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摘要：本文從對于熱泵的廣義理解出發，將通常的空調制冷—以制冷為主，以及熱泵—以制熱為主的論述方式加以綜合，以空調熱泵為題，以最常見的電力驅動蒸汽壓縮式熱泵的原理、功能、分類以及在空調領域的應用為內容，進行了概要的論述。文中提出了制冷與制熱綜合系數的概念，并對熱泵理論中某些學術用語表述了個人見解。

關鍵詞：熱泵大氣源水源地源性能系數能效比

1概述

眾所周知，水往低處流。而欲將水提升或傳輸時，則須依靠某種動力驅動的水泵。同樣道理，熱可以自發地從高溫物體傳向低溫物體，而欲從低溫物體傳向高溫物體，也必須依靠使用某種動力驅動的裝置—熱泵。這也就是熱力學第二定律所闡述的：熱不可能自發地、不付代價地從低溫物體傳到高溫物體。當熱泵在將熱由低溫物體傳至高溫物體的過程中，在低溫物體一端，由于熱的失去而產生制冷效應，在高溫物體一端，則由于熱的獲得而產生制熱效應。因此，熱泵工作的過程中，制冷與制熱兩種效應是同時并存的。概括地說，就是一個過程，兩種效應。但在實際應用中，或用其制冷，或用其制熱，或用其輪換制冷制熱，或用其同時制冷及制熱。同時制冷及制熱除外，熱泵單獨用作制冷或制熱時，其相對的另一種效應是不加以利用的。

長期以來，熱泵的制冷功能在空調等領域應用相當廣泛，而其制熱功能的應用則相對推遲和少了許多。原因并不復雜，天然冷源的作用十分有限，正是為了追求人工冷源，人們開發和逐漸完善了制冷機—應用其制冷功能的熱泵。而熱卻可以通過柴草煤炭以及油氣等的燃燒很容易地獲得。不必要花費過多的金錢去購置熱泵這種精密的設備，和交付昂貴的電費。上世紀七十年代能源危機之后，人們開始對可以利用低品位熱能的熱泵重視起來。國內從九十年代開始，由于第一、熱泵制造技術的引進，使其性能提高，售價降低；第二、環保意識日漸提高；第三、電力供應狀況的改善，用電政策發生轉變等原因，熱泵的制熱功能引起人們的關注。制冷與制熱雙功能的大氣源熱泵應用漸多，地下水水源熱泵也開始在建筑空調甚至采暖系統中使用。

正所謂存在決定意識，由于長期以來在空調領域內，熱泵主要用于制冷，理論著述也多以制冷為主線，一般只在末尾單列熱泵章節，簡略表述其制熱功能。論著也多以空調制冷或空調冷源為名。而在以熱泵為名的專著中，則以其制熱功能為主要內容。對于熱泵，實際上存在狹義和廣義兩種理解。按照狹義理解，只有以制熱或制熱兼制冷為目的時，才稱其為熱泵。并且定義，以空氣或水為低溫熱源的熱泵，為空氣源熱泵和水源熱泵。裝有四通換向閥、制冷制熱雙功能者，也被稱為“熱泵式”或“帶熱泵的”等等。而廣義的理解，熱泵的功能即包括制冷，也包括制熱，或制冷兼制熱。制冷機實際上是用作制冷的熱泵。也可以說，制冷機即熱泵，或確切地說，制冷機是熱泵的一種類型。因此，在空調領域認識這一概念應該統一為空調熱泵，而非空調制冷與熱泵分立。

有鑒于此，本文擬以簡短篇幅對空調熱泵—主要是電力驅動的蒸汽壓縮式熱泵的功能、原理、分類及應用作一概述，以期拋磚引玉。

2熱泵的理論基礎

2.1熱泵的理論循環

正卡諾循環，也稱動力循環，是把熱能轉換成機械能的循環。逆卡諾循環，稱為熱泵循環，即消耗一定的能量，使熱由低溫熱源流向高溫熱源的循環。逆卡諾循環是以熱力學第一、二定律為基礎的理想循環。理想循環在于說明原理，實際上不可能實現，也不可能獲得熱泵循環的狀態參數。蒸汽壓縮式熱泵，是利用工質的壓縮、冷凝、節流和蒸發的循環，來實現熱從低溫物體向高溫物體的傳輸的。在對其進行分析計算時，最具指導意義的是壓焓（p-h）圖所表示的蒸汽壓縮式熱泵的理想循環（圖1）。

