热泵分类及技术

热泵技术热泵概述定义:按新国际制冷辞典的定义:热泵就是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统.从热力学或工作原理上说,热泵就是制冷机,它们的区别是:两者的目的不同(制热\制冷)两者的工作温度区别有所不同((热泵将环境温度作为低温热源、制冷机将环境温度作为高温热热泵的分类按工作原理分（蒸汽压缩式、气体压缩式、蒸气喷射式、吸收式、热电式、化学热泵）按热源分（空气、地表水、地下水、城市自来水、土壤、太阳能、废热）按用途分（住宅用、商业及农业用、工业用）按供热温度分（低温热泵<100、高温热泵>100）按驱动方式分(电动机驱动、热驱动）按热源与供热介质的组合方式分（空气-空气热泵、空气-水热泵、水-水热泵、水-空气热泵、土壤-空气热泵、土壤-水热泵）按热泵功能分（单纯制热、交替制冷与制热、同时制冷与制热）按压缩机类型分（往复活塞式、涡旋式、滚动转子式、螺杆式、离心式）按热泵机组的安装形式分（单元式、分体式、现场安装式）按热量提升分（初级热泵、次级热泵、第三级热泵）热泵型式目前用于空调可以制冷与制暖的最为普通的几种型式为:空气-空气热泵(最普通的热泵型式、住宅与商用)空气-水源热泵(常见为热泵型冷水机组、室内侧为水，室外侧为空气）水-空气热泵（热源为水，室外侧为水，室内侧为空气）热泵的势力经济性指标热泵通常被作为一种节能装置，其性能系数用COP来表示，它指其收益（制热量）与代价（所耗机械功或热能）的比值。1、压缩式热泵：用εh表示,为制热量Qh与输入功率W的比值εh=Qh/

W=(Q0+W)/W=1+ε>12、吸收式热泵：用ζ表示，为制热量Qh与输入热能Qg的比值ζ=Qh/Qg热泵热源与驱动能源热泵热源是指可利用的自然低位能源（空气、地表水、地下水等）以及生活和生产中的排热热源（从建筑物内部回收的热量，废水中余热量等）热泵的驱动运行是需要能量的，这种能源来自于石化燃料。热泵型空调机组1、热泵型房间式空调器适用于室外气温在00C以上的地区，制冷或制热量小于7000W，当窗式空调器新内门打开时，热量要降低10%左右。2、商用大型分体热机组制冷或制热量在7~100KW，电源为380V50HZ立柜式、天花板嵌入式或悬吊式、屋顶式3、多联系统热泵空调机组

一拖二或一拖三VRV系统（变制冷剂流量系统）以前，几十万KW以上的空调系统一般采用中央空调，上世纪初日本大金公司成功研制VRV系统，向中央空调发起挑战。其特点：高效的容量控制（每个房间独立控制、变频技术加电子膨胀阀）节约能源，精确的室温控制，适应室外温度变动范围大；制冷剂配管长度延长VRV系统最长配管为100M，最大高低落差可达50M，但过长会导致液体回流造成液击，回油困难（气油分离器）运转成本低空气热泵空气随时随地可以利用,其装置和使用比较方便,对换热设备无害,是目前热泵装置的主要热源.空气在各种不同温度下都能提供任意数量的热量.因空气比热小、则室外侧需风量大、蒸发温度与进风温度差100C左右、热泵体积大；缺点:随空气温度的降低,蒸发温度下降,热泵温差增大,热泵的效率降低.(-150C~-200C)随环境空气温度的变化,热泵的供热量往往与建筑物的供热负荷相矛盾.空气有一定湿度,蒸发器表面结霜地源热泵系统分三种不同形式:以地下水体为冷热源以地表水体为冷热源以土壤源为冷热源水源热泵工作原理取水井回灌井提取井水的低品位热利用电能聚变为高品位热能节约能量，环保无污染不使用冷水塔，不消耗冷却水，节省占地面积3.1

水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。地球表面浅层水源如深度在1000米以内的地下水、地表的河流和湖泊和海洋中，吸收了太阳进入地球的相当的辐射能量，并且水源的温度一般都十分稳定。水源热泵机组工作原理就是在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，所以可以高效地带走热量，而冬季，则从水源中提取能量，由热泵原理通过空气或水作为载冷剂提升温度后送到建筑物中。通常水源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。水源热泵技术的概念和工作原理水源热泵机组工作的原理

