低温热泵培训JL.pptx

Training Documentation 低温空气源热泵采暖技术培训低温空气源热泵采暖技术培训 热泵热泵技技术术艾默生环境优化技术艾默生环境优化技术 Training Documentation 主要内容主要内容l空气源热泵的工作原理空气源热泵的工作原理l普通热泵普通热泵低环境温度（寒冷地区）低环境温度（寒冷地区）运行的问题运行的问题l低温空气源热泵低温空气源热泵解解决方案决方案l使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果l喷气增焓技术现场测试喷气增焓技术现场测试Training Documentation 主要内容主要内容l空气源热泵的工作原理空气源热泵的工作原理l普通热泵普通热泵低环境温度（寒冷地区）低环境温度（寒冷地区）运行的问题运行的问题l低温空气源热泵低温空气源热泵解解决方案决方案l使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果l喷气增焓技术现场测试喷气增焓技术现场测试Training Documentation 空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理热泵的定义热泵的定义利用能量，使热量从低温热源流向高温热源的装置利用能量，使热量从低温热源流向高温热源的装置顾名思义，热泵也就是顾名思义，热泵也就是像水泵像水泵那样，可以把不能直接利用的低位热能那样，可以把不能直接利用的低位热能(如空气、如空气、土壤、水中所含的热能、太阳能、工业废热等土壤、水中所含的热能、太阳能、工业废热等)转换为可以利用的高位热转换为可以利用的高位热能。能。Training Documentation 空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理热泵分类热泵分类按热源按热源空气源热泵空气源热泵土壤源热泵土壤源热泵水源热泵（地表水、地下水、生活废水、工业废水等）水源热泵（地表水、地下水、生活废水、工业废水等）空气源空气源热泵系系统示意示意图地地源源热泵系系统示意示意图水源水源热泵系系统示意示意图Training Documentation 空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵与空调工作原理和部件功能类似空气源热泵与空调工作原理和部件功能类似四大部件四大部件压缩机：压缩机：冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器节流部件：节流部件：6心心脏肺肺咽喉咽喉Training Documentation 空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理制冷模式制冷模式制冷模式制冷模式7吸吸热Q3:制冷制冷放放热Q1:制制热输入功率入功率Q2Q1排放到排放到环境中境中Q3调节室内温度室内温度Q1=Q2+Q3Training Documentation 空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理制热模式制热模式制热模式制热模式8吸吸热Q3:制冷制冷放放热Q1:制制热输入功率入功率Q2Q1用于室内取用于室内取暖或制取暖或制取热水水Q3吸收吸收环境境热量量Q1=Q2+Q3Training Documentation 能量守恒原则制取热量Q1=耗电Q2+吸收热量Q3能效比(COP)是节能指标在相同工况条件下，COP越高越节能空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理能效比（能效比（能效比（能效比（COPCOP）放放热Q1吸吸热Q3耗耗电Q2Q1=Q2+Q3COP=制取制取热量量Q1耗耗电Q2Training Documentation 空气源热泵优点结构较简单，无需配置复杂、昂贵的取水、回灌或者土壤换热系统节能环保空气源热泵缺点全年运行工况变化大普通热泵机组低环境温度运行可靠性低、能效比低空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理空气源热泵工作原理Training Documentation 主要内容主要内容l空气源热泵的工作原理空气源热泵的工作原理l普通热泵普通热泵低环境温度（寒冷地区）低环境温度（寒冷地区）运行的问题运行的问题l低温空气源热泵低温空气源热泵解解决方案决方案l使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果l喷气增焓技术现场测试喷气增焓技术现场测试Training