熱泵的概念
1）,、熱泵是一種利用機(jī)械能將熱量從一個(gè)地點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地 點(diǎn)的設(shè)備。
2）,、 熱泵通過逆制冷循環(huán)工作,。
3）、熱泵可以用于供暖或制冷,，具體視構(gòu)造而定
4）,、在制冷模式下，熱泵作為制冷系統(tǒng)而工作,。
5）,、制冷回路中有一個(gè)四通閥，用于在供暖模式和制冷模式之間 切換,。
6）,、熱泵可以用于空間（房間）取暖器或熱水器。
7）,、熱源可以在自然環(huán)境中找到（土壤,、空氣、地下水等）,。
熱泵的工作原理：
熱泵的效率
性能系數(shù)（COP）
可以將熱泵的性能系數(shù)定義為熱量輸出與電力輸入的比率,。
例如，若 COP 為 4,，表示 1 kW 電能加上 3 kW 熱能,，產(chǎn)生 4 kW 熱能輸出。
取得 EHPA 標(biāo)簽所需的 COP：
鹽水/水熱泵：4.3
空氣/水熱泵：3.1
水/水熱泵：5.1
季節(jié)能效比（SPF）
SPF 是指在為期一年的比較期內(nèi),，熱泵消耗的能量與提供的 能量的平均比率,。
例如，若 SPF 為 4:1,，表示每年消耗 8,000 kWh 電力,，產(chǎn)生32,000 kWh 熱能。.
為何熱泵的效率高于傳統(tǒng)供暖設(shè)備,？
土壤和空氣中的熱能是完全免費(fèi)的,。
它天然存在于土壤中，經(jīng)常從風(fēng)、陽光和降雨中得到補(bǔ)充,。
在熱泵每年為空間供暖和家用熱水提供的能量中,，有四分之 三來自于陽光，儲(chǔ)存于土壤或空氣中,。
在地球接收的太陽能中,，有 44% 最終儲(chǔ)存于土壤中。
這種太陽能是地球上人類能源需求總量的 480 倍,。
熱泵的核心是可再生的太陽能,，因此有助于營造更清潔的環(huán) 境。
熱泵搭配高效率的供暖系統(tǒng),，再由值得信賴的供應(yīng)商進(jìn)行安 裝,，可以將供暖成本降低 50% 以上。
如圖所示,，與燃油鍋爐相比,，典型的熱泵系統(tǒng)在環(huán)境財(cái)務(wù)方 面具有極大的優(yōu)勢。
熱泵的系統(tǒng)原理圖
制冷循環(huán) - 供暖系統(tǒng)
動(dòng)畫顯示了熱泵如何利用逆制冷循環(huán)來工作,。
熱泵的基本元件包括一臺(tái)壓縮機(jī),、一個(gè)冷凝器、一個(gè)膨脹 裝置和一個(gè)蒸發(fā)器,。
在蒸發(fā)器中,，空氣中的熱能轉(zhuǎn)移到制冷劑，氣態(tài)制冷劑被 輸送到壓縮機(jī),。
液態(tài)制冷劑從壓縮機(jī)流向冷凝器,，熱量在此轉(zhuǎn)移到需要加 熱的空間或水
制冷循環(huán) - 制冷和供暖系統(tǒng)（可逆）
熱泵可以用于供暖，也可以用于制冷,。制冷回路中有一個(gè)四通閥,，用于在供暖模式和制冷模式之間切換。點(diǎn)擊按鈕,，查看如何將 制冷循環(huán)同時(shí)用于供暖和制冷,。
冬季制熱運(yùn)行系統(tǒng)原理圖：
夏季制冷運(yùn)行系統(tǒng)原理圖：
控制系統(tǒng)原理圖：
熱泵的分類
按照熱源，可以分為五大類：
地源熱泵
地源熱泵采集地下存儲(chǔ)的太陽能,。
熱量采集方法多種多樣,。
使用水平管路。
使用垂直管路,。
使用開放式回路抽取地下水,。
地源熱泵—水平管路
適用于水/水系統(tǒng)和鹽水/水系統(tǒng)。
安裝時(shí)需要移走表層土壤或挖溝,。
提取能量的上限為每米管道 10 至 30 瓦特，具體取決于土 壤和環(huán)境的溫度。.