水源热泵根据对水源的利用方式的不同，可以分为闭式系统和开式系统两种。闭式系统是指在水侧为一组闭式循环的换热套管，该组套管一般水平或垂直埋于地下或湖水海水中，通过与土壤或海水换热来实现能量转移。（其中埋于土壤中的系统又称土壤源热泵，埋于海水中的系统又称海水源热泵）。开式系统是指从地下抽水或地表抽水后经过换热器直接排放的系统。

水源热泵工作原理温暖冷温暖温暖冷寒冷温暖温暖温暖冬季水源热泵机组把地能中的热量提取出来，提高温度后，供给室内采暖热热冷冷热热热冷夏季把室内的热量提取出来，释放到地能中去水源热泵工作原理末端设备末端设备冷凝器蒸发器膨胀水箱循环泵制冷剂液体膨胀阀压缩机制冷剂气体地表潜水泵水处理设备t=45~50℃t=50~55℃t=10~18℃t=6~8℃水源中央空调主机系统用户（末端）系统水源水系统基本原理冬季供热示意图UTILITYINOUTWELLOverpressurevalveP1P2P3EvaporatorDT=5°CA1A2B2B1C2C1D1D2冬季CondenserDT=6°CINOUT末端设备末端设备蒸发器冷凝器膨胀水箱循环泵制冷剂液体膨胀阀压缩机制冷剂气体地表潜水泵水处理设备t=12℃t=7℃t=10~18℃t=18~34℃水源中央空调主机系统用户（末端）系统水源水系统基本原理夏天供冷示意图UTILITYINOUTWELLOverpressurevalveP1P2P3EvaporatorDT=5°CA1A2B2B1C2D1夏季D2C1CondenserDT=12°CINOUT水源热泵机组应用利用地下热源水直接利用地下水源水条件有足够的地下水量，水质较好，水温满足要求有开采手段，当地规定允许优点地下水温度恒定，一般为10-16℃，机组的运行工况比较稳定初投资较低，同时降低运行费用

直接利用地下水源水采用板式热交换器地下水质较差避免管路阻塞和腐蚀发生回灌合理利用地下水资源地下水应通过回灌井将水重新回灌到土壤中的含水层控制回灌水质，避免水资源的浪费或污染水源热泵工作原理以地能（地下水、地表水）为主要能源电能为辅助能源利用制冷剂作为载体将源源不断的低位热源开发利用实现低品位热能向高位热能转移水源热泵工作原理取水井回灌井提取井水的低品位热利用电能聚变为高品位热能节约能量，环保无污染不使用冷水塔，不消耗冷却水，节省占地面积优势与锅炉（电、燃料）和空气源热泵的供热系统相比，水源热泵具明显的优势。锅炉供热只能将90%~98%的电能或70～90%的燃料内能转化为热量，供用户使用，因此地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量；由于水源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为10～25℃，其制冷、制热系数可达3.5～4.4，与传统的空气源热泵相比，要高出40%左右，其运行费用为普通中央空调的50～60％。

采用地表水利用湖泊热源湖水换热器系统水盘管系统水源热泵系统的能量来源于自然能源。它不向外界排放任何废气、废水、废渣、是一种理想的“绿色空调”。

空调水系统流程图空调季节螺杆机将室内的热量吸收到冷却水中，水水式水源热泵吸收冷却水的热量加热生活热水；冬季当空调系统不运行时，水水式水源热泵吸收湖水热量加热生活热水。采用地表水利用江河湖海等地表水资源，通过敷设水中的换热装置进行热量交换。湖的大小和深度是尤为关键的，需要通过精密计算，以确定湖水能满足建筑物的制冷和制热需求。可利用大型商用／公用建筑所营造的大型人工水体作为换热体。水源热泵适用范围水源充沛，四季分明，温度适中的地区凡是水量，水温，水质能够满足水源中央空调主机制热（或制冷）需要的任何水源，都可作为水源中央空调系统的水源

