第1篇 設計基礎資料
第1章 熱泵簡介
1.1 熱泵特點及相關術語
1.1.1 熱泵特點
熱泵是將低溫熱能轉化為中高溫熱能的裝置，如圖1-1所示。
圖1-1 熱泵功能示意
熱泵的基本特點是只需消耗少量電能或燃氣，即可制取大量的中高溫熱能。以制取45℃洗浴熱水為例，電動熱泵與電鍋爐、燃氣熱泵與燃氣鍋爐的比較如圖1-2所示。
圖1-2 電動熱泵與電鍋爐、燃氣熱泵與燃氣鍋爐的比較
1.1.2 熱泵的相關術語
（1）第一類熱泵
用少量高品位能源制取大量中高溫熱能的熱泵，如圖1-3（a）所示（熱泵通常指第一類熱泵，圖中Q為熱能，T為溫度，E為高品位能源；下標H為高溫，M為中溫，L為低溫）。
（2）第二類熱泵
用大量中溫熱能制取少量高溫熱能的熱泵，如圖1-3（b）所示。
圖1-3 第一類熱泵和第二類熱泵示意
（3）熱用戶
熱能的需求方，也可理解為高溫熱匯，如需供暖的房間等。
（4）低溫熱源
低溫熱能的供給方或吸納方（通常可免費為熱泵提供低溫熱能），如環境空氣、土壤等。
（5）驅動能源
驅動熱泵運行的高品位能源，如熱能、電能、燃料等。
（6）熱泵制熱量
提供給熱用戶的中高溫熱能。不引起誤解時，也指熱泵的制熱速率，單位為W。
（7）熱泵耗能量
驅動熱泵運行所需的能量。不引起誤解時，也指熱泵的耗能速率，單位為W。
（8）熱泵吸熱量
第一類熱泵從環境等低溫熱源中吸取的免費熱能。不引起誤解時，也指熱泵的吸熱速率，單位為W。
（9）熱泵排熱量
第二類熱泵向環境排放的熱能。不引起誤解時，也指熱泵的排熱速率，單位為W。
（10）制熱性能系數
衡量熱泵制熱能源效率的指標，為熱泵制熱量與熱泵耗能量之比，常用COPH表示。
對第一類熱泵，其制熱性能系數為熱泵制熱量與熱泵消耗的高品位能量之比，即：
（1-1）
對第二類熱泵，其制熱性能系數為熱泵制熱量與熱泵消耗的中溫熱能之比，即：
（1-2）
（11）熱泵材料
包括熱泵工質、工質對溶液、載能介質、管路材料等。
（12）熱泵工質
在構成熱泵的各部件中循環流動，并通過相態變化實現熱泵制熱功能的工作介質，在不引起誤解時也簡稱為工質，如R134a、氨、水、二氧化碳等。
（13）工質對溶液
由熱泵工質和吸收劑構成的溶液，如水（工質）+溴化鋰（吸收劑）等。
（14）載熱介質
在熱泵與熱用戶之間、熱泵與低溫熱源之間輸送熱能的介質，如水、防凍液等。
（15）蓄熱材料
通過其溫度變化、相態變化或化學反應來儲存熱能的材料。
（16）熱泵部件
構成熱泵的硬件單元，可完成熱泵工質循環中的特定過程，如壓縮機、冷凝器等。
（17）熱泵
由熱泵部件和熱泵材料組成，可實現熱泵功能的裝置，如單級壓縮式熱泵、單效吸收式熱泵等。
（18）熱泵應用裝置
以熱泵為核心，與其他設備單元集成，可完成特定功能的一套系統，如熱泵干燥裝置、熱泵熱水裝置等。
（19）熱泵空調裝置
通過工質流向切換實現冬季供暖、夏季供冷的裝置。
（20）熱泵熱水裝置
利用熱泵從環境等低溫熱源吸熱來制取熱水的裝置。
（21）熱泵干燥裝置
利用熱泵蒸發器吸取干燥器排風余熱并除濕、再通過熱泵冷凝器將除濕后冷干空氣加熱至適當溫度并送入干燥器進行物料干燥的裝置。
（22）熱泵蒸發裝置
用熱泵吸收蒸發裝置產生的二次蒸氣，并制取高溫熱能來加熱料液使其蒸發，實現料液分離的裝置（蒸發料液是非揮發組分與液體組成的混合液，如鹽水溶液）。
（23）熱泵蒸餾或精餾裝置
用熱泵吸收蒸餾裝置產生的二次蒸氣，并制取高溫熱能來加熱物料使其沸騰，實現料液分離的裝置（蒸餾料液是兩種或多種液體組成的混合液，如酒精水溶液）。
（24）熱泵蒸煮裝置
用熱泵吸收蒸煮裝置產生的二次蒸氣，并制取高溫熱能來加熱料液使其沸騰，實現有效成分提取等目標的裝置。
（25）熱泵膜分離裝置
熱泵與膜組件集成，實現料液分離、濃縮或提純的裝置。