热泵技术与应用 第3版 张昌 主编 2019年版

热泵技术与应用 第3版
作　者： 张昌
出版时间： 2019

内容简介
　　本书主要阐述热泵的基本原理和主要设备，以及热泵空调系统的设计方法和技术措施。其内容包括热泵机组的工作原理、空气源热泵系统设计、水源热泵系统设计、土壤源热泵系统设计，并介绍了大型公共建筑热泵空调工程的成功应用实例。本书注重知识的系统性，内容全面详实，反映了热泵领域*新的科学研究成果和工程应用进展。
目录
第 3 版前言
第 2 版前言
第 1 版前言
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目 录 Ⅶ
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 155Ⅷ 热泵技术与应用 第 3 版
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