熱泵技術與應用(第3版)（簡體書）

《熱泵技術與應用 第3版》闡述了熱泵的基本原理和主要設備，以及熱泵空調系統的設計方法和技術措施。其內容包括熱泵機組的工作原理、空氣源熱泵系統設計、水源熱泵系統設計、土壤源熱泵系統設計、大型公共建築熱泵空調工程的應用實例等。
《熱泵技術與應用 第3版》注重知識的系統性，內容全面翔實，反映了熱泵領域新的科學研究成果和工程應用進展。
《熱泵技術與應用 第3版》可作為高等學校建築環境與能源應用工程專業本科生及研究生的教學用書，也可作為能源與動力工程、新能源科學與工程等專業教材，同時可供工程技術人員在設計、安裝、使用熱泵空調系統時參考。
《熱泵技術與應用 第3版》配有電子課件，免費提供給選用《熱泵技術與應用 第3版》作為教材的授課教師。需要者請登錄機械工業出版社教育服務網註冊後免費下載，或發郵件索取（請提供您的姓名、電話、所屬院校、授課專業等基本信息）。

2018年1月30日，教育部發布了《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》，這是我國發布的第一個高等教育教學質量國家標準。其中，對建築環境與能源應用工程專業的知識體系和核心課程體係都做了明確規定。各高校根據該標準修訂教學計劃，培養體現各自辦學特色的專業人才。這無疑對專業課程教材提出了更廣的選用範圍和更高的質量要求。另外，建築環境與能源應用工程系列規劃教材入選“十三五”國家重點出版物出版規劃項目，為各高校構建各具特色的專業課程體系提供了足夠豐富的教材選配空間。因此，有必要再次修訂《熱泵技術與應用》，以提高本書的整體質量，進一步促進教材向精品邁進，推動課程教學從“教得好”向“學得好”轉變。
在第2版的基礎上，本次修訂工作主要集中體現在以下五個方面：
1）補充了與熱泵技術有關的國家或行業政策，更新了相關數據和技術信息。
2）以已經商業化的新工質R1234yf為例，闡述了工質的熱力性質計算原理。
3）檢查了全部插圖並且修改了部分細節，便於教師在課堂上正確解說相關內容。
4）推敲了各章節的文字和標點符號，力求書面語言表達精準、語法正確、邏輯合理，使得讀者能在閱讀過程中準確無誤地理解教材內容。
5）陳焰華和於仲義更新了部分熱泵技術的工程案例。
本次電子課件的修訂由邱慶齡完成。
《熱泵技術與應用》從開始編寫至第3版修訂完畢歷經十年，在全體編寫教師的共同努力下，順應了時代的發展且滿足了專業教學的需求。高校廣大師生以及暖通空調工程技術人員也期待本教材不斷提高成為精品出版物。但是，由於編者的水平有限，書中缺點和不妥之處在所難免，敬請廣大師生和專家學者批評指正。

第 3 版前言
第 2 版前言
第 1 版前言
第 1 章 概論 1
1. 1 熱泵的節能與環境效益 1
1. 1. 1 熱泵的定義 1
1. 1. 2 熱泵的節能效益 1
1. 1. 3 熱泵的環境效益 2
1. 2 熱泵循環的熱力學原理 2
1. 2. 1 逆卡諾循環 2
1. 2. 2 洛倫茲循環 3
1. 2. 3 熱泵的熱力經濟性指標 3
1. 3 熱泵的低位熱源 4
1. 3. 1 空氣 4
1. 3. 2 水 5
1. 3. 3 土壤 8
1. 3. 4 太陽能 8
1. 4 熱泵的驅動能源和驅動裝置 9
1. 4. 1 熱泵的驅動能源和能源利用係數 9
1. 4. 2 熱泵的驅動裝置 10
1. 5 熱泵的分類 11
1. 5. 1 熱泵的分類方法 11
1. 5. 2 按熱泵機組換熱器所接觸的
載熱介質分類 11
1. 5. 3 按低位熱源分類 13
1. 6 熱泵發展的歷史與現狀 15
思考題 19
第 2 章 蒸氣壓縮式熱泵的工作原理 20
2. 1 蒸氣壓縮式熱泵循環 20
2. 1. 1 單級蒸氣壓縮式熱泵的工作過程 20
2. 1. 2 單級蒸氣壓縮式熱泵循環在
壓焓圖上的表示 20
2. 1. 3 單級蒸氣壓縮式熱泵的實際循環 22
2. 2 蒸氣壓縮式熱泵的工質 26
2. 2. 1 熱泵工質的發展歷程 26
2. 2. 2 熱泵工質與環境保護 27
2. 2. 3 對熱泵工質的要求 29
2. 2. 4 常用的熱泵工質 31
2. 2. 5 熱泵工質的熱力性質計算原理 33
2. 3 蒸氣壓縮式熱泵的壓縮機 35
2. 3. 1 熱泵用壓縮機的特點和要求 35
2. 3. 2 活塞式壓縮機 36
2. 3. 3 渦旋式壓縮機 39
