开路循环是用水泵抽取地表水在换热器中与热泵的循环液进行热交换，然后 再排入水体。
其优点是系统简单，造价低，缺点是水质较差时在换热器中易产生污垢，影 响传热，甚至影响系统的正常运行。在寒冷地区，开路系统并不适用，只能采用 闭路系统。闭路循环是把多组塑料盘管沉入水体中，热泵的循环液通过盘管与水 体进行热交换。
第四节 空气源热泵系统
4.3 空气源热泵热水器
图8-6 空气源热泵热水器的工作原理
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用 第五节 地源热泵空调系统
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用
第五节 地源热泵空调系统
5.1 地源热泵空调系统的分类 5.2 地表水源热泵的特点
5.3 地下水源热泵系统的特点 5.4 大地耦合热泵系统的特点
4.2 空气源热泵在我国应用的适应性
要想研究最适合于北方寒冷地区使用的空气源热泵系统， 就必须了解北方地区的实际气候特点，黄河流域、华北地区 冬季采暖期间的气候特点见下表。
第四节 空气源热泵系统
4.2 空气源热泵在我国应用的适应性
由表可以看出：这些地区冬季采暖期较长，而且室外气 温较低，空气源热泵要想不依靠辅助热源满足这一地区的冬 季采暖需要，一般而言必须能够在-15℃左右的大气环境中 长期高效、安全运行。但是这一段气温特别低的室外环境温 度持续时间又特别短，系统大部分时间还是运行在一个相对 较高的室外温度环境下。
第三节 热泵的节能效益和环保效益
3.2 热泵的环保效益
热泵作为热源，其用能合理，可以利用一切自 然能源和排热能源，提高能源的利用效率，节省矿 物燃料等常规能源，减少矿物燃料燃烧过程对生态 环境的污染，对改进城市卫生，利于生态平衡有重 大意义。
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用
第四节 空气源热泵系统
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用
第四节 空气源热泵系统
4.1 空气源热泵及其特点 4.2 空气源热泵在我国应用的适应性
4.3 空气源热泵热水器
4.4 空气源热泵在寒冷地区应用与发展中的关键技术
第四节 空气源热泵系统
4.1 空气源热泵及其特点
图5 空气源热泵供热系统的特性
第四节 空气源热泵系统
第四节 空气源热泵系统
4.2 空气源热泵在我国应用的适应性
综合考虑空气源热泵的冬、夏季的性能，压缩机的最佳压缩比一般 均在3.5～4.0的水平，一般不超过7，这样在进行系统优化设计时，出 于热泵系统安全性、经济性的考虑，现行的设计方案均存在一个供暖不 保证时间，当外界温度低于一定值时，热泵系统停运，启动备用热源。 应该说，相对于目前的热泵技术现状而言，这是一种较为合理的技术方 案，问题是由于这一过程持续时间很短，备用热源（辅助电加热或者锅 炉房）的存在对于用户而言实在是一块鸡肋，如果能够开发出一种空气 源热泵既能保证在其冬季最大运行时段所对应的效率最高，同时当室外 温度较低时，仍能安全、经济运行，这样就可以省去后备热源，这样无 论从初投资还是实际运行费用来看都是用户最希望看到的。
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用 第六节 污水源热泵系统
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用
第六节 污水源热泵系统
6.1 污水源热泵的形式 6.2 污水的特殊性及对污水源热泵的影响
6.3 污水源热泵站 6.4 原生污水水源热泵设计中应注意的问题
6.5 防堵塞与防腐蚀的技术措施
6.1 污水源热泵的形式
所谓污水源热泵，主要是以城市污水做为提取和储存能量的冷热 源，借助热泵机组系统内部制冷剂的物态循环变化，消耗少量的电能， 从而达到制冷制暖效果的一种创新技术。与其他热源相比，污水源热泵 的技术关键和难点在于防堵塞、防污染、与防腐蚀。
污水源热泵型式繁多，根据热泵是否直接从污水中取热量，可分 为直接式和间接式两种。所谓的间接式污水源热泵是指热泵低位热源环 路与污水热量抽取环路之间设有中间换热器或热泵低位热源环路通过水/ 污水浸没式换热器在污水池中直接吸取污水中的热量。而直接式污水源 是城市污水可以直接通过热泵或热泵的蒸发器直接设置在污水池中，通 过制冷剂气化吸取污水中的热量。
图1 热泵原理
第一节 热泵的基本知识 1.2热泵机组与热泵系统
图2 热泵系统框图
第一节 热泵的基本知识
1.2 热泵机组与热泵系统
高压 电网
变电站
配电
低压电网
6 9
6 7
～ 11 2
3
4
12
7
3
1
8
10
8
5
4
5
5
浅层低能采集系统
水源热泵机组
建筑物采暖空调系统
图3 典型地下水源热泵系统图
第一节 热泵的基本知识
热水供应服务； （2）全年空调的热泵——冬季供热，夏季供冷； （3）同时供冷与供热的热泵； （4）热回收热泵空调——它可以用来回收建筑物的余热
（内区的热负荷，南朝向房间的多余太阳辐射热等）。
