制冷原理與熱泵葉海第1講2016年3月01日《建筑設(shè)備》概述第2講2016年3月08日室外給排水工程第3講2016年3月15日建筑內(nèi)部給水系統(tǒng)第4講2016年3月22日建筑內(nèi)部排水系統(tǒng)第5講2016年3月29日建筑消防系統(tǒng)第6講2016年4月05日建筑熱水供應(yīng)系統(tǒng)第7講2016年4月12日建筑供暖第8講2016年4月19日建筑通風(fēng)第9講2016年4月26日空氣調(diào)節(jié)

第10講2016年5月3日空調(diào)系統(tǒng)及氣流組織第11講2016年5月10日制冷原理與熱泵實例1：eCool啤酒冷藏罐來自丹麥

Mors

的四位設(shè)計師設(shè)計了一款名為eCool的啤酒冷藏罐，使用時埋在地下，不用電，不燒油，低碳環(huán)保。實例1：eCool啤酒冷藏罐實例1：eCool啤酒冷藏罐實例1：eCool啤酒冷藏罐實例1：eCool啤酒冷藏罐eCool的外形為一個豎直圓筒，總高度1.13米，圓筒中間為一個類似傳送履帶功能的裝置，每個空間可存放一罐啤酒，總共可放開24罐啤酒。售價369美元實例2：AtmosphericWaterGenerator

無源飲水機

實例2：AtmosphericWaterGeneratorTheChameleon8systemusesanatmosphericwatergeneratorthatliterallytakesunadulterateddrinkingwaterfromthenaturalmoistureintheair；Guaranteeing99.9%purityfiltrationthroughourEnviroGuardTMozonefiltration.Afterreviewingwhatthisproductcando,wecanagreetheintroductorypriceof$2997.00isagreatdeal.實例2：AtmosphericWaterGenerator實例2：AtmosphericWaterGeneratorTheChameleon-SS8islikehaving3appliancesinone:Cleansandfilterstheairjustlikeanyairfiltrationsystemyouwouldbuyforyourhome;Dehumidifiesyourhome-eliminatedry-rot,moldormildew;Produces100%pureoxygenatedwater,thebesttasting,healthiestwaterontheplanet.

實例3：USB冰箱USB迷你冰箱用5V的USB電源最大消耗功功率：：10W內(nèi)可以放放置一一聽飲飲料內(nèi)置LED燈不需要電電池制冷溫度在在8~9℃左右右制熱可以以達到到40~65℃重量：362g售價：：40元RMB實例3：USB冰箱原原理——帕爾貼貼效應(yīng)應(yīng)帕爾帖(Peltire)效應(yīng)用兩塊塊不同同的導(dǎo)導(dǎo)體聯(lián)聯(lián)接成成電偶偶，并并接上上直流流電源源，當(dāng)當(dāng)電偶偶上流流過電電流時時，會會發(fā)生生能量量轉(zhuǎn)移移現(xiàn)象象，一一個接接頭處處釋放放熱量量變冷冷，另另一個個接頭頭處吸吸收熱熱量變變熱。本講主主要內(nèi)內(nèi)容：：一、制制冷循循環(huán)的的四大大部件件二、蒸蒸發(fā)器器三、冷冷凝器器四、熱熱泵制制熱原原理五、空空氣能能熱水水器六、水源源熱泵泵七、地源源熱泵制冷機——空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)的核心心空調(diào)箱制冷機鍋爐冷卻塔送風(fēng)管回風(fēng)管水泵風(fēng)機一、制冷循環(huán)環(huán)的四大大部件1.1，制冷循循環(huán)離心式冷冷水機組5.4℃8.2℃15.7℃12.1℃0.236MPaD31.2℃50.9℃15.7℃12.1℃5.4℃8.2℃7.2℃15.7℃4.6℃0.398MPa0.243MPa過冷器均流板葉輪滿液式蒸蒸發(fā)器預(yù)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)導(dǎo)葉汽液分離離網(wǎng)冷凝器壓縮機蒸發(fā)器節(jié)流裝置置1.2，冷水機組制冷循環(huán)環(huán)蒸發(fā)器液體氣體低壓壓縮機高壓冷凝器氣體液體來自蒸發(fā)發(fā)器的低溫低壓壓的冷媒氣氣體被壓縮機壓壓縮成高溫高壓壓的氣體進進入冷凝凝器。