圖1中Pc為工質的冷凝壓力，Pe為工質的蒸發壓力。1-2為壓縮機內的等熵壓縮過程；2-2’及2’-3為等壓冷卻及冷凝過程；3-4為絕熱節流過程；4-1為等壓蒸發過程。當熱泵循環的各狀態參數確定后，便可在p-h圖上確定各狀態點及循環過程，并可進行理論循環的熱力計算。

①單位質量工質的制冷量（或吸熱量）

qe=h1–h4kj/kg(1)

②單位質量工質的壓縮功

w=h2–h1kj/kg(2)

③單位質量工質的放熱量（或制熱量）

qc=h2–h3

=（h1–h4）+（h2–h1）

=qe+wkj/kg(3)

④熱泵循環的理論制冷系數

制冷工況時單位制冷量與單位壓縮功之比，用COPe‘表示，即

COPe‘＝＝(4)

由式（4）與圖1可見，熱泵在制冷時，當制冷工況確定，冷凝溫度（及相對應的冷凝壓力）越高，則單位壓縮功越大，熱泵的制冷系數越小，反之,冷凝溫度（及相對應的冷凝壓力）越低，則單位壓縮功越小，熱泵的制冷系數越大。

⑤熱泵循環的理論制熱系數

制熱工況時單位制熱量與單位壓縮功之比，用COPc’表示，即

COPc’==(5)

或COPc’==COPe’+1(6)

由式（5）與圖1可見，熱泵在制熱時，當制熱工況確定，蒸發溫度（及相對應的蒸發壓力）越低，則單位壓縮功越大，熱泵的制熱系數越小。反之，蒸發溫度（及相對應的蒸發壓力）越高，則單位壓縮功越小，熱泵的制熱系數越大。另由式（6）可見，熱泵在制熱工況時，其制熱系數是永遠大于1的。這是因為，熱泵制熱的實質是基于熱的傳輸。而燃料燃燒或光、電轉化成熱，其效率則不可能超過1。

2.2熱泵性能系數COP值

上述的熱泵制冷系數COPe‘和熱泵制熱系數COPc‘，統稱為熱泵性能系數，是評價熱泵運行經濟性的重要指標。實際的性能系數，要考慮運行效率的影響。若計入諸運行效率在內的總效率為η0，則有：

實際制冷系數COPe=COPe’η0

實際制熱系數COPc=COPc’η0

在應用中，當已知熱泵的制冷量或制熱量（kw），以及輸入功率（kw）時，則很容易地計算出該熱泵的制冷系數或制熱系數（見表1、表2）。

2.3制冷與制熱綜合系數

在熱泵制冷或制熱的工況下，可分別以制冷或制熱系數來評價其經濟性。但在熱泵兩種工況并存時，制冷或制熱系數均不能全面評價其經濟性。因此，提出COPe.c—制冷與制熱綜合系數的概念。該系數可在分別計算出制冷系數和制熱系數后，將二者相加得出。

2.4熱泵能效比EER值

上面所述熱泵的性能系數，是熱泵的制冷量或制熱量與熱泵壓縮機輸入功率之比。但我們知道，熱泵在工作時，對熱源以及對應用端媒介—水或空氣的驅動也必須消耗動力。因此為全面評價熱泵的經濟性，應將風機、水泵、冷卻塔等的動力消耗一并計入。即：熱泵的制冷量或制熱量與熱泵的壓縮機、風機、水泵、冷卻塔等輸入功率之和的比，稱作能效比EER。EER的概念散見于某些文獻，有將配備封閉式壓縮機熱泵的性能系數定義為EER，有將冷量單位是Btu/h、電機功率為w時的制冷系數定義為EER。冷量單位以采用國標單位制的kw為宜,上述兩例EER均應歸入COP值的范疇。因此，本文借用了EER的概念，并賦予了上述定義。應該注意的是，一些大氣—空氣熱泵及大氣—水熱泵等，風機、水泵與壓縮機組裝在一起，其技術資料中所給出的輸入功率已含風機、水泵在內。因此，資料中給出或以此計算出的比值已是能效比EER。但大型的水—水熱泵，配套的水泵、冷卻塔等，由工程設計確定，技術資料中只能給出COP值，EER值則需另行計算。

