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第1章 概论1

1.1 热泵的节能与环境效益1

1.1.1 热泵的定义1

1.1.2 热泵的节能效益1

1.1.3 热泵的环境效益2

1.2 热泵循环的热力学原理2

1.2.1 逆卡诺循环2

1.2.2 洛伦兹循环3

1.2.3 热泵的热力经济性指标3

1.3 热泵的低位热源4

1.3.1 空气4

1.3.2 水5

1.3.3 土壤8

1.3.4 太阳能8

1.4 热泵的驱动能源和驱动装置9

1.4.1 热泵的驱动能源和能源利用系数9

1.4.2 热泵的驱动装置10

1.5 热泵的分类11

1.5.1 热泵的分类方法11

1.5.2 按热泵机组换热器所接触的载热介质分类11

1.5.3 按低位热源分类13

1.6 热泵发展的历史与现状15

思考题19

第2章 蒸气压缩式热泵的工作原理20

2.1 蒸气压缩式热泵循环20

2.1.1 单级蒸气压缩式热泵的工作过程20

2.1.2 单级蒸气压缩式热泵循环在压焓图上的表示20

2.1.3 单级蒸气压缩式热泵的实际循环22

2.2 蒸气压缩式热泵的工质26

2.2.1 热泵工质的发展历程26

2.2.2 热泵工质与环境保护27

2.2.3 对热泵工质的要求29

2.2.4 常用的热泵工质31

2.2.5 热泵工质的热力性质计算原理33

2.3 蒸气压缩式热泵的压缩机35

2.3.1 热泵用压缩机的特点和要求35

2.3.2 活塞式压缩机36

2.3.3 涡旋式压缩机39

2.3.4 螺杆式压缩机40

2.3.5 离心式压缩机44

2.4 蒸气压缩式热泵机组47

2.4.1 空气-空气热泵机组47

2.4.2 空气-水热泵机组48

2.4.3 水-水热泵机组51

2.4.4 水-空气热泵机组51

2.5 蒸气压缩式热泵的故障分析与处理52

2.5.1 无制热或制冷效果52

2.5.2 热量或冷量不足53

2.5.3 压缩机的吸气温度不正常55

2.5.4 压缩机的排气压力和温度不正常55

思考题56

第3章 吸收式热泵的工作原理57

3.1 吸收式热泵概述57

3.1.1 吸收式热泵的工作过程57

3.1.2 吸收式热泵的分类57

3.1.3 吸收式热泵的热力系数59

3.2 吸收式热泵的工质对60

3.2.1 工质对的选择60

3.2.2 溴化锂水溶液的性质61

3.3 吸收式热泵的循环及其计算67

3.3.1 吸收式热泵的循环67

3.3.2 单效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算68

3.3.3 双效溴化锂吸收式热泵的循环及其计算71

3.4 溴化锂吸收式热泵机组74

3.4.1 单效溴化锂吸收式热泵机组的结构74

3.4.2 双效溴化锂吸收式热泵机组的结构76

3.5 溴化锂吸收式热泵的安装调试与维护78

3.5.1 溴化锂吸收式热泵的安装78

3.5.2 溴化锂吸收式热泵的调试79

3.5.3 溴化锂吸收式热泵的维护81

思考题83

第4章 空气源热泵系统设计84

4.1 空气源热泵机组的技术参数84

4.1.1 空气源热泵机组的特点84

4.1.2 空气源热泵机组的参数及相关标准84

4.2 空气源热泵机组的变工况特性87

4.2.1 热源温度变化对机组供热能力的影响87

4.2.2 热源温度变化对机组制冷能力的影响88

4.3 空气源热泵空调机组冬季除霜控制89

4.3.1 结霜过程及其影响因素89

4.3.2 除霜过程及其控制方法91

4.3.3 空气源热泵除霜的研究方向93

4.4 空气源热泵系统的平衡点94

4.4.1 热泵供热量与建筑物耗热量的供需矛盾94

4.4.2 最佳平衡点温度95

4.4.3 辅助加热96

4.4.4 空气源热泵机组的能量调节97

4.5 空气源热泵系统设计要点98

4.5.1 空调负荷的计算98

4.5.2 空气源热泵系统方案选择99

4.5.3 设备容量确定102

4.5.4 水系统设计102

4.5.5 新风处理103

4.5.6 设备的布置设计104

思考题105

第5章 水源热泵系统设计106

5.1 水源热泵空调系统的特点和分类106

5.1.1 水源热泵系统的特点106

5.1.2 水源热泵机组的种类106

5.1.3 水源热泵系统的分类107

5.2 水源热泵空调系统的运行性能112

5.2.1 水源热泵机组的变工况性能112

5.2.2 影响水源热泵系统运行性能的因素115

5.3 热源（热汇）水的处理方法与措施117

5.3.1 热源（热汇）循环水系统的水处理方法117

5.3.2 热源（热汇）循环水系统的水处理措施118

