熱泵與中央空調節(jié)能技術

1 熱泵與制冷基礎理論1
1.1 熱泵與制冷的歷史1
1.1.1 制冷技術的歷史1
1.1.2 熱泵技術的歷史1
1.1.3 土壤源熱泵技術的歷史2
1.1.4 水源熱泵技術的歷史2
1.1.5 空氣源熱泵和空調冷凝熱回收3
1.2 熱泵與制冷理論循環(huán)3
1.2.1 液體汽化熱泵與制冷4
1.2.2 氣體膨脹制冷6
1.2.3 渦流管制冷7
1.2.4 熱電制冷7
1.2.5 其他制冷技術8
1.2.6 制冷方法的選擇8
1.3 壓縮式熱泵與制冷循環(huán)的設計參數(shù)10
1.3.1 冷凝溫度的確定10
1.3.2 蒸發(fā)溫度的確定11
1.3.3 壓縮機吸氣溫度的確定12
1.3.4 節(jié)流前液態(tài)工質過冷溫度的確定13
參考文獻13
2 蒸氣壓縮式熱泵與制冷循環(huán)形式15
2.1 單級蒸氣壓縮式熱泵與制冷的循環(huán)形式15
2.1.1 過冷循環(huán)15
2.1.2 過熱循環(huán)16
2.1.3 回熱循環(huán)17
2.2 雙級壓縮熱泵和制冷循環(huán)18
2.2.1 采用雙級壓縮熱泵和制冷循環(huán)的目的18
2.2.2 雙級壓縮熱泵和制冷循環(huán)19
2.2.3 雙級壓縮熱泵和制冷循環(huán)中間壓力的確定19
2.3 復疊式壓縮熱泵和制冷循環(huán)21
2.3.1 復疊式壓縮熱泵和制冷循環(huán)系統(tǒng)的組成21
2.3.2 復疊式壓縮制冷循環(huán)參數(shù)和工質的確定21
2.3.3 自復疊式壓縮制冷循環(huán)的熱力計算22
2.4 壓縮式熱泵與制冷循環(huán)中工質的選擇23
2.4.1 工質選擇的原則23
2.4.2 工質對熱泵和制冷系統(tǒng)的經濟性影響26
2.4.3 非共沸混合工質對熱泵和制冷系統(tǒng)的經濟性影響26
參考文獻27
3 熱泵與制冷裝置仿真優(yōu)化設計28
3.1 最優(yōu)化方法簡介28
3.1.1 最優(yōu)化問題的數(shù)學模型28
3.1.2 最優(yōu)化問題的求解方法30
3.1.3 多目標優(yōu)化設計方法33
3.1.4 現(xiàn)代優(yōu)化計算方法36
3.2 熱泵和制冷裝置建模仿真36
3.2.1 壓縮機模型優(yōu)化37
3.2.2 毛細管38
3.2.3 冷凝器模型38
3.2.4 蒸發(fā)器模型39
3.2.5 圍護結構動態(tài)熱負荷模型39
3.2.6 工質物性計算40
3.2.7 單級蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)的仿真算法45
3.3 熱泵和制冷裝置仿真優(yōu)化設計的實例47
3.3.1 三維設計軟件的應用47
3.3.2 仿真優(yōu)化軟件的應用實例53
參考文獻54
4 熱泵空調系統(tǒng)中主機設備節(jié)能技術55
4.1 制冷壓縮機的型式及選型55
4.1.1 制冷壓縮機的型式55
4.1.2 壓縮機的選型61
4.2 制冷壓縮機的能量調節(jié)61
4.2.1 活塞式制冷壓縮機的能量調節(jié)61
4.2.2 滾動轉子式制冷壓縮機的能量調節(jié)63
4.2.3 渦旋式制冷壓縮機的調節(jié)方式63
4.2.4 螺桿式制冷壓縮機的能量調節(jié)65
4.2.5 離心式制冷壓縮機的能量調節(jié)66
4.3 制冷壓縮機的節(jié)能66
4.4 冷凝器的選擇與節(jié)能68
4.4.1 冷凝器的類型68
4.4.2 冷凝器的節(jié)能70
4.5 蒸發(fā)器的選擇與節(jié)能71
4.5.1 蒸發(fā)器的類型71
4.5.2 蒸發(fā)器的節(jié)能72
4.6 節(jié)流裝置的選擇與節(jié)能73
4.7 整機設備的節(jié)能優(yōu)化與選擇75
4.7.1 各種類型的冷水機組75
4.7.2 冷水機組的選擇77
參考文獻77
5 蓄能空調節(jié)能技術78
5.1 蓄能空調技術概述78
5.2 水蓄冷空調系統(tǒng)79
5.3 冰蓄冷空調系統(tǒng)82
5.3.1 冰蓄冷設備82
5.3.2 冰蓄冷空調系統(tǒng)概述88
5.3.3 復合冰蓄冷空調系統(tǒng)91
5.4 其他蓄能空調系統(tǒng)98
5.4.1 共晶鹽蓄能空調系統(tǒng)98
5.4.2 蓄能除濕空調系統(tǒng)99
