空气能热泵概论

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alia协鑫电力集团清洁能源事业部2015年5月5日空气能热泵研究空气能热泵的概述1空气能热泵的原理及特点2空气能热泵经济性分析3空气能热泵的市场和前景4目录CONTENTS空气能热泵技术及应用空气能热泵概述1空气能热泵案例及厂家介绍5第一章

空气能热泵的介绍空气能热泵的定义：空气能热泵可以把不能直接利用的低品位空气热能、转换为可以利用的高位能（热水），从而达到节约部分高位能(电能等)。空气能热泵主要应用为空气能热水机组（商用）、空气能热水器（家用），2007年左右在中国开始推广和制造。第二章

空气能热泵的原理热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量QA通过蒸发器进行吸收；热泵本身做功消耗的能量，有部分转化为热能QB；热泵循环工质在冷凝器中释放的热量QC等于QA+QB，由此可以看出，热泵输出的能量为机组做功产生的热能QB和热泵在环境中吸收的热量QA；因此，采用热泵技术可以节约大量的电能。第二章

空气能热泵的特点●节能热泵从室外的空气中获取热量，仅消耗少量电能，可把消耗的电能转化成3倍以上的热能实现供热。●环保热泵热水机组在运行时无任何排放及污染，绿色环保，符合环保要求。●安全消除了普通热水机组系统中的易燃、易爆、触电、煤气中毒等安全隐患。●可靠产品运行性能稳定，使用寿命长，维护费用低。●简单可安装在屋顶、阳台、庭院、地下室等位置，无需专用机房，不占用永久性居住面积。第二章

空气能热泵的特点●结构紧凑换热器结构紧凑美观，气流组织分布均匀，效率高。●智能控制依据模糊控制原理，动态检测用户负荷，快速达到设定温度后，保持负荷动态匹配，平稳运行。●模块化设计可根据用户的实际需要灵活添加。●全天候运行一年四季全天候运行，不受夜晚、阴天、雨雪等恶劣天气影响。●经济节资机组制热效率高，节省投资运行费用。第三章空气能热泵的经济性分析项目模型：项目名称：XX医院，地处江苏苏州，采用中央空调设计，空调系统最大冷负荷为4600kW，最大热负荷为2800kW。卫生热水日用量为80吨。由于1~4层为综合门诊，5层以上为住院楼，因此根据其营业时间的差异性，可将系统进行分区设计。住院楼各层和公寓食堂的空调主管上可增设计量计费装置，便于今后各科室部门的独立管理运营。根据项目特点及相关情况，选择三种空调方案进行经济性分析，三种空调方案分别为：地源热泵系统、空气能水-水热泵系统和常规系统冷水机组制冷+燃气锅炉制热。第三章空气能热泵的经济性分析根据项目特点及相关情况，选择三种空调方案进行经济性分析，三种空调方案分别为：地源热泵系统、空气能水-水热泵系统和常规系统冷水机组制冷+燃气锅炉制热。采用地源热泵机组共4台，其中3台为带热回收型的空调冷暖机组，1台为热水机组。夏季空调制冷时卫生热水可由热回收机组免费供给，其余时候由热水机组提供。（地源热泵）

采用空气能水-水热泵机组共3台，为空调冷暖、热水型的三用一体机。（空气能热泵）

采用离心式冷水机组1台+螺杆式冷水机组1台，提供夏季空调。冬季空调和卫生热水由两台燃气热水锅炉提供。（常规空调）第三章空气能热泵的经济性分析序号空调冷热源形式初投资费用（万元）空调主机年运行费用（万元）年运行费比较（%）投资回收期限（年）按20年运行时间可节省的总运行费用（万元）1地源热泵系统1617333.785%5.511862空气能水-水热泵系统1374365.894%3.15443常规系统1289393100%————模型计算结果见下表第三章空气能热泵的经济性分析从上表中可以看出：采用地源热泵系统与采用常规系统相比：年运行费用节省15%，即59.3初投资超支328万元，5.5年可以回收此超支部分；空调系统的使用寿命按20年计，则总运行费用节省1116万元。采用空气能水-水热泵系统与采用常规系统相比：年运行费用节省7%，即27.2，初投资超支85万元，3.1年可收回此超支部分；空调系统的使用寿命按20年计，则总运行费用节省544万元。第三章空气能热泵的经济性分析分析空气能热泵相对于地源热泵：优势：

初投资较低，相对地源热泵低15%，但比常规冷水机组高6%。

设备简单，模块化设计，安装周期短，基本可安装在屋顶、阳台、庭院、地下室等位置，无需专用机

房，不占用永久性居住面积。

投资回收期短，约3-4年可回收多出投资。环境温度越高，COP越高。劣势

运行温度范围较低，温度低于-5℃后经济性不高，而地源热泵冬季仍然运行稳定。

启动速度慢，运行后3小时左右可得到热水，而地源热泵大概20分

钟。因此适合24小时不间断运行，不适合随时启停。

当运行时间超过7年，经济性收益低于地源热泵。4.1国外空气能热泵发展现状欧洲从热泵全球范围来看，欧洲是空气能热泵热水器市场的领头羊。2008年11月出台的《欧洲气候变