第二节 热泵系统的Байду номын сангаас类
2.按低位热源的种类分类 空气源热泵系统、水源热泵系统、土壤源热
泵系统、太阳能热源热泵系统、废热源的热泵系 统、多热源的热泵系统。
与其他型式的地源热泵相比，地表水热泵系统具有 相对造价低廉、泵耗能低、维修率低以及运行费用少等优 点。
但是，在公共用的河道中使用时，管道或水中的其 他设备容易受到损害。另外，如果湖泊过小或过浅，湖泊 的温度会随着室外气候发生较大的变化，这就会产生制冷、 供热能力及COP 的降低。
5.3 地下水源热泵系统的特点
这样，可以避免水质不良引起的污垢和腐蚀问题。但这种系统也受到自然条 件的限制。
此外，由于地表水温度受气候的影响较大，当环境温度越低时，水源热泵的 供热量越小，而且热泵的性能系数也越低。
第五节 地源热泵空调系统
5.2 地表水源热泵的特点
一定的地表水体能够承担的冷热负荷与其面积、深 度和温度等多种因数有关，需要根据具体情况进行计算。 这种热泵的换热也需要考虑对水体中生态环境的影响。深 水湖在夏季会产生温度的分层，湖底保持较低的温度，冬 季湖面结冰后会限制湖水温度的下降。
8-8
5.1 地源热泵空调系统的分类
图 地 源 热 泵 的 分 类
5.1 地源热泵空调系统的分类
地源热泵系统型式
表17-4
5.1 地源热泵空调系统的分类
5.1 地源热泵空调系统的分类
5.2 地表水源热泵的特点
地表水包括江水、河水、湖水、海水、水库水等。热泵与地表水的换热方式 有开路循环和闭路循环两种。
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用
3.1 热泵的节能效益 热泵作为热源，其用能合理，可以利用一切自然能源和
排热能源，提高能源的利用效率，节省矿物燃料等常规能源， 减少矿物燃料燃烧过程对生态环境的污染，对改进城市卫生， 利于生态平衡有重大意义。
热泵作为一种建筑节能新技术，它的广泛应用符合城市 发展和环境保护的可持续发展要求。热泵在民用建筑中的应 用就是综合利用太阳能、地热能、风能等绿色能源及其复合 系统，全面解决建筑物供热、采暖、制冷空调等能耗问题。
第二节 热泵系统的分类
热泵空调系统及典型图示
热泵空调系统及典型图示
热泵空调系统及典型图示
第二节 热泵系统的分类
热泵空调系统及典型图示
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用
第三节 热泵的节能效益和环保效益
第三节 热泵的节能效益和环保效益
3.1 热泵的节能效益
热泵作为高效集热并转移热量的装置，它以消耗少量高 质能（机械能、电能等）或高温位热能为代价，通过热力循 环，把热能由低温位移至高温位，它最适合用于低位热能的 回收和利用。由于热泵运转所需要的能量只是它提供的全部 能量的一小部分，因此，它具有显著的节能效果，并对于合 理利用能源、减轻环境污染具有重大的意义。
9
图 污 水 源 热 泵 型 式 框 图
6.3 原生污水水源热泵设计中应注意的问题
1-污水干渠； 2-过滤网； 3-蓄水池； 4-污水泵； 5-旋转式筛分器； 6-已过滤污水水泵； 7-污水/制冷剂换热器； 8-回水和排水管
图8-10 污水干渠取水设施
6.4 防堵塞与防腐蚀的技术措施
由于城市污水源热泵的污水子系统是一个开式系统，而且污水污 物浓度很大，高达3‰，这就要求适用于污水源热泵系统的防堵塞技 术必须满足下述两点基本要求：
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用
第一节 热泵的基本知识
1.1 热泵的定义 1.2 热泵机组与热泵系统
1.3 热泵空调系统 1.4 热泵的评价
第一节 热泵的基本知识
1.1热泵的定义
热泵是一种利用高位能 使热量从低位热源流向高位 热源的节能装置。顾名思义， 热泵也就是像泵那样，可以 把不能直接利用的低位热能 （如空气、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 热能，从而达到节约部分高 位能（如煤、燃气、油、电 能等）的目的。
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用
第一节 热泵的基础知识 第二节 热泵系统的分类 第三节 热泵的节能效益和环保效益 第四节 空气源热泵系统 第五节 地源热泵空调系统 第六节 污水源热泵系统
第七节 水环热泵空调系统 第八节 热泵在建筑中的应用
第5讲 热泵技术及其在建筑中的应用 第一节 热泵的基础知识
1.具有较好的节能性。 2.具有显著的环保效益。 3.具有良好的经济性。 4.能够减少高峰需电量。 5.回灌是地下水源热泵的关键技术。
5.4 大地耦合热泵系统的特点
与空气源热泵相比，土壤耦合热泵系统具有很 多优点。
但从目前国内外对土壤耦合热泵的研究及实际 使用情况来看，土壤耦合热泵系统也存在一些缺点。
6.2 污水的特殊性及对污水源热泵的影响
（3）由于污水流动阻塞使换热设备流动阻力不断增大， 引起污水量的不断减少，同时传热热阻的不断增大又引起传 热系数的不断减小。基于此，污水源热泵运行稳定性差，其 供热量随运行时间延长而衰减。