工业余热深水湖泊地下水

水源热泵应用局限水资源缺乏，水质差的地区冬季严寒或四季炎热的地区

水源水类型防垢防菌温度废水处理水处理温度流量腐蚀温度水垢腐蚀藻类温度水垢腐蚀注意问题中-大小-中中大大-中中-大适用规模良好良好良良良良好作为水源热泵热源适用性热电冷却水工业废水城市生活污水海洋水河川水地下井水人工排水源自然水源项目水源热泵主机对水源水水质要求Mg（各种离子分子）/L（水）Mg（CaO.MgO）/L（水）PH值Mg（悬浮物）/L（水）t（砂）/t（水）单位cl-、SO4-、CO2等30~501.5~95~910~201/100万~1/200万指标腐蚀性矿化度硬度酸碱度浑浊度含砂量项目水源水质问题1、沉淀池2、过滤器3、净水器4、其他处理方式浑浊

1、水质处理设备

2、设中间换热装置隔离腐蚀

1、软化（钠离子）水装置

2、设中间换热装置隔离硬度1、洗井2、回扬3、沉淀池4、螺旋式除沙器5、其他方式含沙备注一般性对策水源水质问题水源系统地下水的处理WELLDISCHARGEOverpressurevalveP2P3电子水处理器过滤器旋流除沙器水源水温度减少水源水量，提高水温差1、设中间换热装置2、设中间混水箱（池）3、设系统混水器水源水温>22度有冻的问题1、严禁使用2、换其他水源水3、设电辅助加热器（其他加热装置）水源水温<8度水源水进蒸发器制热导致压机排气温度过高1、严禁使用2、设置冷却塔3、换其他水源水水源水温≥45度减少水源水量，提高水温差1、设中间换热装2、设中间混水箱（池）3、设系统混水器水源水温≤20度水源水进冷凝器制冷备注一般性对策水源水温水源水走向工况水源水量问题室温上升1度，可减少冷负荷2~8%1、增设独立的调峰供冷、供热系统2、降低室内设计标准3、设置调节水池4、蓄热方案制冷不够，制热不够室温上升1度，可减少冷负荷2~8%1、增设冷却塔系统2、降低室内设计标准3、设置中间调节水池4、其他系统方式制热够，制冷不够（南方问题）室温下降1度，可减少热负荷2~8%1、设调峰辅助电加热器，或采用其他加热方式2、降低室内设计标准3、设置调节水池4、蓄热方案制冷够，制热不够（北方问题）备注一般性对策水源水量问题水源热泵与普通中央空调比较初投资机组初投资比冷水机组增加20%左右增加打井费用无冷却水塔和冷却水系统无锅炉和锅炉房运行费用夏季制冷：节约费用＞20%冬季制热时，运行费用相当于电锅炉、燃汽、燃油的30%左右水源热泵的特点１、属可再生能源利用技术水源热泵是利用了地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。其中可以利用的水体，包括地下水或河流、地表的部分的河流和湖泊以及海洋。地表土壤和水体不仅是一个巨大的太阳能集热器，收集了47％的太阳辐射能量，比人类每年利用能量的500倍还多（地下的水体是通过土壤间接的接受太阳辐射能量），而且是一个巨大的动态能量平衡系统，地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对的均衡。这使得利用储存于其中的近乎无限的太阳能或地能成为可能。所以说，水源热泵利用的是清洁的可再生能源的一种技术。２、高效节能水源热泵机组可利用的水体温度冬季为12-22℃，水体温度比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体为18-35℃，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。据美国环保署EPA估计，设计安装良好的水源热泵，平均来说可以节约用户30～40％的供热制冷空调的运行费用。３、运行稳定可靠水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的变动。是很好的热泵热源和空调冷源，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。不存在空气源热泵的冬季除霜等难点问题。４、环境效益显著水源热泵的使用电能，电能本身为一种清洁的能源，但在发电时，消耗一次能源并导致污染物和二氧化碳温室气体的排放。所以节能的设备本身的污染就小。设计良好的水源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比，相当于减少30％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上。水源热泵技术采用的制冷剂，可以是R22或R134A、R407C和R410A等替代共质。水源热泵机组的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。５、一机多用，应用范围广水源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。