注册暖通工程师基础知识考试教材讲义（14）

热泵相关知识

1、泵与热泵的工作原理

(1)泵的概念：所谓泵是一种把分散物质集中并提高其位能的装置。“热”不是物质，而是能，“热”的集中和提高位能必须通过载体来实现，载体就是冷媒。热泵就是利用少量高品位的电能作为驱动能源，从低温分散的热源高效吸收低品位热能并传输给高温热源，达到“泵热”的目的。

(2)热泵的概念：热泵目前应用最普遍的是蒸汽压缩式热泵。这种热泵系统的工作原理：冷媒在蒸发器内吸热后蒸发，蒸发成过热蒸汽进入压缩机，在压缩机中经绝热压缩变为高温高压的气体，经冷凝器定压冷凝为低温高压液体，液态冷媒经节流为低温低压液体，再进入蒸发器定压吸热，依次往复循环。热泵热水器就是把空气中热能搬运到水中将水加热。

热泵技术是一种提高能量品位的技术，它不是能量转换的过程，所以不受能量转换效率极限100%的制约，而是遵守逆卡诺原理。其搬运的能量与驱动热泵的电能之比称为制热性能系数又称为能效比(用cop来表示)。能效比cop值越大越节能。

一台热泵的主要装置由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀组成。工作过程是通过工质不断完成蒸发(吸取环境中的能量)→压缩→冷凝(放出能量)→节流→再蒸发的热力循环过程，将环境中的热量转移到加热对象中。从而使加热对象的温度达到使用范围。由于电不是直接参与加热故所需的电量不要很多。电能的热利用率可达到300%。

2、热泵热水器分类

目前国内外市场热泵热水器主要有两种：

一种是蒸发器从空气中吸收热量，通过转换将冷凝器中的水温逐步升高来制热水的设备，称为空气源热泵热水器;

另一种是蒸发器从水中吸收热量，通过转换将冷凝器中的水温升高来制热水的设备，称为水源热泵热水器。

机组构成运行模式及原理

热泵式热水机组是由一个制冷循环组成，包括主机和冷凝器两部分。其中主机部分包括蒸发器、风扇、压缩机及膨胀阀;冷凝器为内放冷凝盘管的保温箱。制冷剂在蒸发器内吸收外部空气的热量，通过热泵循环在冷凝盘管内释放热量，加热水箱内的水。水箱的保温层采用闭孔橡胶海绵或聚氨脂发泡，且具有良好的保温性能。

热泵机组设备内专置一种吸收热媒质???冷媒，它在液化的状态下常温低于零下20度，故此，它与外界温度存在着温差，冷媒吸收了外界的温度，在蒸发器内部产生压力并蒸发汽化，通过热交换器(热泵)的工作，使冷媒从汽化状态转化为液化状态时，客观存在的热量便释放给水罐中的储用水。电只用在使热能释放出来，而不是用在直接加热，故用电量很少，在夏季气温高时，生产一吨热水约损耗5-6度电，冬季寒冷的天气约损耗20-25度电，全年平均不超过15度电。