5.4 水源热泵空调系统设计要点119

5.4.1 水文地质工程勘查119

5.4.2 地下水回灌设计120

5.4.3 地表水取水设计121

5.4.4 与热源（热汇）交换的热量计算121

5.4.5 水源热泵机组的选择122

5.4.6 海水源热泵系统的特殊问题122

5.4.7 污水源热泵系统的特殊问题123

5.5 地下水源热泵系统设计124

5.5.1 开式环路地下水系统设计124

5.5.2 闭式环路地下水系统设计127

5.5.3 热源井的结构与设计要点134

5.6 地表水源热泵系统设计138

5.6.1 闭式环路地表水热泵系统的设计138

5.6.2 塑料盘管换热器设计140

5.6.3 地表水取水口设计146

5.7 海水源热泵系统设计148

5.7.1 海水源热泵系统的工作原理148

5.7.2 海水源热泵系统设计的基本原则149

5.7.3 海水源热泵系统设计方案149

5.7.4 海水取水构筑物149

5.8 污水源热泵系统设计152

5.8.1 污水源热泵系统设计方案152

5.8.2 污水源热泵系统防堵、防腐、防垢措施152

5.8.3 城市原生污水源取水设计153

5.8.4 污水源热泵中心能源站设计的几个问题154

5.9 水环热泵系统设计155

5.9.1 水环热泵系统的分区设计155

5.9.2 水环热泵系统的水系统设计156

思考题156

第6章 土壤源热泵系统设计157

6.1 土壤源热泵系统的特点、形式和结构157

6.1.1 土壤源热泵系统的特点157

6.1.2 土壤源热泵系统的形式与结构158

6.2 土壤换热器的传热分析160

6.2.1 土壤换热器传热分析模型160

6.2.2 土壤换热器传热过程分析161

6.2.3 土壤换热器传热计算方法161

6.2.4 土壤换热器传热的主要影响因素164

6.3 土壤换热器设计计算168

6.3.1 土壤换热器的计算特点168

6.3.2 土壤换热器的设计步骤168

6.3.3 土壤换热器的换热负荷计算169

6.3.4 土壤热物性测试170

6.3.5 土壤换热器容量计算173

6.3.6 土壤换热器系统水力计算174

6.4 复合式土壤源热泵系统设计177

6.4.1 复合式土壤源热泵系统177

6.4.2 辅助冷热源设计178

6.4.3 复合式土壤源热泵系统运行控制178

6.5 土壤换热器管材与循环介质179

6.5.1 土壤换热器管材179

6.5.2 管材规格和压力级别179

6.5.3 土壤换热器循环介质180

6.6 土壤换热器的施工182

6.6.1 施工前的准备工作182

6.6.2 土壤换热器管道连接183

6.6.3 水平埋管土壤换热器埋管安装184

6.6.4 垂直式U形管土壤换热器施工185

6.6.5 土壤换热器的检验与水压试验186

6.7 土壤源热泵运行管理与能效评价186

6.7.1 运行管理186

6.7.2 能效评价187

思考题188

第7章 热泵空调系统工程实例189

7.1 空气源热泵系统的工程实例189

7.1.1 武汉图书馆空气源热泵空调系统设计189

7.1.2 武汉正信大厦空气源热泵空调系统设计192

7.1.3 武汉楚源大厦空气源热泵空调系统设计196

7.1.4 武汉××花园空气源热泵空调系统设计200

7.2 水源热泵系统的工程实例205

7.2.1 武汉×××花园水源热泵空调系统设计205

7.2.2 武汉塔子湖全民健身大楼水源热泵空调系统设计210

7.2.3 湖北大学图书馆水源热泵空调系统设计214

7.2.4 连云港职业技术学院水源热泵空调系统设计217

7.3 土壤源热泵系统的工程实例220

7.3.1 湖北省图书馆新馆土壤源热泵系统设计220

7.3.2 武汉华中智谷园区土壤源热泵空调系统设计225

7.3.3 神农架某接待中心土壤源热泵空调系统设计229

7.3.4 武汉鑫龙湾小区土壤源热泵空调系统设计233

7.3.5 中铁大桥局总部大楼土壤源热泵空调系统设计238

第8章 热泵在其他领域的应用243

8.1 热泵在物料干燥中的应用243

8.1.1 热泵干燥的原理243

8.1.2 热泵干燥的应用244

8.2 热泵在工业和民用项目中的应用248

8.2.1 热泵在工业余热回收中的应用意义248

8.2.2 热泵在冶金企业中的应用实例248

8.2.3 热泵在民用项目中的应用实例249

8.3 热泵在制药及化工中的应用250

8.3.1 热泵在蒸发浓缩和蒸馏中的应用250

8.3.2 热泵蒸发浓缩和蒸馏的工程实例251

思考题252

附录253

附录A 制冷空调工程常用单位换算253

附录B 湿空气主要热物理参数254

附录C 工质的热力学性质和压焓图256

参考文献270