特别是对于同时有供热和供冷要求的建筑物，水源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源，而且用一套设备可以同时满足供热和供冷的要求，减少了设备的初投资。水源热泵可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，小型的水源热泵更适合于别墅住宅的采暖、空调。６、自动运行水源热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单的系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自动控制程度高，使用寿命长可达到15年以上。不足１）可利用的水源条件限制水源热泵理论上可以利用一切的水资源，其实在实际工程中，不同的水资源利用的成本差异是相当大的。所以在不同的地区是否有合适的水源成为水源热泵应用的一个关键。目前的水源热泵利用方式中，闭式系统一般成本较高。而开式系统，能否寻找到合适的水源就成为使用水源热泵的限制条件。对开式系统，水源要求必须满足一定的温度、水量和清洁度。２）水层的地理结构的限制对于从地下抽水回灌的使用，必须考虑到使用地的地质的结构，确保可以在经济条件下打井找到合适的水源，同时还应当考虑当地的地质和土壤的条件，保证用后尾水的回灌可以实现。３）投资的经济性由于受到不同地区、不同用户及国家能源政策、燃料价格的影响，水源的基本条件的不同；一次性投资及运行费用会随着用户的不同而有所不同。虽然总体来说，水源热泵的运行效率较高、费用较低。但与传统的空调制冷取暖方式相比，在不同地区不同需求的条件下，水源热泵的投资经济性会有所不同。项目水源热泵系统传统中央空调系统系统设计不需复杂设计，设计周期短。系统设计复杂，设计周期较长。系统造价初次投资造价比四管道风机盘管系统便宜20%以上。四管道系统之初次投资造价比较高。分期投资有必要时,可分期投资购买设备,只须先安装水流循环系统,个别机组可视需要量递增。不可分期投资。须先投资制冷主机和供热锅炉,一次性投资费用较大。占用空间小型热泵机组安装在吊顶内或小机房内。没有冷水机组，不需大机房。只需提供冷却水塔、水泵放置场所，节省了宝贵的主机占地面积。除冷却塔，锅炉及水泵外，须大机房放置冷水机组。风机盘管安装在吊顶内。运行调试各热泵机组只须一般空调技师检查安装正确，便可开机，完成较快。冷水主机需专业工人安装，调试，供货期较长，完成较迟。系统安装系统水管不需保温，安装简易经济；只须一般空调安装工人,工序简单,热泵机供货期较短,调试方便,完成较快。系统水管需绝热材料保温，增加额外投资；冷水主机需专业工人安装，调试，安装期较长，完成较迟。维修保养各热泵机组是采用密封式压缩机，不用保养，只须普通技工进行清洗过滤网工作。当热泵机组产生故障时，只须将备用热泵机组更换，需时很短，不影响其它机组运行，损失轻微风机盘管须进行清洗过滤网工作，另冷水机组须专业技师进行定期保养，维修费用较高。当冷水机组产生故障时，整个系统停止运行，影响较大。损失较大。控制每台机组均有智能接口，易于进行智能化控制（如时控、遥控等）；每台热泵机组可于任何时间选择供冷或供热。温度控制舒适。也能进行智能化控制，但主机和末端控制点多，系统复杂，工程量大；四管道风机盘管在冷水，热水同时供应下，方可选择供冷或供热。独立计量可独立装表计量，用户根据使用空调时间的长短来交纳运行费用。费用不易计量，无论用户用否或用多少，费用一样支付。节能COP功率系数可达4.9，比风机盘管系统节能30%以上；部分空调使用时节能，尤其是在过渡季节根据不同需要，不同空间可同时分别供应冷暖，能源可互相交替，节省过渡季节的能耗。同一系统（楼宇）内，不能同时满足供暖和制冷的不同要求，季节交替时须一次性转换制冷或供热。当只有部分空调使用时，浪费大量能源。其它旧楼翻新安装空调，既可避免损坏楼宇原有结构，又可分层安装及使用空调。无法避免损坏原有结构，且难找到适用机房，一般需全楼停业以进行安装工程，经济损失较大。地源热泵机组应用（地下埋管）横埋管系统负荷较小有大量土地而且没有坚硬的岩石造价较低，采用人工挖掘水源热泵机组应用（地下埋管）竖直埋路没有足够的土地面积9层以下建筑物的大中型项目造价较高，需机械钻孔竖直埋路地下埋管垂直环路和水平环路均为从土壤中吸取或放出热量间距必须保证一定的水平间距，尽量减少各埋管单元之间温度的相互影响竖埋管的间距与埋管深度、回路形式、管径有关水平埋管应设在冰冻深度以下地源热泵系统的组成、工作原理与特点地源热泵系统主要由地源热泵机组、土壤型换热器、膨胀水箱、循环水泵、室内风管、水管等组成（见图）。地源热泵机组有水—水和水—空气两种型式。地源热泵机组与空气源热泵不同的就是主机无需放在室外。地源热泵机组可吊装于卫生间吊顶内、储藏室或室内其他隐蔽处。