參考文獻100
6 太陽能制冷與熱泵空調節(jié)能技術103
6.1 太陽能概述103
6.2 太陽能制冷空調技術103
6.2.1 太陽能光熱轉換制冷空調104
6.2.2 太陽能光電轉化制冷空調113
6.2.3 太陽能光化轉換制冷空調113
6.3 太陽能熱泵空調技術114
6.3.1 太陽能熱泵熱水系統(tǒng)114
6.3.2 太陽能熱泵輻射供暖系統(tǒng)119
6.3.3 太陽能空氣雙熱源式熱泵及熱水系統(tǒng)121
6.4 工程實例122
參考文獻124
7 水源熱泵節(jié)能技術126
7.1 水源熱泵的工作原理與組成126
7.2 水源熱泵的熱源及熱源形式選擇128
7.2.1 水源熱泵的熱源形式128
7.2.2 水源熱泵的常用型式128
7.2.3 熱源及熱泵形式選擇130
7.3 水井式采熱裝置132
7.3.1 概述132
7.3.2 水資源管理部門的許可132
7.3.3 水井裝置的技術要點133
7.3.4 水井的老化及其防止措施135
7.3.5 回灌水井的清洗措施137
7.3.6 井水需求量的計算與水井開鑿數(shù)量的計算137
7.4 地表水式采熱裝置138
7.5 地埋管式采熱裝置138
7.5.1 土壤的供熱能力138
7.5.2 土壤的換熱過程139
7.5.3 土壤熱交換器型式139
7.5.4 布管強度計算方法141
7.5.5 布管管徑與管內流速的選擇141
7.5.6 不同埋管形式的適用范圍142
7.5.7 高效節(jié)能的獨立循環(huán)大地耦合水環(huán)式水源熱泵系統(tǒng)及其工程實例分析143
7.6 水源熱泵系統(tǒng)綜合優(yōu)化技術146
7.7 水源熱泵系統(tǒng)存在問題與對策147
7.7.1 水源熱泵大規(guī)模應用可能引發(fā)的生態(tài)問題147
7.7.2 環(huán)保制冷劑的研究與使用148
7.7.3 海水熱泵需要解決的技術問題148
7.7.4 對水源熱泵系統(tǒng)的研究型設計148
7.7.5 新型高效熱泵技術開發(fā)148
7.7.6 水源熱泵技術發(fā)展建議148
7.8 水源熱泵的節(jié)能工程應用實例149
7.8.1 工程實例1149
7.8.2 工程實例2151
7.8.3 工程實例3152
7.8.4 工程實例4153
參考文獻154
8 空氣源熱泵節(jié)能技術156
8.1 空氣源熱泵的工作原理與組成156
8.2 空氣源熱泵的熱源及其相關問題探討157
8.2.1 空氣源熱交換器157
8.2.2 空氣源熱泵熱源158
8.2.3 空氣源熱泵的型式159
8.2.4 空氣源熱泵中央空調系統(tǒng)的特點160
8.2.5 空氣源熱泵中央空調主機系統(tǒng)的節(jié)能方向161
8.2.6 空氣源熱泵中央空調主機系統(tǒng)的其他問題162
8.3 VRV多聯(lián)式空氣源熱泵中央空調系統(tǒng)163
8.3.1 多聯(lián)式空氣源熱泵中央空調系統(tǒng)的特點163
8.3.2 VRV多聯(lián)式空氣源熱泵空調系統(tǒng)的類型164
8.3.3 多聯(lián)式熱泵空調系統(tǒng)的控制系統(tǒng)166
8.3.4 多聯(lián)式熱泵空調系統(tǒng)的最大管長與最大高差166
8.3.5 VRV空氣源熱泵中央空調系統(tǒng)技術及其發(fā)展167
8.3.6 VRV熱泵中央空調系統(tǒng)的幾個關鍵技術167
8.4 采用地板輻射采暖的VRV空氣源熱泵中央空調系統(tǒng)168
8.4.1 地板輻射采暖VRV熱泵系統(tǒng)的組成168
8.4.2 地板輻射采暖VRV熱泵系統(tǒng)的特點169
8.4.3 地板輻射采暖VRV熱泵系統(tǒng)的類型169
8.4.4 節(jié)能環(huán)保舒適的地板輻射采暖VRV熱泵中央空調系統(tǒng)170
8.4.5 地板輻射采暖VRV熱泵中央空調系統(tǒng)的優(yōu)勢172
8.4.6 地板輻射采暖VRV熱泵中央空調系統(tǒng)的選用及安裝方法173
8.5 空氣源熱泵冷熱水中央空調系統(tǒng)173
8.5.1 系統(tǒng)特點173
8.5.2 空氣源熱泵冷熱水機組組成及主要部件型式174
8.5.3 空氣源冷熱水機組選用要點174
8.5.4 空氣源熱泵冷熱水機組的末端系統(tǒng)174