制冷循環(huán)環(huán)節(jié)流機構(gòu)構(gòu)氣體高溫高壓液體低溫低圧氣體低溫低壓壓縮機（壓縮）●耗電做功使低溫低壓冷媒氣體變?yōu)楦邷馗邏簹怏w冷凝器（冷凝）●向外放出熱量使氣態(tài)冷媒變?yōu)橐簯B(tài)膨脹閥（膨脹）●降低冷媒壓力●調(diào)整冷媒流量蒸發(fā)器（蒸發(fā)）●吸收熱量使液態(tài)冷媒變?yōu)闅鈶B(tài)液體高圧高溫冷媒變化化分析1.3，制冷系系統(tǒng)的換換熱設(shè)備備制冷系統(tǒng)統(tǒng)的換熱設(shè)設(shè)備主要是冷冷凝器和和蒸發(fā)器器，它們們是制冷冷劑與外外部熱源源介質(zhì)之之間發(fā)生生熱交換換的設(shè)備備。冷凝器和和蒸發(fā)器器結(jié)構(gòu)類類似，但但同一制制冷系統(tǒng)統(tǒng)中承壓壓不同，，冷凝器器耐壓高高于蒸發(fā)發(fā)器。通常冷凝凝器的位位置略高高于蒸發(fā)發(fā)器，便便于制冷冷劑流入入蒸發(fā)器器。通常蒸發(fā)發(fā)器需要要保溫，，冷凝器器則可以以不保溫溫。二、蒸發(fā)器器eVAPOrATOR2.1，蒸發(fā)器器的功能能蒸發(fā)器是是制冷機機中的冷冷量輸出出設(shè)備。。制冷劑劑在蒸發(fā)發(fā)器中蒸蒸發(fā)，吸吸收低溫溫?zé)嵩唇榻橘|(zhì)（水水或空氣氣）的熱熱量，達達到制冷冷的目的的。依靠制冷冷劑液體體的蒸發(fā)發(fā)來吸收收冷卻介介質(zhì)熱量量的換熱熱設(shè)備，，它在制制冷系統(tǒng)統(tǒng)中的任任務(wù)是對對外輸出出冷量。。2.2，蒸發(fā)器器分類按供液方方式分滿液式蒸蒸發(fā)器非滿液式式蒸發(fā)器器循環(huán)式蒸蒸發(fā)器淋激式蒸蒸發(fā)器蒸發(fā)器DX(直接膨脹脹式)蒸發(fā)盤管管滿液式蒸發(fā)器制冷劑在在管外沸沸騰蒸發(fā)發(fā)膨脹閥DX(直接膨脹脹式)蒸發(fā)器制冷劑在在管內(nèi)沸沸騰用于冷凍凍水用于冷卻卻空氣按被冷卻卻介質(zhì)分冷卻空氣氣的蒸發(fā)發(fā)器空氣自然然對流時時多采用用光盤管管結(jié)構(gòu)空氣強制制對流時時采用翅翅片管結(jié)結(jié)構(gòu)冷卻液體體（水或或其它液液體載冷冷劑）的的蒸發(fā)器器殼管式沉沒式三、冷凝器Condenser3.1，冷凝器器的功能能將制冷劑從從低溫?zé)釤嵩次帐盏臒崃苛考皦嚎s縮后增加加的熱焓焓排放到到高溫?zé)釤嵩矗故箟嚎s機機排出的的制冷劑劑過熱蒸蒸氣在冷冷凝器內(nèi)內(nèi)傳熱給給冷卻介介質(zhì)，并并凝結(jié)為為制冷劑劑液體。。制冷劑液液化后，，制冷循循環(huán)得以以實現(xiàn)。。3.2，冷凝器器的分類類冷凝器按按冷卻方方式水冷式風(fēng)冷式（（空氣冷冷卻式））水－空氣氣冷卻式式（蒸發(fā)發(fā)冷卻式式）制冷劑冷卻式式（復(fù)疊式制制冷）風(fēng)冷式冷凝器器中根據(jù)管外外空氣流動方方式自然對流空氣氣冷卻式冷凝凝器強制對流空氣氣冷卻式冷凝凝器氨臥式殼管式式冷凝器3.2.1，水冷式冷凝凝器水冷式冷凝器冷凝風(fēng)扇風(fēng)冷冷凝盤管制冷劑蒸氣在在管內(nèi)冷凝，，空氣在管外外流過3.2.2，風(fēng)冷式冷凝凝器風(fēng)冷式冷凝器器翅片式冷凝器器絲管式冷凝器器自然對流空氣氣冷卻式冷凝凝器空氣強制對流流冷凝器1-肋片2-傳熱管3-上封板4-左端板5-進氣集管6-彎頭7-出液集管8-下封板9-前封板10-通風(fēng)機11-裝配螺釘風(fēng)冷式冷凝器器風(fēng)冷式冷凝器器優(yōu)點