地源热泵系统的组成、工作原理与特点土壤型换热器是一个由高密度塑料管组成的闭式

环路。循环介质为水或加有防冻液的水溶

液。系统夏季运行时，通过地下换热管中介质的循环流动，将地源热泵机组冷凝器放出的热量散发给土壤。冬季运行时埋在地下换热管中的介质从土壤中吸收热量并将它传递给地源热泵机组的蒸发器。由于在地表两米以下的土壤基本上不受大气环境温度的影响，而常年保持恒定温度。冬季远高于冬季大气环境温度。夏季又远低于夏季大气环境温度。因此地源热泵克服空气源热泵的技术障碍。空调效果不受大气环境温度影响，运行稳定可靠，并且效率大大提高，更重要的是不会对周围环境产生热与噪声等污染。

立埋管系统

横埋管系统螺旋埋管系统

水池浸埋管系统地下埋管换热器的四种埋管形式

地源热泵地埋管系统图

地源热泵系统的优越性1.低维护--地源热泵系统的运动部件要比常规系统少，因而减少了维护，并且更加可靠。由于系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，延长了寿命。2.安全--地源热泵系统在运行中没有燃烧，因此不可能产生二氧化碳、一氧化碳之类的废气集结在家中或商业建筑内。也不存在丙烷气体，因而也不会有发生爆炸的危险。3.运行费低--地源热泵系统的效率比燃烧矿物燃料、燃油、天然气和丙烷的设备都高。它只用一点电，运行费用较低。4.舒适--由于地源热泵系统的供冷、供热更为平稳，降低了停、开机的频率和空气过热和过冷的峰值。这种系统更容易适应供冷、供热负荷的分区。5.可靠--如果安装适当，系统将可使用25年以上。住宅地源热泵系统一般仅有一台电动风机、一台小型循环水泵、一台压缩机，如有需要可增设一台生活热水器的循环水泵。设备简单，运行可靠。6.易于改建--建筑物中现有的供热、供冷风管通常可直接连接到地源热泵系统上。环路系统可安装在诸如房屋前、后园地中。7.改善环境--比较典型的，是将地源热泵系统安装在车库或其他室内场所，使设备不暴露在恶劣的气候中，并使其运行安静，甚至使用户感觉不出设备正在运行。通常，是将地源热泵连接到传统的风管系统向各房间供冷或供热。地源热泵系统所需的制冷剂量要比普通的供热、供冷系统少。由于地源热泵机组安装在室内，在室外见不到风管、有噪声的空调机以及宠大的丙烷罐。地源热泵中央空调地下埋管式换热器系统设计1、土壤性换热器的换热量

kW（1）kW（2）其中Q1’——夏季向土壤排放的热量，kWQ1——夏季设计总冷负荷，kWQ2’——冬季从土壤吸收的热量，kWQ2——冬季设计总热负荷，kWCOP1——设计工况下水源热泵机组的制冷系数

COP2——设计工况下水源热泵机组的供热系数因为夏季向土壤中排放的热量大于冬季从土壤中吸取的热量。所以以夏季向土壤排放的热量进行计算。2、竖井埋管管长制冷工况:管换热器长度的工程设计计算公式为其中

1、Qc为夏季向土壤中排放的热量（W）2、流体至管道内壁的对流换热热阻3、U形埋管的管壁热阻

4、钻孔封井材料的热阻5、地层热阻，即从孔壁到无穷远处的热阻2、竖井埋管管长6、制冷运行份额Fc＝一个制冷季中热泵的运行小时数/（一个制冷季天数×24）7、地下热换热器中循环液的设计平均温度通常可选为tmax=37℃8、每年土壤的最高温度