表1、表2為依據某公司資料計算出的大氣—水熱泵、水—水熱泵的COP值及EER值

表1大氣—水熱泵技術參數舉例機組型號冷量kw熱量kw壓縮機功率kw風機功率kw冷熱水泵功率kw合計功率kwCOPEER

制冷制熱制冷制熱制冷制熱制冷制熱

30AQA240620406196.2138.210.82.2209.2151.23.162.942.962.69

注：1.制冷工況，大氣溫度35℃，冷水供回水溫度7—12℃。

2.制熱工況，大氣溫度-10℃，熱水供回水溫度45—40℃。

表2水—水熱泵技術參數舉例機組型號冷量kw熱量kw壓縮機功率kw井泵功率kw冷熱水泵功率kw合計功率kwCOPEER

制冷制熱制冷制熱制冷制熱制冷制熱

30HXC200AHP16287221311665.52.2138.7173.74.294.354.534.16

注：1.制冷工況，地下水混合供回水溫度20—25℃，冷水供回水溫度7—12℃。

2.制熱工況，地下水混合供回水溫度13—5℃，熱水供回水溫度45—40℃。

3熱泵分類

3.1按原理分①蒸汽壓縮式；②蒸汽噴射式；③吸收式。

3.2按蒸汽壓縮機種類分①活塞式；②渦旋式；③螺桿式；④滑片式；⑤滾動轉子式；⑥離心式。

3.3按動力分蒸汽壓縮式熱泵按動力可分為①電力；②燃油或燃氣式發動機。吸收式熱泵按動力可分為①蒸汽；②熱水；③油或氣直燃。

3.4按功能分①制冷；②制熱；③制冷或制熱（按季節或視需求轉換）；④制冷兼制熱。

3.5按熱源種類分熱源作為熱泵工作的熱的源泉，在熱泵制熱時，向熱泵供應熱量；而在熱泵制冷時，則需容納熱泵所排出的熱量。在向熱泵供應熱量時，稱為熱源是當然的。而需容納熱泵排出熱量時，則有稱為熱匯者。從文字上來講，這一稱呼無疑是正確的，但實際應用卻嫌煩瑣。對于季節性轉換的雙功能熱泵而言，熱源與熱匯一體，更無法區別。因此，統稱熱源是合適的。權當熱源所供熱量是代數值，即熱源的作用在于提供正值熱量或負值熱量（容納熱量）。但對于制冷兼制熱的熱泵，則不像冷熱單功能或季節性轉換的雙功能熱泵那樣，清楚地區分出熱源端和應用端。其兩端互為熱源和冷熱媒介，并無明確意義上的熱源。