Documentation 普通热泵低温运行的主要问题普通热泵低温运行的主要问题吸气比容增大吸气比容增大输气系数降低气系数降低压缩比增大比增大压缩机耗功增加机耗功增加蒸蒸发温度降低温度降低环境温度降低境温度降低冷媒体冷媒体积流量减小流量减小制制热量减少量减少COP降低降低排气温度排气温度过高高压缩机无法正常工作机无法正常工作可靠性降低可靠性降低Training Documentation 普通热泵低温运行的主要问题普通热泵低温运行的主要问题-20-10010203040 无法满足无法满足制热负荷要求制热负荷要求 无法满足无法满足制冷负荷要求制冷负荷要求环境温度环境温度(o C)制热模式制热模式制冷模式制冷模式定速压缩机容量输出定速压缩机容量输出压缩机压缩机 开开/停停(非节能状态非节能状态)容量容量制热量制热量不足或采用辅助电加热不足或采用辅助电加热Training Documentation 普通热泵低温运行的主要问题普通热泵低温运行的主要问题-可靠性可靠性压缩比增大比增大压缩比增大比增大排气温度升高排气温度升高润滑油性能下降滑油性能下降甚至碳化甚至碳化 膨膨胀阀系统容易过热胀阀系统容易过热Training Documentation 普通热泵低温运行的主要问题普通热泵低温运行的主要问题普通热泵低温运行的主要问题普通热泵低温运行的主要问题-可靠性可靠性可靠性可靠性Training Documentation 盘管盘管入口气相比例高或焓值低入口气相比例高或焓值低,换热效率下降换热效率下降普通热泵低温运行的主要问题普通热泵低温运行的主要问题-蒸发器利用率下降蒸发器利用率下降蒸蒸发温度温度-10蒸蒸发温度温度-20Training Documentation 低低换热效率效率 潜潜热交交换显热交交换制冷制冷剂液体液体的最的最终点点普通热泵低温运行的主要问题普通热泵低温运行的主要问题-蒸发器利用率下降蒸发器利用率下降气液混合气液混合气气态Training Documentation 主要内容主要内容l空气源热泵的工作原理空气源热泵的工作原理l普通热泵普通热泵低环境温度（寒冷地区）低环境温度（寒冷地区）运行的问题运行的问题l低温空气源热泵低温空气源热泵解解决方案决方案l使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果l喷气增焓技术现场测试喷气增焓技术现场测试Training Documentation 双级压缩技术双级压缩技术夏季与外温较高的冬季单级运行，寒冷冬季双级运行单级压缩制冷循环单级压缩制冷循环室外机室外机低段侧低段侧压缩机压缩机室内机室内机室内机室内机蒸发器能力（原来的机器）蒸发器能力（原来的机器）蒸发器能力（新机器蒸发器能力（新机器）压缩机输入功率压缩机输入功率放热损失放热损失制热能制热能力力室内机（冷凝器）室内机（冷凝器）膨胀阀膨胀阀能力提高能力提高 COP提高提高焓值焓值中间冷却器中间冷却器室外机（蒸发器）室外机（蒸发器）低段侧压缩机低段侧压缩机膨胀阀膨胀阀低压低压中间压中间压高压高压COPCOPCOPCOP 向上向上向上向上COPCOP提高提高压力压力新机型新机型（实线）（实线）原来的机型原来的机型（虚线）（虚线）高段侧压缩机高段侧压缩机lgp-hlgp-h图图功能模块功能模块高段侧高段侧压缩机压缩机中间冷却器中间冷却器双级压缩制冷循环双级压缩制冷循环Training Documentation 准双级压缩技术准双级压缩技术液体喷射吸气吸气吸气吸气吸气吸气吸气吸气喷液喷液喷液喷液排气排气排气排气室外机组室外机组室内机组室内机组制冷制冷制热制热EGiGeGe+GiTraining Documentation 准双级压缩技术准双级压缩技术喷气增焓冷凝器冷凝器蒸发器蒸发器压压缩缩机机中中冷冷器器膨膨胀胀阀阀系系统统膨膨胀胀阀阀中间冷却器中间冷却器716549283?=1=1pdispmid,optpsuchmid,opt中间冷却器的出口比中间冷却器的出口比焓随喷射压力的变化焓随喷射压力的变化吸气吸气吸气吸气吸气吸气吸气吸气喷气喷气喷气喷气排气排气排气排气Training Documentation 什么是喷气增焓技术什么是喷气增焓技术系统组成主回路喷气增焓回路：喷气增焓压缩机、经济器、膨胀阀用处增大压缩机低环境温度排气量降低排气温度意义提高系统低环境温度可靠性增加系统过冷度，增加系统制热量提高系统COPTraining Documentation 常规模块机冷媒循环常规模块机冷媒循环EVI 模块机冷媒循环模块机冷媒循环EVI 压缩机压缩机典型典型 喷气增焓喷气增焓系统结构图系统结构图 喷气增焓循环 原理图喷气增焓循环 压焓图 