缺點不需要冷卻水使用、安裝方便傳熱系數(shù)低體積、重量比較大翅片表面積灰會使傳熱惡化，需及時清掃適用于中小型制冷裝置，缺水地區(qū)3.2.3，蒸發(fā)式冷凝凝器蒸發(fā)式冷凝器器結(jié)構(gòu)原理1-通風(fēng)機2-擋水柵3-傳熱管組4-水泵5-濾網(wǎng)6-補水閥7-噴水嘴蒸發(fā)式冷凝器器蒸發(fā)式冷凝器優(yōu)點缺點耗水量少（水冷式冷凝器的3~5%）空氣流量不大冷凝管暴露于空氣中易于腐蝕水在冷凝管外汽化時礦物質(zhì)完全留在管子表面，水垢層增長較快，故冷卻水需經(jīng)軟化處理特別適合于缺水地區(qū)52制冷機鍋爐空調(diào)箱半集中式空調(diào)調(diào)系統(tǒng)（空氣－水））空調(diào)箱四、熱泵制熱熱原理HEATPUMP4.1，熱泵原理“風(fēng)冷熱泵””是從制冷工工況下、散熱熱的角度出發(fā)發(fā)，指冷凝器器靠空氣冷卻卻。“空氣源”熱熱泵，是從制制熱角度出發(fā)發(fā)，以空氣為為熱源提取熱熱量。熱泵循環(huán)中的的能量守恒4.2，熱泵的應(yīng)用用五、空氣能熱熱水器5.1，關(guān)于名稱“空氣能”熱熱水器，也稱稱空調(diào)熱水器器，空氣源熱熱泵熱水器，，空調(diào)節(jié)能熱熱水器，是指指利用空調(diào)設(shè)設(shè)備來加熱熱熱水?？照{(diào)設(shè)備工作作時，熱水獲獲得的熱量來來自于空氣，，故稱空氣能能熱水器。一般該設(shè)備同同時具有提供供熱水和空調(diào)調(diào)制熱的功能能。5.2，工作原理–水冷式冷凝器器5.2，工作原理–水冷式冷凝器器5.2，工作原理–水冷式冷凝器器5.3，VRV的應(yīng)用六、水源熱泵泵HEATPUMP6.1，基本原理制冷時，以水水為高溫?zé)嵩丛?，向水中散散熱；制熱時（即熱泵泵模式），以以水為低溫?zé)釤嵩?，從水中中取熱。熱泵工況6.2，實例：南市電廠改造項目EXPO2010城市未來館國內(nèi)第一棟由老廠廠房改造成的綠色建筑，建筑層層高為8層，總建筑面面積達3萬余平方米。采用了多項自自主知識產(chǎn)權(quán)權(quán)技術(shù)典型的建筑改造及及可再生能源源示范點2009年，獲國家三星級綠綠色建筑設(shè)計計標志第三屆上海市建筑筑學(xué)會建筑創(chuàng)創(chuàng)作獎優(yōu)秀獎73南市電廠概況況改建目標：歷史遺跡保護護高污染高消耗耗的煤電中心心→綠色能源源中心三星級綠色建建筑1897’清政府南市電電燈廠→1918’華商電力股份份→1955’南市發(fā)電廠南市電廠主廠廠房：建成于于1985年，129米×70米×50米改建后的功能能：2010Expo分主題館——未來探索館世博園E片區(qū)E05、E06-04、E08地塊的江水源源區(qū)域能源中中心城市最佳實踐踐區(qū)案例報告告廳南市電廠概況況采用的綠色技技術(shù)太陽能光伏發(fā)發(fā)電技術(shù)渦輪渦桿風(fēng)能能發(fā)電技術(shù)江水源熱泵技術(shù)主動式導(dǎo)光技術(shù)自然通風(fēng)技術(shù)綠色建材技術(shù)水回收利用技術(shù)LED節(jié)能照明技術(shù)術(shù)智能化集成平平臺技術(shù)77南市電廠概況況江水源熱泵系系統(tǒng)服務(wù)對象：浦浦西世博園E05、E06-04、E08地塊，總建筑筑面積15.5萬m2南市電廠3.2萬m2，全部位于E08地塊。江水源熱泵系系統(tǒng)項目基地處于于黃浦江邊，，有條件采用用節(jié)能、生態(tài)態(tài)、環(huán)保的江江水源系統(tǒng)；；原南市電廠發(fā)發(fā)電機組的冷冷卻水系統(tǒng)采采用的就是黃黃浦江水，其其取水排水系系統(tǒng)可以直接接利用，三根根DN1600的取水管，通通過三臺流量量各為10000m3/h的取水泵取水水；利用原南市電電廠隔柵井，，只增加了對對水質(zhì)進行預(yù)預(yù)處理的設(shè)備備，初期投資資相比新建項項目大大降低低。江水源熱泵系系統(tǒng)采用江水作為為冷熱源，系系統(tǒng)不用設(shè)置置冷卻塔，可可減少耗電量量并且美觀。。