8.5.5 空氣源熱泵冷熱水機組制冷運行的熱回收技術175
8.6 空氣源水環(huán)熱泵空調系統(tǒng)175
8.6.1 空氣源水環(huán)熱泵空調系統(tǒng)的工作原理175
8.6.2 空氣源水環(huán)熱泵空調系統(tǒng)運行的適用性176
8.6.3 空氣源水環(huán)熱泵空調系統(tǒng)運行的經濟性評價176
8.6.4 空氣源水環(huán)熱泵空調系統(tǒng)運行的特點177
8.7 空氣源熱泵熱水器177
8.7.1 空氣源熱泵熱水器的特點177
8.7.2 空氣源熱泵熱水器的應用展望178
8.8 空氣源熱泵系統(tǒng)綜合優(yōu)化技術178
8.8.1 空氣源熱泵系統(tǒng)節(jié)能關鍵技術178
8.8.2 空氣源熱泵系統(tǒng)優(yōu)化技術179
8.8.3 空氣源熱泵系統(tǒng)優(yōu)化發(fā)展方向179
參考文獻180
9 熱泵中央空調系統(tǒng)的節(jié)能運行與保養(yǎng)181
9.1 概述181
9.2 熱泵中央空調系統(tǒng)的維護保養(yǎng)事項181
9.2.1 正式運行前的全面檢查事項181
9.2.2 運行中的定期維護182
9.2.3 熱泵中央空調系統(tǒng)的開停機順序182
9.2.4 節(jié)能措施183
9.3 熱泵中央空調系統(tǒng)主機的維護與保養(yǎng)184
9.3.1 系統(tǒng)與機組運行參數(shù)的選擇與確定184
9.3.2 壓縮系統(tǒng)的氣密性試驗186
9.4 熱泵機組的維修187
9.4.1 機組類型與常見故障187
9.4.2 機組維修事項188
9.4.3 具體故障分析與維修方法188
9.5 水系統(tǒng)的故障分析與保養(yǎng)191
9.5.1 水垢的形成與去除191
9.5.2 冷媒水系統(tǒng)的腐蝕與防治191
9.5.3 井水系統(tǒng)泥沙的去除與防治191
9.5.4 水流方面的故障原因與排除191
9.5.5 水的輸送設備的故障種類與排除192
9.5.6 冷凝水系統(tǒng)的故障種類與排除192
9.5.7 空氣源熱回收式水環(huán)熱泵系統(tǒng)的運行與保養(yǎng)192
9.5.8 中央空調系統(tǒng)室內空氣品質與清洗消毒保養(yǎng)192
9.5.9 空調維護技術人員要求193
9.6 特殊場所熱泵中央空調系統(tǒng)的運行與保養(yǎng)193
9.6.1 醫(yī)院中央空調的運行與保養(yǎng)193
9.6.2 電子設備機房中央空調的運行與保養(yǎng)194
9.7 熱泵系統(tǒng)特、重大問題的預防與處理195
9.7.1 蒸發(fā)器和冷凝器內漏196
9.7.2 末端閥門焊縫開裂197
9.7.3 水井塌陷197
9.8 熱泵中央空調系統(tǒng)穩(wěn)定節(jié)能運行的有效管理197
9.8.1 熱泵中央空調系統(tǒng)的常見問題197
9.8.2 建設過程與運行過程的管理198
9.8.3 穩(wěn)定節(jié)能運行的計劃管理198
參考文獻198
10 熱泵中央空調系統(tǒng)技術經濟評價指標與節(jié)能運行199
10.1 中央空調系統(tǒng)技術經濟評價的意義和作用199
10.2 中央空調系統(tǒng)技術經濟評價指標綜述200
10.2.1 節(jié)能評價指數(shù)200
10.2.2 空氣調節(jié)中的能量利用評價指數(shù)200
10.3 中央空調系統(tǒng)較為合理的評價指標——CAPC和CFE203
10.4 以CAPC和CFE為主要評價指標的技術經濟評價體系206
10.4.1 評價指標206
10.4.2 評價運用的基礎數(shù)據(jù)206
10.4.3 評價原則212
10.4.4 評價體系212
10.4.5 評價結果的分析與結論的獲得213
10.4.6 用CAPC和CFE對典型中央空調系統(tǒng)案例的評價分析213
10.5 熱泵中央空調系統(tǒng)節(jié)能運行218
10.5.1 建筑物的節(jié)能219
10.5.2 熱泵中央空調系統(tǒng)的節(jié)能222
10.6 節(jié)能標準化與節(jié)能運行管理的難點重點234
10.6.1 建筑節(jié)能標準化234
10.6.2 節(jié)能運行管理的難點重點及解決辦法235
參考文獻237