标题：热泵技术及其应用
基本信息
作　者：陈东，谢继红 著出 版 社：化学工业出版社ISBN：9787502581336出版时间：2008-02-01版　次：1页　数：282装　帧：平  装开　本：16开所属分类：图书 > 教材教辅 > 大学教材
内容简介
全书共分为5章：第1章介绍了热泵的基础知识，包括理论基础知识、热泵的特点、各类热泵简介；第2章介绍了蒸气压缩式热泵的性能指标、循环、工质、基本部件、辅助部件和材料、设计及安装调试等内容；第3章介绍了溴化锂吸收式热泵的性能指标、循环、工质对、部件、设计及安装调试等内容；第4章简要介绍了吸附式热泵的基本循环、性能指标、工质对、设计思路等；第5章介绍了热泵在食品生化与制药工业、城市公用事业(包括生活领域)、农副产品种植养殖等方面的应用。本书基本反映了热泵技术的概貌，为工程技术人员掌握和应用热泵技术提供了丰富的参考资料和数据，也可作为大学本科高年级学生的选修课教材。
应用领域
热泵热水器在泳池中的运用
1.1 游泳池的热损失(别墅泳池设计里尤其注重)
游泳池有室外露天游泳池（场）以及室内温水游泳池（馆）两大类。从游泳池的使用性质分，有比赛池，训练池，跳水池，儿童戏水池等；从经营性质分，有公用游泳池，商业宾馆内游泳池，也有私人别墅住宅内的游泳池等。但无论何种游泳池，都有一个要求维持池水温度恒定的要求，池水的温度因使用性质不同而异。游泳池的热损失有下列几个方面：（尤其是在别墅泳池设备的传导中）
1）游泳池池水因水面蒸发，水面传导，池底和池壁传导而不断损失热量。
2）因人们在游泳池内游泳，会损失一部分池水，必须不断补充，而补充水需加热，需要补充一部分热量；
3）此外，整个游泳池的设备和管道也在不断向周围环境排放热量。
以上这一些损失的热量，都需要不断补充，才能维持池水有一定的温度。这些热损失再加上游泳场馆淋浴等用热的负荷可以称之为经常性用热负荷。
另外，恒温池水也有一次性全部更换新的要求。为了清洗，消毒的要求，在一定时段内，要求将池水全部放空，重新输入温水。如果补充的水是冷水（水温在5-15℃），那末，加热整池水需要的用热量就是一次性冲击负荷。
1.2 游泳池池水温度（恒温泳池设备）
一般室内游泳池池水温度为24－29℃，室外的为22－30℃。如室内游泳馆有完善的空调采暖设施，可以取为25℃；如果气温低，可以取为27℃。热损失与池水温度高低有关，也与周围环境（例如空气）温度有关。一般室内环境温度比池水温度高1-2℃。国外资料表明：室内游泳池最佳环境参数为：
空气温度 26-30℃
池水温度 25-28℃
地面温度 30-32℃
风 速 0.05-0.1m/s
相对湿度 50-60%
1.3 室内游泳馆相对湿度（恒温泳池设备）
维持室内游泳馆内一定的相对湿度十分必要。当室外温度为-10℃，室内空气相对湿度为50-60%，设双层窗的传热系数为2.9W/m2时，玻璃窗户上仍会潮湿、结露；即使室外气温为-1℃，室内为28℃ 时，也会结露。因而游泳池场馆必须除湿。
1.4 游泳池的用热负荷计算
前者提到，对于游泳池用热的经常性负荷，有：
a.水面蒸发散热；
b.水面传导散热；
c.池底，池壁传导散热；
d.设备及管道散热；
e.补水加热量；
f.游泳场馆淋浴等用热；
由于蒸发散热，传导散热等计算十分复杂，而且必须有游泳池结构的详细尺寸，气象，土壤等资料，为了估算的方便，对于a,b,c,d四项，可以合并为一项，即：按游泳池水面面积m2计的平均热散失量。可以见表1
表1 
环境温度℃ 5 10 15 20 25 26 27 28 29 30
露天 KJ/h 4522 4187 3852 3433 2931 2847 2721 2596 2470 2302
游泳池 w 1256 1163 1070 953 814 791 756 721 686 639