常見的熱泵熱源可分為：①大氣源；②水源；③地源。

3.6按熱源或熱源媒介及應用端媒介組合分①大氣—空氣熱泵；②大氣—水熱泵；③水—空氣熱泵；④水—水熱泵。以此分類為基礎的熱泵分類詳見表3。

4大氣源熱泵

大氣源熱泵也稱空氣源熱泵，也有稱風冷熱泵的。但這里的空氣對空氣去濕機等少數場合之外的空調用熱泵，是有限定條件的，即室外空氣—大氣。而所謂風冷則僅適用于單冷式。因此，稱大氣源熱泵更確切一些。地球上，大氣無處不在，取之不盡，用之不竭，無需繳費，是熱泵最方便的熱源。在夏季，既使炎熱地區，大氣溫度也可滿足熱泵的制冷工況要求。在冬季，除寒冷地帶，我國很大一部分地區的大氣溫度也是可以滿足熱泵制熱工況的要求的。大氣源熱泵的應用是當前最為廣泛的。屬大氣—空氣熱泵的有整體或分體家用空調及商用空調、VRV變頻及數碼渦旋等（表3No1、No2）；屬大氣—水熱泵的有冷（熱）水機組等（表3No3、No4）。大氣源熱泵也有其局限性。空調冷熱負荷會隨大氣溫度的升高或降低而增加，但熱泵的供冷與供熱能力卻相反地隨著大氣溫度的升高或降低而下降。所承擔的冷熱負荷與其供冷與供熱能力的這種矛盾，導致熱泵在設計參數下的性能系數降低，輸入功率增加，這是大氣源熱泵的弱點之一。其弱點之二是，當表面溫度低于0℃時，蒸發器可能會結霜，沖霜要消耗能力的10%。而在大氣溫度低于-10℃時，一般已不能正常運行。這恐怕是華北和東北地區地下水水源熱泵應用漸多的原因之一。近年來，一些制造商相繼開發出-15℃以下，甚至-22℃時仍能正常工作，并具備較高制熱系數的大氣源熱泵，為其使用范圍北擴創造了條件。

5水源熱泵

以水作為熱源的熱泵，稱之為水源熱泵。作為熱源的水，可以是地面水（江、河、湖、海），可以是地下水，可以是污水或處理后的再生水，也可以是流經冷卻塔（加熱器）的循環水等等。無論水的來源，其水質應滿足國家關于冷卻水的水質要求，水的溫度也必須適宜。就當前熱泵產品而言，制冷工況下，熱源水的溫度不宜低于15.5℃。也有產品提出不低于18℃或20℃的要求，當低于該溫度時，可采用經換熱器間接使用或者混水的方式.水溫上限則不宜高于33℃—指單冷式機組,若為冷熱式一般可適當提高。在制熱工況下，水溫上限可視機組性能確定。有產品提出不宜高于20℃或22℃，在使用地熱尾水或工業廢水作為熱源時，往往要高出這一限制，可采用經換熱器間接使用或混水方式，也可考慮采用適宜的高溫熱水熱泵。水溫下限則應以不出現結冰為限。

水源熱泵的設置有，集中設置的水—水熱泵或分散設置的水—水熱泵—用于住宅建筑，每戶一機，以及多區分散設置的水—空氣熱泵。

5.1配備冷卻塔的循環水水源熱泵（表3No7、No12）

配備冷卻塔的循環水水源熱泵,包括水—水熱泵和水—空氣熱泵。此種熱泵多在夏季用作空調冷源,即通常說的水冷冷水機組和水冷空調器。在商用空調中應用十分廣泛,特別是水冷冷水機組,在大型建筑空調中應用更多。由于早已為人所熟知,本文不再贅述。

5.2水環熱泵（表3No8）

在各房間或區域分別設置水—空氣熱泵，其水源由配備閉式冷卻塔和加熱裝置的循環水系統供給，人們稱之為水環熱泵。循環水溫度宜控制在15-35℃。夏季,大部或全部熱泵按制冷方式運行時，房間余熱經熱泵傳給循環水，通過冷卻塔散至大氣。過渡季，由于房間所處的位置（陰陽面、內外區等），部分熱泵按制冷方式運行，另一部分熱泵按制熱方式運行，制冷熱泵排至循環水的熱，為制熱熱泵所吸收，冷卻塔和加熱裝置不需工作。冬季，在大部或全部熱泵按制熱工況運行時，則需啟動加熱裝置。

表3熱泵分類詳表

水環熱泵的主要優點有：①某一區域排熱為另一區域吸收,具有熱回收性質；②分區靈活,任何時間可選擇供冷供熱；③節省冷水機組的機房。

水環熱泵系統于上世紀60年代初出現于美國加州，80年代傳入中國，在北京、上海、廣州及深圳等地均有應用。

5.3以地下水為熱源（表3No6、No12）

作為熱泵的熱源，地下水無論其水質、水溫都是適宜的。但是，作為資源，國家明令禁止濫采濫用。只有在引進回灌循環使用的方法之后，才使地下水作為熱泵的熱源成為可能。上世紀六七十年代，國內也曾搞過回灌。但彼回灌非此回灌。國內當時的回灌稱冬灌夏用，與當前所采用的回灌循環使用是完全不同的。地下水的回灌循環使用，看似簡單，實則很有創意，地下水在向熱泵供給或吸收熱量之后，返回地下，并無損耗，在一些地區已經取得政府許可。