2. 3. 4 螺杆式壓縮機 40
2. 3. 5 離心式壓縮機 44
2. 4 蒸氣壓縮式熱泵機組 47
2. 4. 1 空氣 - 空氣熱泵機組 47
2. 4. 2 空氣 - 水熱泵機組 48
2. 4. 3 水 - 水熱泵機組 51
2. 4. 4 水 - 空氣熱泵機組 51
2. 5 蒸氣壓縮式熱泵的故障分析與處理 52
2. 5. 1 無制熱或製冷效果 52
2. 5. 2 熱量或冷量不足 53
2. 5. 3 壓縮機的吸氣溫度不正常 55
2. 5. 4 壓縮機的排氣壓力和溫度不正常 55
思考題 56
第 3 章 吸收式熱泵的工作原理 57
3. 1 吸收式熱泵概述 57
3. 1. 1 吸收式熱泵的工作過程 57
3. 1. 2 吸收式熱泵的分類 57
3. 1. 3 吸收式熱泵的熱力係數 59
3. 2 吸收式熱泵的工質對 60
3. 2. 1 工質對的選擇 60
3. 2. 2 溴化鋰水溶液的性質 61
3. 3 吸收式熱泵的循環及其計算 67目 錄 Ⅶ
3. 3. 1 吸收式熱泵的循環 67
3. 3. 2 單效溴化鋰吸收式熱泵的循環及其計算 68
3. 3. 3 雙效溴化鋰吸收式熱泵的循環及其計算 71
3. 4 溴化鋰吸收式熱泵機組 74
3. 4. 1 單效溴化鋰吸收式熱泵機組的結構 74
3. 4. 2 雙效溴化鋰吸收式熱泵機組的結構 76
3. 5 溴化鋰吸收式熱泵的安裝調試與維護 78
3. 5. 1 溴化鋰吸收式熱泵的安裝 78
3. 5. 2 溴化鋰吸收式熱泵的調試 79
3. 5. 3 溴化鋰吸收式熱泵的維護 81
思考題 83
第 4 章 空氣源熱泵系統設計 84
4. 1 空氣源熱泵機組的技術參數 84
4. 1. 1 空氣源熱泵機組的特點 84
4. 1. 2 空氣源熱泵機組的參數及相關標準 84
4. 2 空氣源熱泵機組的變工況特性 87
4. 2. 1 熱源溫度變化對機組供熱能力的影響 87
4. 2. 2 熱源溫度變化對機組製冷能力的影響 88
4. 3 空氣源熱泵空調機組冬季除霜控制 89
4. 3. 1 結霜過程及其影響因素 89
4. 3. 2 除霜過程及其控制方法 91
4. 3. 3 空氣源熱泵除霜的研究方向 93
4. 4 空氣源熱泵系統的平衡點 94
4. 4. 1 熱泵供熱量與建築物耗熱量的供需矛盾 94
4. 4. 2 最佳平衡點溫度 95
4. 4. 3 輔助加熱 96
4. 4. 4 空氣源熱泵機組的能量調節 97
4. 5 空氣源熱泵系統設計要點 98
4. 5. 1 空調負荷的計算 98
4. 5. 2 空氣源熱泵系統方案選擇 99
4. 5. 3 設備容量確定 102
4. 5. 4 水系統設計 102
4. 5. 5 新風處理 103
4. 5. 6 設備的佈置設計 104
思考題 105
第 5 章 水源熱泵系統設計 106
5. 1 水源熱泵空調系統的特點和分類 106
5. 1. 1 水源熱泵系統的特點 106
5. 1. 2 水源熱泵機組的種類 106
5. 1. 3 水源熱泵系統的分類 107
5. 2 水源熱泵空調系統的運行性能 112
5. 2. 1 水源熱泵機組的變工況性能 112
5. 2. 2 影響水源熱泵系統運行性能的因素 115
5. 3 熱源 ( 熱匯) 水的處理方法與措施 117
5. 3. 1 熱源 ( 熱匯) 循環水系統的水處理方法 117
5. 3. 2 熱源 ( 熱匯) 循環水系統的水處理措施 118
5. 4 水源熱泵空調系統設計要點 119
5. 4. 1 水文地質工程勘查 119
5. 4. 2 地下水回灌設計 120
5. 4. 3 地表水取水設計 121
5. 4. 4 與熱源 (熱匯) 交換的熱量計算 121
5. 4. 5 水源熱泵機組的選擇 122
5. 4. 6 海水源熱泵系統的特殊問題 122
5. 4. 7 污水源熱泵系統的特殊問題 123
5. 5 地下水源熱泵系統設計 124
5. 5. 1 開式環路地下水系統設計 124
5. 5. 2 閉式環路地下水系統設計 127
5. 5. 3 熱源井的結構與設計要點 134
5. 6 地表水源熱泵系統設計 138
5. 6. 1 閉式環路地表水熱泵系統的設計 138
5. 6. 2 塑料盤管換熱器設計 140
5. 6. 3 地表水取水口設計 146
5. 7 海水源熱泵系統設計 148