地源熱泵—垂直管路
適用于水/水系統(tǒng)和鹽水/水系統(tǒng),，具體取決于最低環(huán)境溫度
使用基巖中的垂直集熱管道
每 10 kW 供暖容量中,，2.5 kW 來自壓縮機(jī)和泵消耗的電能，7.5 kW 取自土壤
提取能量的上限為每米管道 50 瓦特（這是濕孔的容量,。它低 于干孔的容量）
單鉆孔的最小深度為 150 米,，雙鉆孔的最小深度為 75 米。
鉆孔的最小間距：10 米（具體細(xì)節(jié)請參考地方和國家法規(guī),。）
地源熱泵—地下水
僅適用于水基系統(tǒng),。
必須保證供水的質(zhì)量（過濾器）、流量和溫度（10- 12°C）,。
對于一個(gè) COP 為 4,、將水溫降低 5 K 的 10 kw 熱泵，需要 的水流量為 0.36 dm3/s 或 1.3 m3/h,。
泵水也要消耗能量
鉆孔的最小間距約為 15 米（具體細(xì)節(jié)請參考地方和國家法規(guī)）,。
地源熱泵—水系統(tǒng)
水熱泵利用水或鹽水，從地源中采集熱量,。
集熱管注滿水或鹽水,。
可以構(gòu)建水-水系統(tǒng)或鹽水-水系統(tǒng)。
可以是開環(huán)或閉環(huán)系統(tǒng),。
開環(huán)系統(tǒng)必須考慮污垢,、腐蝕等問題。
重要的是保持水溫和蒸發(fā)器表面溫度高于冰點(diǎn),。
相對于鹽水-水系統(tǒng),，水-水系統(tǒng)需要較高的蒸發(fā)溫度。
當(dāng)冷凝溫度較低時(shí),，必須確保較大的蒸發(fā)力度,。
在這些條件下，可以實(shí)現(xiàn)較高的 COP,。
地源熱泵—地板供暖
傳統(tǒng)的家用中央供暖系統(tǒng)便是水系統(tǒng),。
這種系統(tǒng)適用于地板供暖和/或暖氣。
房間溫度可以單獨(dú)調(diào)節(jié),。
COP 最大為 4
適用于新建筑或舊設(shè)施（水溫不超過 60°C）,。
夏季到來時(shí)，同一套系統(tǒng)可用于地板制冷,。
該系統(tǒng)可以用于游泳池加熱,。
該系統(tǒng)能夠靈活適應(yīng)將來的需要。
空氣源熱泵
空氣源熱泵從室外空氣中采集能量,，并將能量轉(zhuǎn)移到室內(nèi),。
空氣源熱泵比地源熱泵易于安裝,，因?yàn)榘惭b時(shí)無需挖掘或 鉆孔。
冬季可能需要輔助供暖系統(tǒng),。
可以構(gòu)建空氣-空氣系統(tǒng)和空氣-水系統(tǒng),。
空氣源熱泵——空氣-空氣換熱系統(tǒng)
空氣-空氣式空氣源熱泵從室外空氣中采集能量，并將能量轉(zhuǎn) 移到室內(nèi)或空間內(nèi)的再循環(huán)空氣,。
可以提供不同的溫度范圍（冬季較冷,，春秋兩季較暖）。
室外氣溫降至大約 6°C 以下時(shí),，需要除霜（通常利用逆循環(huán)）,。
為了讓蒸發(fā)溫度覆蓋較低和較高的室外溫度，要求壓縮機(jī)有較 寬的工作范圍,。
冷凝溫度幾乎終年不變,。
空氣源熱泵——空氣-水換熱系統(tǒng)
空氣-水式空氣源熱泵從室外空氣中采集能量，并將能量轉(zhuǎn) 移到在供暖系統(tǒng)的循環(huán)水中,。
風(fēng)冷式蒸發(fā)器,。
房屋內(nèi)傳統(tǒng)的基于水的集中供暖系統(tǒng)。
地板供暖和/或暖氣,。
房間溫度可以單獨(dú)調(diào)節(jié),。
COP 高達(dá) 4.5（空氣 7C，水 30/35°C）和 3.5（空氣 7C,，水40/45°C）
適用于新建筑和舊設(shè)施,。（水溫最高可達(dá) 60°C，具體取決于 環(huán)境溫度）
夏季：地板制冷,。
游泳池加熱,。
能夠靈活適應(yīng)將來的需要。
熱泵的市場分析
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