地下水一般取自于地層的恒溫帶，水溫恒定，其值比當地年平均氣溫約高出1-4℃左右，除海南之外的全國各地地下水溫約在6-20℃。作為空調冷源，當水溫較低時，應首先考慮直接引入空調末端裝置，用來冷卻空氣，以節省熱泵耗能。作為熱泵熱源，制冷工況下，在水溫低于熱泵機組所要求的限值時，應考慮混水措施或經換熱器間接使用，制熱工況下，包括夏熱冬冷地區、寒冷地區以及大慶、哈爾濱等地在內的嚴寒地區，地下水水溫都是適合的。

地下水水源熱泵與大氣源熱泵相比，性能系數及能效比高（表1、表2），制熱不受寒冷氣候的影響。與通常的單冷式水—水熱泵（配裝冷卻塔的冷水機組）、熱網供熱的組合方案相比，其優勢也較明顯:初投資較低，一機兩用，制冷制熱雙功能，一般僅入網費一項，已基本相當于熱泵機組的購置費;在運行費用方面，地下水水源熱泵方案的全年電費，基本與夏季冷水機組的電費和冬季采暖費之和持平?；谏鲜觯叵滤礋岜米陨鲜兰o末引入之后，在華北及東北地區得到廣泛應用。地下水水源熱泵應用實例見表4。

地下水水源熱泵運行的關鍵是地下水的正常供給和回灌。提水井在生活及生產給水上廣泛使用,技術上是成熟的?；毓嗑募夹g經驗還需要積累完善。

有公司推出液態冷熱源環境系統。該系統在井孔中加裝隔板，隔板下為提水井，裝設潛水泵，而隔板上為回灌井。隔板上下形成一孔雙井?；毓嗨筛舭迳系幕毓嗑诹鞒雠c地層進行熱交換后進入隔板下的提水井。其實質仍應是異井回灌。一孔雙井，回灌水由回灌井流向提水井距離短，回灌相對容易，但也同時伴隨著熱貫通影響的存在。在確定熱泵機組出力時，應加以考慮。

表4地下水水源熱泵應用實例摘錄序號工程名稱設備選型臺數制冷制熱井數及深度井水參數

冷量kw水溫℃熱量kw水溫℃提水井回灌井井深m水量t/h水溫℃

1沈陽金屬研究所GMP50024487-1447050-40126010012

2鳳城中國人民銀行RHSBW-830HS48357-1288549-43236036012

3遼寧賓館30HXC250A-HP228517-1297155-50126016011

4沈陽建工學院LSBLGR53024827-1251545-40125012010

5.4以城市污水的再生水為熱源（表3No9、No13）

作為量大而普遍存在的城市污水,按照國家《污水綜合排放標準GB8978—1996》的規定,須經二級處理并達到表5所列的一、二級標準方可排至相應標準的水域和海域。為緩解水資源危機,污水的再生回用已成為重要課題。再生水作為工業冷卻水,是諸多回用用途之一。表6為國家建議再生水用作冷卻水的水質標準。

表5第二類污染物最高允許排放標準（1998.1.1后建設的單位）污染物適用范圍一級標準二級標準

pH一切排污單位6-96-9

色度（稀釋倍數）一切排污單位5080

懸浮物SS（毫克/升）城鎮二級污水處理廠2030

BOD5（毫克/升）城鎮二級污水處理廠2030

水源熱泵的熱源用水，應屬該表6的直流冷卻水。對照表5和表6兩個標準,達到一、二級排放標準的出水是可以直接使用的。但用作熱源,水的溫度，尤其是冬季水溫能否滿足要求,是十分關鍵的。由表7實例可見出水溫度在夏季為20℃，冬季為12℃,是可以滿足熱泵的制冷與制熱工況的。城市污水的二級處理系采用生化處理。生化處理的適宜溫度是20—30℃。10℃以下處理效果迅速下降。水溫在6—7℃時,只有提高污泥濃度和降低污泥負荷率，才能發揮凈化功能。因此，北方地區