室内 KJ/h 2345 2177 2010 1842 1507 1465 1382 1340 1256 1172
游泳池 w 651 605 558 512 419 407 384 372 349 325
表中数值按下列条件计算：水温27℃，空气相对湿度50%，风速：室内 0.5m/s;室外 2 m/s
国外资料介绍，对于露天游泳池的热损失，也可以按下列数据估算；在水温为23℃，平均气温10－12℃时，
对流热损失 70―95W/㎡
辐射热损失 60－80 W/㎡（夜间）
辐射得热量 ≤180 W/㎡〔白天〕
蒸发热损失 350－700 W/㎡
补充水时的补热量 400－600 W/㎡
对于补水热损失，可以按补水量及补水温差进行计算而得。游泳池每天补水量占游泳池容积的百分数可见表2。
表2 
游泳池类别 比赛池 训练池 跳水池 室内公共池 露天公共池 儿童池 幼儿池 水球池 游泳跳水合一池
补充水量（%） 3－5 3－5 3－5 5－10 10－15 10－15 15 5 5
方案设计中建议：露天池取10%=B1；室内池取5%=B2。因补水需补热的小时功率可按下式计算
P=[(V×B×1000/24)×(t2-t1)/860] kW， （1－1）
式中：P－补水的补热功率，kW；
V－游泳池容积，m3；
B－补水量的百分数，%；
t1－补水初温，℃；
t2－池水温度，℃。
至于游泳馆所用的淋浴、洗涤等生活热水用量的计算及制热所需负荷，可按常规计算。
对于一次性冲击负荷，则按照换水量以及水温升来计算其总用热功率和小时用热功率（机器所需的制热功率）。总用热功率QZh
QZh=1.15×V×（t2－t1）×1000/860 kW， （1－2）
小时热功率Ph=QZh/T kW， （1－3）
式中：V－ 游泳池的总容积，m3；
t2－ 池水所需温度，℃；
t1－ 冷水温度，℃；
T－ 换水周期，h；
1.15－考虑在换水周期内的热损失附加值。
一般初次充水或换水的周期T为24－48h计。也就是说，要求在24－48h内完成整池的换水。至于间隔多长时间换一次水，应根据用户对于游泳池的使用要求和经营情况而定。由于池水是在不断循环过滤和消毒的，间隔时间相对比较长，可以是一个月，半年、甚至一年，对于桑拿浴性质的水池，有可能是一天换一次水。对于有几个游泳池的场馆，在计算负荷时，可以将换水时间错开。在选择主机时，可按一个最大容积的水池的一次性负荷来计算，也可以用换水周期的时间长短来调整。各种不同的游泳池的循环次数和周期可见表3。
表3 
类别 循环次数
n（次/日） 循环周期
T（小时） 类别 循环次数
n（次/日） 循环周期
T（小时）
比赛、训练池 4－2.4 6－10 公用池 4－3 6－8
跳水、私人池 3－2 8－12 儿童池 6－4 4－6
跳水、游泳合一池 3－2.4 8－10 幼儿池 24－12 1－2。[1]
目录
第1章　热泵基础知识
1.1理论基础知识
1.1.1术语约定
1.1.2热力学基础
1.1.3工作介质的热力性质计算方法
1.1.4传递性质及其获取
1.1.5传热学基础
1.1.6液体力学基础
1.2热泵的含义及特点
1.3热泵的历史与发展
1.4热泵的性能指标
1.4.1热泵的制热系数
1.4.2热泵与其他制热装置制热效率的比较
1.5热泵的分类
1.5.1按工作原理分类
1.5.2按驱动热泵所用的能源种类分类
1.5.3按热泵制取热能的温度分类
1.5.4按载热介质分类
1.5.5按热泵与低温热源、高温热汇的耦合方式分类
1.6热泵的低温热源
1.6.1环境空气
1.6.2地下水
1.6.3地表水
1.6.4海水
1.6.5土壤
1.6.6工业废热
1.6.7太阳能
1.6.8地热能
1.7热泵的驱动能源
1.7.1固体燃料
1.7.2液体燃料
1.7.3气体燃料
第2章　蒸气压缩式热泵
2.1蒸气压缩式热泵基础