由N个平行钻孔（U型管）组成集群的地热换热器的地层热阻短期连续脉冲负荷引起的附加热阻3、确定竖井数目及间距竖井深度多数采用50～100m，我们根据上海地区的地质资料现场条件，进行精确计算认为该地区竖井打50米较为合理。根据下式计算竖井数目:其中N——竖井总数，个

L——竖井埋管总长，mH——竖井深度，m

分母“2”是考虑到竖井内埋管管长约等于竖井深度的2倍。4、管材的选取一般来讲，一旦将换热器埋入地下后，基本不可能进行维修或更换，这就要求保证埋入地下管材的化学性质稳定并且耐腐蚀。根据地源热泵施工规范要求选择了SDR11高聚乙烯PE管。额定承压能力为1.25MPa。5、确定管径在实际工程中确定管径必须满足两个要求：（1）管道要大到足够保持最小输送功率；（2）管道要小到足够使管道内保持紊流（流体的雷诺数Re达到3,000以上）以保证流体与管道内壁之间的传热。上述两个要求相互矛盾，需要综合考虑。一般并联环路用小管径，集管用大管径，地下热交换器埋管常用管径有20mm、25mm、32mm、40mm、50mm，管内流速控制在1.22m/s以下,对更大管径的管道，管内流速控制在2.44m/s以下或一般把各管段压力损失控制在4mH2O/100m当量长度以下。该项目竖埋管采用HDPE管为d32x3.0mm，横管为d50x4.6mm。6、校核管材承压能力管路最大压力应小于管材的承压能力。若不计竖井灌浆引起的静压抵消，管路所需承受的最大压力等于大气压力、重力作用静压和水泵扬程一半的总和，即：其中p——管路最大压力，Pap0——建筑物所在的当地大气压，Pa

ρ——地下埋管中流体密度，kg/m3g——当地重力加速度，m/s2h——地下埋管最低点与闭式循环系统最高点的高度差，mph——水泵扬程，Pa7、地埋管部分压力损失计算方法1)确定流量G（m3/h），公称直径和流体特性。2)根据公称直径，确定管子的内径dj（m）。3)计算管子的断面面积A（m2）：4)计算流速V（m/s）：5)计算管子的雷诺数（Re），Re应该大于3000以确保紊流：6)计算单位管长的摩擦阻力损失Pd（Pa/m）Pd=0.158×ρ0.75×μ0.25×dj－1.25×V1.75PY=Pd×L式中：PY：计算管段的沿程阻力损失，Pa；L：计算管段的长度，m。7)计算管段的局部阻力损失Pj（Pa）Pj=Pd×Lj式中Lj：计算管段中局部阻力的当量长度，m。8）计算管段的总阻力损失PZ（Pa）PZ=PY+Pj第四节制冷剂替代一、问题的提出氯氟烃（CFCs）有优良的物理化学和热力性能，被广泛使用。早在1974年美国加利福尼亚大学的两位教授指出：氟氯碳化合物扩散至地球同温层时，被太阳的紫外线照射而分解、放出氯原子，与同温层中臭氧进行连锁反应，使臭氧层出现“空洞”破坏。CFCl2

紫外线

CF2Cl+ClCl+O3ClO+O2Cl+OCl+O2R12对大气臭氧层有严重破坏作用，并产生温室效应，因此它已受到限用与禁用。但它目前仍是国内应用较广的中温制冷剂之一，2010年1月1日起将在我国完全停止生产和消费南极臭氧空洞的变化2000年臭氧空洞的形状2002年臭氧空洞变形了循环反应产生的氯原子不断地与臭氧分子作用，使一个氯氟烃分子，可以破坏成千上万个臭氧分子，使臭氧层出现“空洞”，这一现象已被英国南极考察队和卫星观测所证实。据UNEP（联合国环境规划署）提供的资料，臭氧每减少1％,紫外线辐射量约增加2％。臭氧层的破坏将导致：①危及人类健康，可使皮肤癌、白内障的发病率增加，破坏人体免疫系统；②危及植物及海洋生物，使农作物减产，不利于海洋生物的生长与繁殖；③产生附加温室效应，从而加剧全球气候转暖过程；④加速聚合物（如塑料等）的老化。因此保护臭氧层已成为当前一项全球性的紧迫任务。二，环境影响指标考察物质对臭氧层的危害程度用臭氧衰减指数ODP

