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第一章热泵概论
本章结合高位能、低位能及能源转化过程中遵循的热力学规律,讲解了热泵的基本概念、作用和分类,论述了热泵工质的物性要求、种类和常用工质的性能特点,介绍了热泵的应用背景、发展历程和发展趋势,通过对本章的学习,使同学们对热泵技术有一个基本认识,了解本课程的相关基本概念、主要内容和学习方法,为今后的深入学习打下基础
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●1.1高位能与低位能
高位能与低位能;高位热源及低位热源;低位热源分类;热泵通过消耗高位能实现热量从低位热源向高位热源传递的功能特征和节能机理。
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●1.2热泵的定义及种类
热泵及热泵空调系统的定义;热泵工作原理及系统组成;根据热泵驱动方式、热泵用途、供热温度进行的热泵的分类。
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●1.3热泵工质
热泵工质的作用、基本物性及要求;工质种类及常用热泵工质的物性数据,工质对大气臭氧层的影响;替代工质的研究进展。
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●1.4热泵的发展历史
热泵应用背景;热泵发展历史;热泵研究现状和发展趋势。
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第二章热泵的理论循环
本章结合热力第二定律,介绍了热泵循环的种类和工作原理。分别讲解了逆卡诺循环、劳伦兹循环、逆朗肯循环、布雷顿循环、斯特林循环、吸收式热泵、温差电热泵循环、二氧化碳热泵循环的工作原理、热力过程分析、性能参数计算等内容,介绍了各类循环的应用场合、性能特点
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●2.1逆卡诺+劳伦兹
逆卡诺循环热力过程、输入功率、制冷量、制热量、制热系数计算;实际循环的不可逆损失;劳伦兹循环的热力过程、劳伦兹循环特点;劳伦兹循环制热量、炙热系数计算。热泵循环在温熵(T-S)图、压焓(lgP-h)图上的表示
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●2.2布雷顿循环
布雷顿热泵循环工作过程、热泵循环在温熵(T-S)图、压焓(lgP-h)图上的表示、输入功率、制冷量、制热量、制热系数计算
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●2.3斯特林循环
斯特林热泵循环工作过程、热泵循环在温熵(T-S)图、p-v图上的表示、输入功率、制冷量、制热量、制热系数计算
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●2.4吸收式热泵
吸收式热泵系统主要设备、工作原理;理论循环工作过程、热泵循环在温熵(T-S)图上的表示、驱动热量、制冷量、制热量、制热系数计算
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●2.5温差电热泵
帕尔贴效应;温差电热泵工作原理及特点;输入功率、制冷量、制热量、制热系数计算
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●2.6二氧化碳热泵
二氧化碳热泵跨临界循环及其特点、热泵循环在温熵(T-S)图上的表示、驱动热量、制冷量、制热量、制热系数计算
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第三章热泵的低位热源和驱动能源
本章主要讲述了热泵各类低位热源包括空气、地表水、地下水、工业与生活废水、土壤源、太阳能等资源分布情况和热源特点;分析了作为热泵地位热源的应用条件和在设计中应注意的关键问题;对热泵的驱动能源进行了分类,讲解了各驱动方式和驱动设备的工作原理、性能特点和能耗分析。通过本章学习,了解各类热泵低位热源热泵的适用条件、技术特点和工程方案设计方法
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●3.1热泵的低位热源—概述-空气
我国气候分区指标,空气源热泵特点,热量衰减、结霜条件、危害及对热泵机组性能的影响
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●3.2热泵的低位热源:水-土壤源
地表水(江水、河水、湖水、水库水、海水等)适用性分析和应用条件;地表水热泵性能特点;地下水源热泵工作原理、取水方式和性能特点;水源热泵推广应用中存在的问题;污水源热泵工作原理、取水方式和性能特点;水源热泵推广应用中存在的问题;土壤源热泵埋管方式、土壤源换热特点、土壤温度分布情况、温度衰减
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●3.3太阳能热泵与多源热泵互补传热
太阳能资源分布、集热器原理、太阳能热泵工作原理及性能分析
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●3.4热泵的驱动能源和驱动装置
驱动能源分类;能源利用系数;电动机驱动;发动机驱动;蒸汽轮机驱动、热驱动
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第四章空气源热泵空调系统
本章系统介绍了空气源热泵的理论循环、空气源热泵的主要组成、工作原理、性能参数、空气源热泵空调系统,结合应用案例,讲述空气源热泵的应用条件、特点和注意事项。通过本章学习,使同学们掌握蒸汽压缩式热泵循环热力过程计算方法,了解空气源热泵的性能以及结霜、气候变化等因素对性能的影响,掌握空气源热泵空调系统的设计和选型方法。
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●4.1蒸汽压缩式热泵循环
蒸汽压缩式热泵热力过程;热力参数计算方法