冷凝器冷凝器板换板换膨膨胀胀阀阀蒸汽喷射蒸汽喷射蒸发器蒸发器制冷量增加制热量增加压缩过程改善主流量+喷射流量主流量喷射流量Training Documentation 喷喷气增焓涡旋的系统特点气增焓涡旋的系统特点冷凝器流量增加，制热量也增加，经济器带来的主流路过冷度，可以大幅度提高蒸发器制冷量中间喷气降低了排气温度，扩大了蒸发温度的范围压缩机蒸发器冷凝器节流阀通过排气流量的增加，压缩机输入功率增加，Q2增加通过增加过冷度，蒸发器制冷量Q3增加流量增加，使冷凝器散热量Q1增加Q1=Q1=Q2+Q3Q2+Q3节流阀经济器Training Documentation 喷气增焓经技术系统原理喷气增焓经技术系统原理喷气增焓经技术系统原理喷气增焓经技术系统原理 提高过冷度、降低排气温度提高过冷度、降低排气温度提高过冷度、降低排气温度提高过冷度、降低排气温度h Cond 434 246=188 kJ/kg200434h Evap 402 200=202kJ/kg246402 h S.C.246 200=46kJ/kg200Training Documentation 喷气增焓喷气增焓涡旋压缩机构造涡旋压缩机构造吸气吸气 喷气口喷气口排气排气增增加制冷剂注入通道，强制注入制冷剂气体进入压缩腔加制冷剂注入通道，强制注入制冷剂气体进入压缩腔压缩腔注入制冷剂气体，与吸气过程无关，不影响吸气容积效率压缩腔注入制冷剂气体，与吸气过程无关，不影响吸气容积效率Training Documentation 喷气增喷气增轴向柔性轴向柔性径向柔性径向柔性卸载设计卸载设计异物异物浮动密封设计浮动密封设计喷气增焓控制解决方案喷气增焓控制解决方案喷喷气增焓结构专利技术气增焓结构专利技术经经典双柔性涡旋设计典双柔性涡旋设计谷轮专利喷气增焓技术解决方案谷轮专利喷气增焓技术解决方案 Training Documentation 喷气增气增焓动画演示画演示Training Documentation 喷气增气增焓压缩机内部机内部结构演示构演示Training Documentation 提高制冷及制热能力-高温时提高制冷量-低温时提高制热量增进系统COP,节省电费-利用经济器循环-改善制冷能效比 710%-低温环境可改善制热COP达20%部份负荷性能表现更佳-EVI关闭可视为一段容量调节大幅改善低温环境制热可靠性喷气增焓压缩机喷气增焓压缩机能帮助系统能帮助系统 Training Documentation 喷气增焓技术扩展压缩机运行范围喷气增焓技术扩展压缩机运行范围Emerson Confidential带喷气增焓结构的热泵系统才能真正适用于中国寒冷地区带喷气增焓结构的热泵系统才能真正适用于中国寒冷地区喷气增焓技术扩展压缩机运喷气增焓技术扩展压缩机运行范围，提高可靠性！行范围，提高可靠性！Training Documentation 低环境温度制热低环境温度制热高环境温度制冷高环境温度制冷冷冻冷冷冻冷藏藏热泵热水热泵热水器器喷气增焓技术成功应用场合喷气增焓技术成功应用场合3HP5HP6HP-8HP9HP-10HP9HP-15HP-产品系列产品系列 覆盖覆盖 定容量定容量,数码涡旋数码涡旋,直流变频直流变频Training Documentation 主要内容主要内容l空气源热泵的工作原理空气源热泵的工作原理l普通热泵普通热泵低环境温度（寒冷地区）低环境温度（寒冷地区）运行的问题运行的问题l低温空气源热泵核心技术低温空气源热泵核心技术-喷气增焓技术喷气增焓技术l使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果l喷气增焓技术现场测试喷气增焓技术现场测试Training Documentation 喷气增焓技术与变容量调节技术相结合显著提高制热量喷气增焓技术与变容量调节技术相结合显著提高制热量和能效比和能效比1614121086喷气增焓和提高转速互相配合，可达到极高的低温制热效果系统制热能力(KW)变频喷气增焓涡旋-15C制热测试结果(14KW VRF)7.8KW1.93COP7.8KW2.26COP9.0KW2.36COP12.9KW1.96COP13.7KW1.88COP+15.0%+42.7%+6.1%双转子系统制热量（供参考）VPW56喷气增焓关4320RPMVPW56喷气增焓开6720RPMVPW56喷气增焓开7200RPMVPW56喷气增焓开4320RPMTraining Documentation 主要内容主要内容l空气源热泵的工作原理空气源热泵的工作原理l普通热泵普通热泵低环境温度（寒冷地区）低环境温度（寒冷地区）运行的问题运行的问题l低温空气源热泵核心技术低温空气源热泵核心技术-喷气增焓技术喷气增焓技术l使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果使用喷气增焓技术的空气源热泵机组实测结果l喷气增焓技术现场测试喷气增焓技术现场测试Training