2.1.1热泵工质的状态变化规律
2.1.2蒸气压缩式热泵的工作原理
2.1.3热泵工质的温(T)一熵(s)图和压(p)一焓(h)图
2.1.4蒸气压缩式热泵的循环
2.1.5蒸气压缩式热泵循环的计算
2.1.6蒸气压缩式热泵循环的分析
2.1.7蒸气压缩式热泵循环的改进
2.2蒸气压缩式热泵的工质
2.2.1概述
2.2.2热泵工质的要求
2.2.3工质的热物性
2.2.4工质的环境特性和安全特性
2.2.5典型工质的应用特性
2.2.6热泵工质的设计
2.2.7工质的充注量
2.2.8载热介质
2.3蒸气压缩式热泵的基本部件
2.3.1热泵压缩机
2.3.2冷凝器
2.3.3蒸发器
2.3.4节流部件
2.4蒸气压缩式热泵的辅助部件和材料
2.4.1干燥器与过滤器
2.4.2气液分离器
2.4.3油分离器
2.4.4储液器
2.4.5电磁阀
2.4.6高低压控制器
2.4.7风机
2.4.8泵
2.4.9管路材料
2.4.10保温材料
2.5蒸气压缩式热泵的设计
2.5.1蒸气压缩式热泵设计的主要内容
2.5.2内燃机驱动的热泵系统
2.5.3多级热泵
2.5.4多热源热泵
2.5.5蓄热型热泵
2.5.6蒸气压缩式热泵的设计示例
2.6蒸气压缩式热泵的安装调试与维护
2.6.1工具与材料
2.6.2基本安装操作
2.6.3机组调试
2.6.4机组检修
2.6.5机组故障分析及排除
第3章　吸收式热泵
3.1吸收式热泵基础
3.1.1吸收式热泵的基本构成
3.1.2吸收式热泵的工作过程
3.1.3吸收式热泵的热平衡
3.1.4吸收式热泵的热力系数
3.1.5吸收式热泵的分类
3.1.6吸收式热泵的基本特点
3.2吸收式热泵的工质对
3.2.1对循环工质的要求
3.2.2对吸收剂的要求
3.2.3工质对溶液的成分表示及性质变化
3.2.4水一溴化锂工质对的性质
3.2.5溴化锂吸收式热泵的特点
3.3吸收式热泵的循环及其计算分析
3.3.1吸收式热泵的循环简介
3.3.2单效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算分析
3.3.3双效溴化锂吸收式热泵的循环及其分析
3.3.4第二类吸收式热泵的循环及其计算分析
3.4吸收式热泵的结构和流程
3.4.1单效吸收式热泵的结构
3.4.2双效吸收式热泵的结构和流程
3.5吸收式热泵的部件
3.5.1发生器
3.5.2吸收器
3.5.3冷凝器
3.5.4蒸发器
3.5.5溶液热交换器
3.5.6工质节流部件
3.5.7凝水换热器
3.5.8抽气装置
3.5.9屏蔽泵
3.5.10燃烧装置
3.5.11安全装置
3.6吸收式热泵的设计
3.6.1设计步骤
3.6.2循环图的绘制
3.6.3吸收式热泵的设计简例
3.7吸收式热泵的安装调试与维护
3.7.1吸收式热泵的安装简介
3.7.2吸收式热泵的调试简介
3.7.3吸收式热泵的维护
第4章　化学热泵
4.1吸附式热泵基础
4.1.1简介
4.1.2基本的间歇型吸附式热泵
4.1.3基本的连续型吸附式热泵
4.1.4吸附式热泵的性能指标
4.1.5吸附式热泵的特点
4.2吸附式热泵的吸附剂－工质对
4.2.1吸附剂
4.2.2循环工质
4.2.3典型吸附剂－工质对
4.3吸附式热泵的设计分析
4.3.1设计的基本考虑内容
4.3.2各部件的分析
第5章　热泵的应用
5.1热泵在食品生化及制药工业中的应用
5.1.1热泵干燥装置
5.1.2热泵蒸发浓缩和蒸馏装置
5.1.3工艺热水的热泵制取装置
5.2热泵在城市公用事业中的应用
5.2.1热泵供暖系统
5.2.2热泵海水淡化系统
5.2.3热泵式低压蒸汽或高温热水生产系统
5.3热泵在其他领域的应用分析
5.3.1在工业余热回收中的应用分析
5.3.2在种植养殖及农副产品加工储藏中的应用分析