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●4.2空气源热泵机组
空气源热泵机组的主要设备;压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀类型及工作原理。
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●4.3空气源热泵机组性能
空气源热泵主要性能参数;制冷量、制热量、输入功率、制热系数;变工况性能。
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●4.4空气源热泵空调系统
空气源热泵空调系统组成;运行特点;设计方法。
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●4.5空气源热泵空调系统应用案例
空气源热泵应用案例;适用性分析。
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第五章水源热泵空调系统
本章系统介绍了水源热泵的分类、机组运行特性、各类水源热泵空调系统的设计要点、实际工程中存在的问题和相应措施,讲解了地下水、地表水和污源热泵低位热源的换热形式、关键技术。通过本章学习,使同学们掌握水源热泵的特点、应用条件和相关技术要求,掌握地下取水和回灌技术、地表水(江、河、湖、海)水源热泵取水及换热形式、污水源热泵的水处理技术等,掌握各类水源热泵空调系统的设计和选型方法。
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●5.1水源热泵(1-机组分类)
水/水、水/空气热泵机组;地下水、地表水、地源闭式环路热泵;变工况性能。
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●5.2水源热泵(2-地下水/地表水)
地下水热泵空调系统工作原理及设计要点;地下水回灌技术;地表水换热系统形式;海水源热泵。
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●5.3污水源热泵空调系统
污水源热泵形式;防堵塞与防腐蚀技术措施;污水源热泵空调系统设计要点。
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第六章土壤耦合热泵空调系统
本章系统介绍了土壤源热泵空调系统的分类、组成、运行特性,讲解了土壤源勘察设计方法、地埋管换热器的布置形式、材质与传热特性。通过本章学习,使同学们掌握地源热泵的特点、应用条件和相关技术要求,掌握土壤源换热器的传热和水力计算,掌握土壤源热泵空调系统的设计和选型方法。
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●6.1土壤耦合热泵的组成及分类
土壤耦合热泵系统分类;室外土壤源换热环路;制冷剂环路;室内空调环路。
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●6.2土壤热响应实验
土壤热响应实验理论基础;测试系统;测试方案。
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●6.3地埋管换热器设计安装
地埋管管材与规格;传热介质;埋管换热器布置形式;传热计算与水力计算;安装方法与规范。
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第七章水环热泵空调系统
本章系统介绍了水环热泵空调系统的组成、机组运行特点,讲解了水环热泵空调系统的设计要点、实际工程中存在的问题和相应措施。通过本章学习,使同学们了解水环热泵的特点、应用场景和相关技术要求,掌握不同类型水环热泵空调系统的设计和选型方法。
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●7.1水环热泵的组成及特点
水环热泵的应用场景、系统组成和性能特点。
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●7.2水环热泵系统的问题及对策
机组选型;风道设计;管路设计;不同热源水环热泵空调系统。
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第八章VRV多联机空调系统
本章系统介绍了VRV多联机系统的概念、系统组成、工作原理和性能特点,介绍了VRV多联机空调系统的分类、应用条件和关注问题。通过本章学习,使同学们掌握VRV多联机空调系统的关键技术和设计要点。
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●8.1VRV多联空调系统
变制冷剂流量(VRV)概念;工作原理和运行特点;主要设备及功能。
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●8.2VRV多联空调性能
VRV多联空调系统类型;主要性能参数。
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●8.3VRV多联空调系统设计
系统的地域适应性;制冷剂配管长度;室内外及高度差;系统回油。
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●8.4水源VRV多联机
水源VRV多联机使用条件、性能特点、设计要点。
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第九章热泵技术综合应用
本章介绍了高温热泵的关键技术、应用场景,以及热泵在区域能源中的应用,使同学们进了解热泵技术的发展趋势,进一步理解热泵在热能梯级利用、能级分配中发挥的作用。
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●9.1高温水源热泵
高温热泵应用背景;关键技术;新型高温热泵工质。
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●9.2热泵与区域能源综合利用
多源互补区域能源系统;热泵在能级匹配种的作用。