Documentation 典型应用案例典型应用案例低温热泵热水机组（供暖）低温热泵热水机组（供暖）低温多联机组低温多联机组低温热泵热水机（生活热水）低温热泵热水机（生活热水）Training Documentation 项目概况项目概况p北京北京11层办公建筑层办公建筑p建筑面积建筑面积7000m2p装有一套风冷热泵冷热水机组装有一套风冷热泵冷热水机组p室外共有室外共有12台模块机台模块机,分为两组，每组分为两组，每组6台台p制冷或制热运行时均只开一组制冷或制热运行时均只开一组Training Documentation 项目概况项目概况风冷热泵机组系统图风冷热泵机组系统图Training Documentation 室内温度室内温度a)室室外外温温度度的的变化化对室室内内温温度度基基本本没没有有影影响响；室室内内温温度度是是由由室室内空内空调的温度的温度设定定值决定的；决定的；b)由由此此可可见，该风冷冷热泵系系统在在冬冬季季能能够满足足室室内内制制热的的需需求求，制制热效果效果较好。好。Training Documentation 单台机组运行状况单台机组运行状况Training Documentation 单台机组能效单台机组能效a)低低温温风冷冷热泵的的制制热效效率率较高高，在在较低低温温度度下下COP仍仍能能维持持在在3.0以上以上b)低温低温风冷冷热泵的制的制热COP实地地测试值与与样本参数一致性本参数一致性较高高Training Documentation 热泵系统与热泵机组热泵系统与热泵机组607.83p室内室内风机机盘管共管共272台，台，p60%的同的同时开启率，开启率，高高风量运行；量运行；水泵与室内风机盘管耗电量之和基本恒定，日平均为水泵与室内风机盘管耗电量之和基本恒定，日平均为607.83kWh左右，占系统耗电量约左右，占系统耗电量约23%。Training Documentation 热泵系统能耗热泵系统能耗由上图可见，热泵热水在非工作时间段的运行造成了较大的能源损耗。由上图可见，热泵热水在非工作时间段的运行造成了较大的能源损耗。Training Documentation 热泵系统能耗热泵系统能耗测试周期测试周期10周内，热泵系统在各周工作时间段的耗电量占全周总耗电量的比值相对稳定，周内，热泵系统在各周工作时间段的耗电量占全周总耗电量的比值相对稳定，为为49%左右。左右。Training Documentation 热泵系统能耗热泵系统能耗p2组热泵模块机组组热泵模块机组p1组运行，另组运行，另1组备用组备用p2组机组的水路都时刻开启组机组的水路都时刻开启p热水在非运行侧的旁热水在非运行侧的旁通流动，导致的热量损通流动，导致的热量损失约占总供热量的失约占总供热量的10%p通过优化设计和运行，通过优化设计和运行，避免这部分热量损失避免这部分热量损失Training Documentation 经济性分析经济性分析经济性分析经济性分析风冷热泵机组与集中供暖系统所需采暖费对比情况风冷热泵机组与集中供暖系统所需采暖费对比情况（数据来源于北京市政务门户网站（数据来源于北京市政务门户网站-首都之窗：首都之窗：2013-2014年度冬季集中供暖价格）年度冬季集中供暖价格）Training Documentation 小结小结风冷热泵系统可以满足办公建筑的需求，制热效果好；热泵机组的实测效率较高，与样本参数的一致性较高；系统设计和运行中应该尽量避免不必要的热量损失，比如不运行机组的热水旁通，非工作时间的系统运行等；相对于其他集中供暖方式，低温风冷热泵热水系统供暖具有较好的经济性。Training Documentation 典型应用案例典型应用案例低温热泵热水机组（供暖）低温多联机组低温热泵热水机（生活热水）Training Documentation 项目概况项目概况p大连大连p2套完全相同的住宅建筑，每套套完全相同的住宅建筑，每套125m2p各装有一套各装有一套1拖拖4的风冷多联机组的风冷多联机组采用制冷剂喷射技术的采用制冷剂喷射技术的低温多联机低温多联机（1级能效）级能效）普通多联机普通多联机（1级能效）级能效）p测试时间：测试时间：2014/2/102014/3/5Training Documentation 