表6再生水用作冷卻水的建議水質標準項目

直流冷卻水

循環冷卻補充水

pH值

6-9

6.5-9

SS(mg/L)

30

-

濁度（度）

-

5

BOD5(mg/L)

30

10

CODcr(mg/L)

-

75

鐵(mg/L)

-

0.3

錳(mg/L)

-

0.2

氯化物(mg/L)

300

300

總硬度（以CaCO3計）(mg/L)

850

450

總堿度（以CaCO3計）(mg/L)

500

350

總溶解固體（以CaCO3計）(mg/L)

1000

1000

游離余氧(mg/L)

-

0.1-0.2

異氧菌總數(個/mL)

-

5ⅹ103

表7污水回用熱泵應用實例摘錄序號工程名稱設備選型臺數制冷制熱回用水溫回用水量t/h備注

冷量kw水溫℃熱量kw水溫℃冬夏

1蘆溝橋污水處理廠RHSBW-540HM14147-1264845-501220回用水經板換

RHSBW-450HM1--432

2秦皇島污水處理廠RHSBW-140HM31417-1216145-50≥102550回用水設過濾器及電子水處理儀

處理廠露天設置時是要采取加熱設施的。因此，水處理廠在正常運行的狀態，冬季出水溫度是可以滿足熱泵制熱工況的要求的。

表7為污水處理廠再生水用作熱泵熱源的實例。

熱泵熱源使用污水的再生水只吸納和釋放熱量，水溫改變而水質不變，水量不減，熱泵出水仍可作為他用。按照國家規劃，2010年實現污水處理率達50%以上，處理污水回用率達60%以上，回用水作為熱泵熱源應該是很有前途的。

5.5以地表水作為熱源（表3No9、No13）

地表水包括淡水—來源于江河湖泊，咸水—來源于海洋。

地表水用作水源熱泵的熱源，有兩種方式。一種方式是用泵將水抽送至熱泵蒸發器或冷凝器，換熱之后返回原處。另一種方式是在地表水水體中設置換熱盤管，用管道與熱泵蒸發器和冷凝器連接成回路，充以媒介水，在水泵的驅動下循環。

地表水資源豐富，用作熱泵熱源極具潛力，但實際應用尚不廣泛。對于單冷式水源熱泵（水冷冷水機組或水冷空調器），使用地表水冷卻較之配備冷卻塔的冷卻水循環系統，并無明顯優勢，實際應用中仍以后者為主。而在能源日漸短缺，環保要求不斷提高的今天，開發地表水所含的可利用能用作制熱，為人們所關注。對于單熱式或冷熱雙功能水源熱泵，地表水的使用應該是很有前途的。例如，瑞典斯德哥爾摩建有多個大型區域供熱站，裝有大型離心式水—水熱泵，利用波羅的海深處的海水作熱源；俄羅斯季夫諾哥爾斯克，以葉尼賽河水為熱源，建造熱泵供熱站。1999—2001年建成4MW的試驗性供熱站。第二階段擬建120MW大型熱泵供熱站，2003年竣工。熱泵水源取自于水電站下游，冬季水溫，表層不低于2℃，深層不低于5℃。河水流量17.5m³/s,供回水溫差1℃。

6地源熱泵（表3No5、No10）

地源熱泵，是在土壤中埋設水平或垂直的換熱盤管，然后用管道將其與熱泵蒸發器和冷凝器連接成回路，充以作為媒介的水（或含一定比例的乙二醇或乙醇），依靠水泵的驅動循環。夏季，媒介水在熱泵的冷凝器中吸收熱量，在流經換熱盤管時不斷傳給土壤，以實現熱泵的制冷功能；冬季,媒介水在熱泵的蒸發器中放出熱量，在流經換熱盤管時經管壁不斷從土壤中吸取熱量，實現熱泵的制熱功能。