化协定》提出为了保障能源安全和应对气候变化，要求欧盟大力发展可再生能源和提高能效，并明确将空气源热泵技术认定为可再生能源。因为热泵产品的使用与气候关系甚大，因此在具体分布上，中北欧地区水地源占主导，在英国、法国、意大利、德国等偏南地区，空气能热水产品发展迅猛。各国政府还在陆续地出台一些相关的激励政策。日本欧洲整体区域性发展不同，在亚洲市场日本的空气能热水器发展是一枝独秀，同时因其技术上的独特性和先进性在全球也是独树一帜。日本空气能热水器发展的最大特点是其领先的技术，日本是目前家用空气能热泵热水器最为普及的国家。主要机型是EcoCute（二氧化碳热泵热水器），该产品外形小巧，结构精致，性能卓越，最大特点是在水侧以较大温升换热过程中，仍然保持较高的热力效率。额定运行温度一般可达到60℃，最高出水温度可达90℃，因此EcoCute从开发之初就没有局限在提供卫生用热水的应用范围，许多产2007年家庭普及率已达10%，累计销售已接近400万台。12第四章

空气能热泵的现状和前景13北美美国的空气能热泵热水器应用尚处于起步阶段，据美国制冷协会的统计，今年1-8月份，美国中央空调器和空气源热泵的销售总量为440多万台套，比去年同期增长了13%，其中，热泵的销量为136万多台套，比去年同期增长了7%。这一数字与其他地区热泵产品销售高于传统空调产品的增长形成鲜明对照。不过在目前政府正在讨论是否延长补贴计划，另外之前曾经提出过的2014年禁止纯电热水产品的安装如果得以实施，也会促进空气能热泵市场的发展。144.2 我国空气能热泵发展现状➢➢我国空气能热泵起步较晚，真正开始设计经营也是近十年的时间，尽管现在的空气能热泵产业开始进入上升期，很多企业在没有充分的技术、研发实力的情况下就贸然进入，在市场博弈中采取低价战略，但安装过程中草草了事，造成了市场中存在很多问题产品。目前还没有一家企业市场份额超过10%，大型空气能热水器企业在国内屈指可数，而在发达国家，空气能热水器的占有率已达到85%，空气能热水器的技术其实已经比较成熟，在欧洲、新加坡、我国香港等地普及率都非常高。只是在内地，热泵产业发展还欠成熟，企业的产品质量控制能力也需要提高。4.2 我国空气能热泵发展现状从空气源热泵应用领域来看，家用和商用产品在使用地区有着明显不同。

商用产品销售重点地区在经济发达的华南、华东的一、二线城市，5P\10P为主流机型，应用多元化，涉足酒店、学校等场所，低温热泵、地暖机组是商用增长的主要产品类型。

家用产品销售主要集中在华中、西南区域的二三线城市，简单化是产品主要应用发展趋势。总体而言，空气能热泵做为一种新兴的环保产品，造价不菲，其发展程度与各地经济水平密切相关，虽然目前在发达国家因各国政策不同而有所差别，但纵观后市，是今后产品升级换代的一个方向。随着经济的发展，环保概念的深入人心，空气能热水产品必将走入更多寻常消费者的生活中。尤其是在一些经济发达，消费水平相对较高的国家，一旦政策导向明确，必将为空气能热泵热水器的推广带来积极影响。15南京大学仙林校区游泳馆空气能热泵热水工程二，项目内容：泳池恒温：该游泳馆泳池为标准泳池（50m*25m），约2500吨水。根据国际泳联规定，泳池的水温应该控制在25℃到28℃之间。学校泳池淋浴:热水用水定额、水温和水质>中的热水用水定额国家标准为依据，其中对学生宿舍盥洗室用热水定额为25～40L/人；三、机组配备:天舒空气能热泵热水器DKFXRS-190II（54KW），8台；DKFXRS-64II（19KW），2台。它的最高热效率cop可达5.90，年平均cop可达3.6。与传统燃油或者电热锅炉对比，3年左右可以收回投资，供热成本也比燃气锅炉要低30%左右。16第五章5.1空气能热泵项目案例一，项目名称:空气能热泵的案例及厂家介绍17DKFXRS-190II型的参数循环加热型空气源热泵DKFXRS-190II技术参数表普通型名义工况额定输入功率W54500额定制热量W240000额定电流A105/100/95额定制热量W190500额定电流A98/91/86制热量W114000电流A81/79.5/82.5额定循环水流量L/h36000工作范围℃-5℃～45℃最高出水温度℃60制热水量（40℃温升）L/h5400外形尺寸（长×宽×高）mm2085×3090×1880185.2空气能热泵（热水器）十大品牌（2014年）天舒空气能热水器专业品牌，国标主要起草单位，高新技术公司，江苏天舒天器有限公司19空气能热泵研究总结

空气能热泵做为一种新兴的环保产品，主要应用为空气能热水机组或者空气能热水器，在我国发展时间还不长，但因技术难度相对不高，现在技术已经较为成熟