表示；物质造成温室效应危害的程度用温室指数GWP表示。R11的ODP和值规定为1，即以R11为基准，其它物质的ODP和GWP是相对于R11的比较值。下表给出一些氟里昂制冷剂的和值。制冷剂DOP值GWP值CFC111.01.0CFC120.9--1.02.8--3.4CFC131.0－CFC1130.8--0.91.3--1.4CFC1140.6--0.83.7--4.1CFC1150.3--0.57.4--7.6HCFC220.04--0.060.32--0.37HCFC1230.013--0.0220.017--0.020HCFC1240.016--0.0240.092--0.10HCF12500.51--0.65HCF134a00.24--0.29HCFC141b0.07--0.110.084--0.097HCFC142b0.05--0.060.34--0.39HFC143a00.72--0.76HFC152a00.026--0.033ODP表示考察物质对臭氧层的危害程度的臭氧衰减指数GWP表示；物质造成温室效应危害的程度用温室指数。氯氟烃CFC氢氟烃HFC含氢氯氟烃HCFC稳定性增大可燃性增大可燃性增大毒性中间大CCl4(R10)CH4(R50)CF4(R14)二、替代方向1、以新的人工纯质制冷剂替代寻找不含氯元素的CFCS氟里昂物质，且热力性质与CFCS十分接近，以美、日为代表的发达国家已经大批量地生产和应用R134A替代R12.我国也确定了以R134A为替代方案之一。采用R134a时，润滑油以聚烷撑二醇（PAG）类油与多元醇脂类油（POE）；干燥剂为XH-7或XH-9型的分子筛；合成橡胶不易使用；对钢、铜、铁、铝等金属材料无化学反应，对锌有化学反应；低温制冷量略有下降。2、以混合制冷剂替代发挥混合物“优势互补、取长补短”的作用，目前的思路是：几种HFCS制冷剂组成的混合工质，如R407C、R410A等替代R22.

小型空调以R410A,大型空调以R407C

采用R407C[R32(23%):R125(25%):R134a(52%)]时，是非共沸工质，充注采用液相，以保持成分不变，充液量适当减少；润滑油用POE类；干燥剂用XH-7或XH-9型的分子筛；R410A[R32(50%):R125(50%)]和R410B(45%:55%)R410A看似为非共沸工质，但从温度滑移（0.040C）看，认为是共沸工质。工作压力高于R22，高出约50%的冷凝压力，制冷系统需重新设计与改进。R410B的温度滑移<0.020C,性能与R410A相似。R417(R125/R134a/R600)环保制冷剂3、以自然物质替代因人造物质多少对环境的影响。以丹麦、德国等国主张以自然物质作为替代物，如水、CO2、NH3、碳氢化合物:丙烷（R290）、丁烷（R600）、异丁烷（R600a）。国内很多冰箱厂家已用R600a作为冰箱制冷剂，国外用丙烷（R290）、丁烷（R600）、异丁烷（R600a）的混合物作为汽车空调制冷剂，其热力性能与R12接近，如（R290：R600=48：52）。4、替代工质应用问题重新设计、制造、更换工艺流程、材料更换维修设备、检测工具、仪表、润滑油;