地下水水源熱泵的出水，在由回灌井向提水井流動的過程中，將在熱泵冷凝器中吸取的熱量交換給土壤，或將其在熱泵蒸發器中失去的熱量從土壤中重新獲得。說到底，地下水水源熱泵也是地源熱泵，地下水不過是天然媒介而已。地下水水溫是確定的，而地源熱泵的媒介水為人工充入，溫度值取決于換熱盤管面積及土壤溫度等。范圍較寬，可達到20℉—110℉。必要時，水中應加入一定比例的乙醇或乙二醇。

表8地源熱泵應用實例摘錄序號工程名稱設備選型臺數冷量kw熱量kw換熱盤管媒介水

形式孔數孔深m管材外徑×壁厚mm管長m溫度℃成分

冬夏

1上海某別墅JO36H19.129.06垂直單U管661.7PE63級SDR1125X2.374010～530～35水

JO62H114.3715.96

2北京某別墅HLRSWO14FRB11414垂直單U管660鋁塑復合25X2.5720—24.25～26.8含6%乙二醇

地源熱泵的換熱盤管可以埋在運動場、停車場及綠地等的土壤內，其單位負荷所需地表面積，垂直埋管為60～400ft2/冷噸，水平埋管為1400～3500ft2/冷噸。換熱盤管埋設所需空地面積較大，埋管工程也頗具難度，地源熱泵在國內尚處于試驗和小規模應用階段。表8為地源熱泵工程實例摘錄。

7熱泵在加熱衛生熱水上的應用（表9）

使用熱泵來加熱衛生熱水，其節能與環保方面的優勢，尤其在冷凝熱回收上的高經濟效益，日漸引起關注，并在實際工程中應用。供應衛生熱水與空調負荷相比其明顯不同之處：①負荷波動較大，且經常出現間歇；②衛生熱水直流，結垢的可能性要大于循環使用的空調用水。因此，實際應用中應根據需要考慮貯水和換熱措施。

7.1以地下水、地面水及廢水回用水等為熱源

7.1.1圖式1衛生熱水用熱泵與空調用熱泵各自獨立設置，共用水源。使用靈活，易于適應衛生熱水負荷波動的特點。應用較多。

7.1.2圖式2冬季，衛生熱水用熱泵與空調用熱泵，共用水源，均處于制熱工況。夏季，空調用熱泵處于制冷工況，冷凝熱排至地下水（或廢水回用水）。而衛生熱水用熱泵則處于制冷與制熱的雙功能工況，蒸發器供空調冷水，冷凝器供應衛生熱水。為保證衛生熱水停供時仍能供冷，冷凝器衛生熱水進出管裝有與地下水（或廢水回用水等）供回水干管之間的連通管，該圖式的優點是可以節省熱源水。

7.1.3圖式3所用熱泵全部或部分配備副冷凝器(也可做成雙管束冷凝器)。主冷凝器接熱源水和空調熱水管道，副冷凝器接衛生熱水。

7.2利用配備冷卻塔的水—水熱泵（水冷冷水機組）的冷凝熱。

7.2.1圖式4供衛生熱水的熱泵處于冷熱兼供雙功能工況，在蒸發器供空調冷水的同時，冷凝器供應衛生熱。當衛生熱水停供時,冷凝熱由循環冷卻水帶走,散至大氣。

表9熱泵加熱衛生熱水應用圖式

7.2.2圖式5所用熱泵全部或部分配備副冷凝器。主冷凝器接循環冷卻水管道,副冷凝器接衛生熱

水管道。冷凝熱由循環冷卻水和衛生熱水共同吸納。

7.3以空氣或大氣為熱源

7.3.1衛生熱水專用大氣—水熱泵，與表3所列空調用大氣—水熱泵類似。所不同的是，空調用大氣

—水熱泵從功能上有單冷與冷熱兩種類型，而衛生熱水專用大氣—水熱泵則只具備單熱一種功能。

7.3.2圖式6單冷式大氣—空氣熱泵配置副冷凝器，提供衛生熱水，但只限于夏季。

7.3.3圖式7冷熱式大氣—空氣熱泵配備副冷凝器，提供衛生熱水。熱泵制冷與制熱功能的轉換，是由蒸發器與冷凝器的互換來實現的。但副冷凝器供熱水的功能并不隨之改變。

參考文獻

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