项目背景与项目概况项目背景与项目概况型号型号数量数量额定制热能额定制热能力（力（kW）额定制热输额定制热输入功率入功率（kW）风量风量（m3/h）电加热额电加热额定功率定功率（kW）室外机室外机XXX-125W/61FZBh113.52.96/室内机室内机客厅XXX-40F/21FZBp124.90.092850无无北卧室XXX-28F/11FZBp113.30.055470无无南卧室XXX-25F/11FZBp1130.055470无无型号型号数量数量额定制热能额定制热能力（力（kW）额定制热输额定制热输入功率入功率（kW）风量风量（m3/h）电加热额电加热额定功率定功率（kW）室外机室外机XXX-Pd120W/Na1143.35/室内机室内机客厅XXX-R40P/Na24.50.0917001.5北卧室XXX-R28P/Na13.20.0555700.8南卧室XXX-R25P/Na130.0554500.8p低温多联机参数低温多联机参数p普通多联机参数普通多联机参数Training Documentation 测试结果分析测试结果分析低温多联机低温多联机日制热量日制热量普通多联机普通多联机日制热量日制热量低温多联机低温多联机日耗电量日耗电量普通多联机普通多联机日耗电量日耗电量低温多联机低温多联机日均日均COPCOP普通多联机普通多联机日均日均COPCOPp阶段一阶段一关闭门窗，热负关闭门窗，热负荷较小荷较小关闭普通多联机关闭普通多联机电辅热电辅热p测试结果测试结果低温多联机与普低温多联机与普通多联机耗电量通多联机耗电量相当相当普通多联机比低普通多联机比低温多联机制热量温多联机制热量降低约降低约45%低温多联机的日低温多联机的日均均COP明显高于明显高于普通多联机普通多联机Training Documentation 测试结果分析测试结果分析低温多联机低温多联机日制热量日制热量普通多联机普通多联机日制热量日制热量低温多联机低温多联机日耗电量日耗电量普通多联机普通多联机日耗电量日耗电量低温多联机低温多联机日均日均COPCOP普通多联机普通多联机日均日均COPCOPp阶段二阶段二加大门窗缝隙，热加大门窗缝隙，热负荷增大负荷增大普通多联机电辅热普通多联机电辅热自动运行，低温多自动运行，低温多联机无电辅热联机无电辅热p测试结果测试结果低温多联机与普通低温多联机与普通多联机制热量相当多联机制热量相当低温多联机耗电量低温多联机耗电量比普通多联机降低比普通多联机降低约约30%低温多联机的日均低温多联机的日均COP明显高于普明显高于普通多联机通多联机Training Documentation 测试结果分析测试结果分析额定制热能力下额定制热能力下COP随室外温度的变化关系随室外温度的变化关系a)低温多低温多联机在不同外温下的制机在不同外温下的制热效率均高于普通多效率均高于普通多联机机b)低温多低温多联机的制机的制热效率受外温影响效率受外温影响较小小Training Documentation 小结小结低温多联机可以在寒冷地区有较好的制热效果；相对普通多联机，低温多联机能够不采用电辅热情况下在低环境温度提供更高的制热量，从而提高用户的热舒适性，降低用户的耗电量；低温多联机在不同外温下能效均高于普通多联机，且能效受外温影响较小。Training Documentation 典型应用案例典型应用案例低温热泵热水机组（供暖）低温多联机组低温热泵热水机（生活热水）Training Documentation 项目概况项目概况生活热水系统图生活热水系统图p太原太原6层商务酒店层商务酒店p客房七十余间客房七十余间p装有装有2台空气源热泵热水机提供生活热水台空气源热泵热水机提供生活热水Training Documentation 冬季运行状况冬季运行状况p冬季冬季p外温：外温：-510p热水机制热量：热水机制热量：2030kWp逐时能效比（逐时能效比（HHPF)：2.02.9Training Documentation 过渡季运行状况过渡季运行状况p过渡季过渡季p外温：外温：1025p热水机制热量：热水机制热量：3040kWp逐时能效比（逐时能效比（HHPF)：2.83.9Training Documentation 夏季运行状况夏季运行状况p夏季夏季p外温：外温：2035p热水机制热量：热水机制热量：3746kWp逐时能效比（逐时能效比（HHPF)：3.54.2Training Documentation 制热能力随外温变化制热能力随外温变化Training Documentation 能效比随外温变化能效比随外温变化Training Documentation 一次能源效率一次能源效率Training Documentation 经济型分析经济型分析p一吨热水（由一吨热水（由15加热到加热到55）的能源成本）的能源成本Training Documentation 小结小结低温热泵热水机应用于寒冷地区酒店建筑提供生活热水，效果较好；低温热泵热水机的制热性能随外温衰减；相对燃气锅炉和电锅炉，低温热泵热水机的一次能源效率较高，同时，制取热水的成本也较低，尤其是夏季。