江水源熱泵系系統(tǒng)夏季供冷冷時，江水溫溫度低于同期期室外空氣溫溫度和冷卻塔塔系統(tǒng)中的冷冷卻水溫度，，江水源熱泵泵機組的熱效效率要高于空空氣源熱泵和和常規(guī)系統(tǒng)的的制冷機組，，節(jié)能效果好好；經(jīng)環(huán)評報告分分析，能源中中心溫排水量量最大為14000m3/h，引起黃浦江江平均溫升約約為0.037℃℃，排放口附近近水域溫升超超過0.2℃的面積小于0.01平方公里，其其水量和水溫溫均遠小于原原南市電廠的的溫排水。828384江水源熱泵系系統(tǒng)后續(xù)利用現(xiàn)為上海當(dāng)代藝術(shù)術(shù)博物館。-86-6.3，污水源熱泵泵技術(shù)污水源熱泵是是利用污水處處理廠出水量量大，水質(zhì)穩(wěn)穩(wěn)定，常年溫溫度在13~25℃的特點，以以污水為熱源源進行制冷、、制熱的一種種空調(diào)裝置。。數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示示，應(yīng)用污水水源熱泵系統(tǒng)統(tǒng)比電鍋爐加加熱節(jié)省2/3以上的電能，，比傳統(tǒng)的燃燃煤鍋爐節(jié)省1/2以上的煤炭資資源。其制冷、制熱系系數(shù)比傳統(tǒng)的的空氣源熱泵泵高出40%左右，其運行行費用僅為普普通中央空調(diào)調(diào)的50~60%。與其他熱源相相比，污水源源熱泵的技術(shù)術(shù)關(guān)鍵和難點點在于防堵塞塞、防污染與與防腐蝕。8788七、地源熱泵泵HEATPUMP土壤溫度7.1，地源熱泵原原理在冬季，把土土壤中的熱量量“取”出來來，提高溫度度后供給室內(nèi)內(nèi)用于采暖；；在夏季，把把室內(nèi)的熱量量“取”出來來釋放到土壤壤中去，并且且常年能保證證地下溫度的的均衡。地源熱泵是一種種利用地下淺淺層地?zé)豳Y源源既能供熱又又能制冷的高高效節(jié)能環(huán)保保型空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)。通過輸入少量的高高品位能源（（電能），即即可實現(xiàn)能量量從低溫?zé)嵩丛聪蚋邷責(zé)嵩丛吹霓D(zhuǎn)移。熱冷替代冷卻塔熱熱熱冷地下土壤全年年基本17~18℃℃以水為媒介向向土壤散熱室內(nèi)空氣26℃熱泵機組從土壤中提取取冷量室外空氣38℃35℃30℃12℃7℃接室內(nèi)空調(diào)末末端夏季吸收房間間中的熱量，，儲存到土壤壤中，達到制制冷效果。地源熱泵原理理——夏季制冷冷溫暖冷溫暖溫暖溫暖地下土壤全年年基本17~18℃℃室內(nèi)空氣18℃熱泵機組從土壤中提取取熱量室外空氣0℃替代鍋爐溫暖40℃45℃5℃10℃接室內(nèi)空調(diào)末末端冬季將土壤中中的熱量“提提取”出來，，利用能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換對室內(nèi)供供熱。地源熱泵原理理——冬季制熱7.2，地源熱泵系統(tǒng)的形式機組輸入電能能淺層地能夏季:制冷、免費制制取生活熱水水；過度季節(jié)：制制取生活熱水水；冬季：制熱、、制取生活熱熱水；45-55℃℃衛(wèi)生熱水空調(diào)冷熱水洗浴等夏季制冷冬季采暖地源熱泵工作作流程一、管道綁扎扎鋼筋籠子一一同下管（適適用于樁徑小于800mm)二、混凝土導(dǎo)導(dǎo)管與ＰＥ管管同時下管（（適用于樁徑徑大于800mm)地源熱泵施工工流程地源熱泵施工工流程常用的地源熱熱泵水平管連連接方式常用的地源熱熱泵水平管連連接方式主要要為集管式、、非集管式管路較省、施施工安裝簡單單，安全性能差管路較多、施施工安裝較復(fù)復(fù)雜，安全性能優(yōu)。。文遠樓的地源源熱泵鉆井圖圖鉆井間距4.5m×4.5m，井深度80m，井?dāng)?shù)64土壤溫度的模模擬：1月、8月建筑面積：57萬平方米建筑高度：632米。建筑層數(shù)：地地下結(jié)構(gòu)5層，地上部分分包括124層塔樓和7層?xùn)|西裙房。。結(jié)構(gòu)形式：鋼