更新使用人员的知识与技能，注意设备运行参数的差异。WPS单螺杆水源热泵机组高效节能机组制热时，耗电量仅为0.2-0.25kWh/kW机组制冷时，耗电量仅为0.19-0.20kWh/kW一机多用省去了锅炉、冷却水塔以及配套设施；降低机房面积WPS热泵机组特点WPS热泵机组特点环境保护机组供热时不需要锅炉系统，避免了排烟污染机组制冷时省去冷却塔，避免冷却塔噪声及霉菌滋生应用广泛可利用地下水、地表水、土壤、工业废水等余热排水充分利用储存于地下的可再生的能源实际设计工况—水源水流量的确定制冷地下水温度，建筑物的冷负荷温差、冷量→水流量(冷却水)制热地下水温度，建筑物的热负荷温差、热量→水流量(冷冻水)提取最大可利用温差(10℃)WPS水源热泵机组选型依据空调区域所需的冷／热负荷的大小地下水的出水温度和流量（冬天／夏天）客户所要求的冷／热水出水温度WPS水源热泵机组选型注意事项机组的额定制冷／制热是在标准工况下测定的，非标工况下参数会有所变化，须对参数进行修正。通常按空调冷负荷确定机组型号，对于热负荷高的地区要校核采暖热负荷。WPS机组应用范围制热热水最高出水温度55℃。水源水温度10℃-18℃，保证水源水出水温度＞4℃制冷水源水温度18℃-26℃，保证水源水出水温度＞26℃机组设计特点采用半封闭式单螺压缩机制冷量为76-346冷吨，制热量为82-376冷吨多压缩机设计，独立的回路先进的触摸屏控制制冷量、规格、控制上更灵活，具有多种选择全方位适应市场(共有14种机型）机组设计特点保证部分负荷下高效率采用单台压缩机增减载控制方式保证部分负荷下，压缩机处于高负荷状态减少对电网冲击采用单台压缩机卸载启动机组的备用性能好80%的制冷／采暖季节有压缩机备用机组设计特点保证机组灵活的维护性能单台压缩机的维护不会影响其他压缩机的运行冷媒、润滑油的更换更加节省压缩机负荷平衡控制器自动调整压缩机运行时间自动平衡各压缩机的负荷状态，获得最佳机组效率机组控制特点触摸式操作控制屏，人机界面友好PLC电脑控制系统PID比例积分调节大中文触摸屏显示BAS联网及多机联控实现远程监控及通信功能压缩机超前-滞后平衡功能11/28/2023主要用户项目名称机组类型使用场所地点数量高碑店环保水处理技术中心WPS145.2办公北京1北京港湾网络公司WPS290.3办公北京3北京天湖国际会议中心WPS215.2写字楼北京3北京天湖国际会议中心WPS145.2写字楼北京2和歌山酒店WPS095.1酒店河北邢台1邢台酒店WPS185.2酒店河北邢台2邢台酒店WPS110.1酒店河北邢台1安泰中央空调城WPS095.1商场河北迁安1龙腾大厦WPS330.3写字楼辽宁沈阳1绥中商场WPS290.3商场辽宁沈阳1沙河整改办WPS165.2办公四川成都2风冷热泵的系统与工作原理系统组成工质流程:制冷循环制热循环水源热泵水源热泵分为地表水(河川水、湖水、海水）和地下水（深井水、泉水、地下热水等）、也可以是生活废水、工业废水。它是最早使用的热泵之一.欧洲第一台较大的热泵装置是1938~1939年间,在瑞士苏黎世市政大厅投入运行的,是以河水作为热源水源热泵水的比热容大,传热性能好,所以使换热设备较为紧凑,水温也较稳定,使得热泵运行性能良好.缺点:必须靠近水源,有一定的蓄水装置,对水质有一定的要求,输送管路和换热器选择必先经水质分析,才能防止可能出现的腐蚀.土壤热泵土壤热源其优点是温度稳定，不用风机或水泵采热，无噪声、无需除霜缺点：土壤传热性能欠佳，需要较多铁传热面积，导致占地面积较大此外，还有太阳能热；排热热泵（建筑物内部热源、生活废水与工业废水、垃圾热量）土壤源热系统(闭路系统)土壤源热泵以大地作为热源，热泵的换热器埋于地下，与大地进行冷热交换。土壤源热泵系统主机通常采用水一水或热泵机组或水一气热泵机组。根据地下热交换器的布置形式，主要分为垂直埤管、水平埋管和蛇行埋管三类。(闭路系统)垂直埋管垂直埋管换热器通常采用的是U型方式,按其埋管深度可分为浅层(<30m)，中层(30～100m)和深层(>100m)三种。埋管深，地下岩土温度比较稳定，钻孔占地面积较少，但相应会带来钻孔、钻孔设备的经费和高承压埋管的造价提高。垂直埋管换热器热泵系统优势在于：(1)占地面积小；(2)土壤的温度和热特性变化小；(3)需要的管材最少，泵耗能低：(4)能效比很高。而劣势主要在于：由于相应的施工设备和施工人员的缺乏，造价偏高水平埋管水平埋管换热器有单管和多管两种形式。其中单管水平换热器占地面积最大,