸气压缩机形式分类 7

1.4.3 按动力分类 7

1.4.4 按功能分类 8

1.4.5 按热源或热源端媒介以及负荷端媒介的组合分类 8

第2章 蒸气压缩式热泵机组的热力学基础 10

2.1 蒸气压缩式热泵机组的典型流程 10

2.2 逆卡诺循环 10

2.3 蒸气压缩式热泵的理论循环 11

2.4 双级压缩模式 12

2.5 准双级压缩模式 14

2.6 三级压缩模式 17

2.7 热回收模式 18

2.8 冰蓄冷模式 19

2.8.1 全量蓄冷与非全量蓄冷 20

2.8.2 间接式冰蓄冷的系统形式 21

2.8.3 冰蓄冷系统的主要设备 21

2.9 “自由冷却”模式 23

2.10 热泵的能效指标 24

2.10.1 热泵的性能系数COP（Coefficient of Performance） 24

2.10.2 热泵机组的能效比EER（Energy Efficiency Ratio） 27

2.10.3 热泵（冷水机组）的综合部分负荷性能系数IPLV（Integrated Part Load Value） 27

2.10.4 冷水机组的季节部分负荷性能系数SPLV（Seasonal Part Load Value） 30

2.10.5 房间空调器的能效评价标准SEER、HSPF及APF 33

2.10.6 多联式空调机的能效评价标准 35

第3章 蒸气压缩式热泵机组的主要器件 37

3.1 热泵的压缩机 37

3.1.1 压缩机的分类 37

3.1.2 各种压缩机的结构特征 37

3.2 冷凝器 39

3.3 蒸发器 40

3.4 冷凝／蒸发器 40

3.5 节流机构 41

第4章 大气／空气源热泵机组 43

4.1 大气源的特点 43

4.2 大气源热泵的补充加热 44

4.3 关于“风冷北扩” 44

4.4 大气—空气热泵机组 45

4.4.1 整体式空调机组 45

4.4.2 分体式机组 46

4.5 空气—空气热泵机组 58

4.6 大气—水热泵机组 60

4.6.1 整体式大气—水热泵机组示例 60

4.6.2 模块式大气—水热泵机组 61

4.6.3 热回收机组示例 63

4.6.4 低环境温度机组示例 68

第5章 水源热泵机组 71

5.1 水—空气热泵机组 71

5.1.1 水冷单元式空调机 71

5.1.2 水源热泵空调机 72

5.1.3 水源多联式空调机 74

5.2 水—水热泵机组 76

5.2.1 整体式水—水热泵机组示例 77

5.2.2 模块式水—水热泵机组示例 79

5.2.3 热回收式水冷冷水机组 82

第6章 直接式地埋管地源热泵机组 86

6.1 概述 86

6.2 直接式地埋管地源热泵机组的发展现状 86

6.3 直接式地埋管地源热泵机组的构成 87

6.3.1 地—水热泵机组 87

6.3.2 地—空气热泵机组 87

第7章 热泵的输出调节及功能转换 88

7.1 热泵的冷热量输出调节 88

7.1.1 改变电动机转速的调节方式 88

7.1.2 压缩机内设调节装置的方式 89

7.2 热泵的冷热功能转换 89

7.2.1 利用四通换向阀的转换方式 89

7.2.2 利用外接水管阀门的转换方式 92

7.2.3 多联式空调机室内机的功能转换 93

第8章 水源热泵系统 95

8.1 水源热泵系统的定义 95

8.2 水源热泵系统的分类 95

8.3 水源热泵系统的构成 95

8.4 直接式与间接式系统 97

第9章 地埋管热泵系统 99

9.1 地埋管热泵系统的特点 99

9.2 地埋管热泵系统的发展 99

9.3 地埋换热管的形式 100

9.4 地埋换热管的连接 100

9.5 地埋换热管的管材选用 101

9.6 地埋换热管的换热面积计算 102

9.7 释热与吸热的平衡 104

9.8 复合系统 105

第10章 地下水源热泵系统 107

10.1 概述 107

10.1.1 地下水源热泵系统的特点 107

10.1.2 地下水源热泵系统的应用 108

10.2 抽水井 108

10.2.1 井室 109

10.2.2 井管 109

10.2.3 滤水管及其附加滤层 110

10.2.4 洗井与水量的确定 113

10.2.5 井泵的选型 114

10.3 回灌井 114

10.4 回扬以及抽灌两用井 115

10.5 井位布置及供回水管道 116

10.5.1 井位布置原则 116

10.5.2 供回水管道 117

10.6 直接式与间接式系统的选用 117

10.7 同井抽灌 117

第11章 地表水源热泵系统 119

11.1 地表水源热泵系统的分类 119

11.1.1 水下盘管换热式地表水源热泵系统 119

11.1.2 水泵取送式地表水水源热泵系统 119

11.2 地表水源热泵系统的特点 119

11.3 地表水源热泵系统的应用现状及前景 120

11.3.1 应用现状 120

11.3.2 应用前景 121

11.4 水下换热盘管 121

11.4.1 水下换热盘管的形式 121

11.4.2 水下换热盘管的管材 122

11.4.3 水下换热盘管的设计计算 122

11.5 地表水取水设施 123

11.5.1 地表水取水设施的构成 123

11.5.2 地表水取水设施的选址 125

11.6 地表水的回水设施 125

第12章 城市污水源热泵系统 127

12.1 城市污水源热泵系统的开发 127

12.2 城市污水源热泵系统的技术要点 128

12.2.1 污水过滤装置 128

12.2.2 污水换热器（冷凝／蒸发器） 129

12.2.3 关于直接式与间接式系统 129

12.2.4 应用前景展望 130

第13章 城镇污水处理厂再生水源热泵系统 131

13.1 再生水水质标准 131

13.2 再生水的温度状况 133

13.3 再生水的水量 133

13.4 再生水源热泵应用于供暖及空调 133

13.5 再生水源热泵应用于污泥厌氧处理 136

13.6 再生水源热泵应用于曝气池水加热 137

第14章 火电厂冷却水源热泵系统 139

14.1 应用 139

14.2 系统图式 139

14.2.1 单纯供热系统图式 139

14.2.2 供热供冷系统图式 140

14.2.3 使用吸收式热泵的系统图式 141

14.2.4 对锅炉给水实施反馈加热的热泵系统图式 141

14.2.5 供暖兼对锅炉给水加热的热泵系统图式 141

第15章 水环热泵系统 143

15.1 水环热泵系统的构成及运行方式 143

15.2 水环热泵系统的特点 143

15.3 水环热泵系统的应用 144

15.4 水环热泵系统的主要设备选型 145

15.4.1 水—空气热泵机组 145

15.4.2 排热装置 145

15.4.3 加热装置 146

15.4.4 蓄热水箱 146

15.4.5 循环水泵 146

15.4.6 定压补水装置 146

15.4.7 自动控制 147

参考文献 148