5. 7. 1 海水源熱泵系統的工作原理 148
5. 7. 2 海水源熱泵系統設計的基本原則 149
5. 7. 3 海水源熱泵系統設計方案 149
5. 7. 4 海水取水構築物 149
5. 8 污水源熱泵系統設計 152
5. 8. 1 污水源熱泵系統設計方案 152
5. 8. 2 污水源熱泵系統防堵､ 防腐､防垢措施 152
5. 8. 3 城市原生污水源取水設計 153
5. 8. 4 污水源熱泵中心能源站設計的幾個問題 154
5. 9 水環熱泵系統設計 155
5. 9. 1 水環熱泵系統的分區設計 155Ⅷ 熱泵技術與應用 第 3 版
5. 9. 2 水環熱泵系統的水系統設計 156
思考題 156
第 6 章 土壤源熱泵系統設計 157
6. 1 土壤源熱泵系統的特點､ 形式和結構 157
6. 1. 1 土壤源熱泵系統的特點 157
6. 1. 2 土壤源熱泵系統的形式與結構 158
6. 2 土壤換熱器的傳熱分析 160
6. 2. 1 土壤換熱器傳熱分析模型 160
6. 2. 2 土壤換熱器傳熱過程分析 161
6. 2. 3 土壤換熱器傳熱計算方法 161
6. 2. 4 土壤換熱器傳熱的主要影響因素 164
6. 3 土壤換熱器設計計算 168
6. 3. 1 土壤換熱器的計算特點 168
6. 3. 2 土壤換熱器的設計步驟 168
6. 3. 3 土壤換熱器的換熱負荷計算 169
6. 3. 4 土壤熱物性測試 170
6. 3. 5 土壤換熱器容量計算 173
6. 3. 6 土壤換熱器系統水力計算 174
6. 4 複合式土壤源熱泵系統設計 177
6. 4. 1 複合式土壤源熱泵系統 177
6. 4. 2 輔助冷熱源設計 178
6. 4. 3 複合式土壤源熱泵
系統運行控制 178
6. 5 土壤換熱器管材與循環介質 179
6. 5. 1 土壤換熱器管材 179
6. 5. 2 管材規格和壓力級別 179
6. 5. 3 土壤換熱器循環介質 180
6. 6 土壤換熱器的施工 182
6. 6. 1 施工前的準備工作 182
6. 6. 2 土壤換熱器管道連接 183
6. 6. 3 水平埋管土壤換熱器埋管安裝 184
6. 6. 4 垂直式 U 形管土壤換熱器施工 185
6. 6. 5 土壤換熱器的檢驗與水壓試驗 186
6. 7 土壤源熱泵運行管理與能效評價 186
6. 7. 1 運行管理 186
6. 7. 2 能效評價 187
思考題 188
第 7 章 熱泵空調系統工程實例 189
7. 1 空氣源熱泵系統的工程實例 189
7. 1. 1 武漢圖書館空氣源熱泵空調系統設計 189
7. 1. 2 武漢正信大廈空氣源熱泵空調系統設計 192
7. 1. 3 武漢楚源大廈空氣源熱泵空調系統設計 196
7. 1. 4 武漢 × × 花園空氣源熱泵空調系統設計 200
7. 2 水源熱泵系統的工程實例 205
7. 2. 1 武漢 × × × 花園水源熱泵空調系統設計 205
7. 2. 2 武漢塔子湖全民健身大樓水源熱泵空調系統設計 210
7. 2. 3 湖北大學圖書館水源熱泵空調系統設計 214
7. 2. 4 連雲港職業技術學院水源熱泵空調系統設計 217
7. 3 土壤源熱泵系統的工程實例 220
7. 3. 1 湖北省圖書館新館土壤源熱泵系統設計 220
7. 3. 2 武漢華中智谷園區土壤源熱泵空調系統設計 225
7. 3. 3 神農架某接待中心土壤源熱泵空調系統設計 229
7. 3. 4 武漢鑫龍灣小區土壤源熱泵空調系統設計 233
7. 3. 5 中鐵大橋局總部大樓土壤源熱泵空調系統設計 238
第 8 章 熱泵在其他領域的應用 243
8. 1 熱泵在物料乾燥中的應用 243
8. 1. 1 熱泵乾燥的原理 243
8. 1. 2 熱泵乾燥的應用 244
8. 2 熱泵在工業和民用項目中的應用 248
8. 2. 1 熱泵在工業餘熱回收中的應用意義 248
8. 2. 2 熱泵在冶金企業中的應用實例 248
8. 2. 3 熱泵在民用項目中的應用實例 249
8. 3 熱泵在製藥及化工中的應用 250
8. 3. 1 熱泵在蒸發濃縮和蒸餾中的應用 250
8. 3. 2 熱泵蒸發濃縮和蒸餾的工程實例 251
思考題 252
附錄 253
附錄 A 製冷空調工程常用單位換算 253
附錄 B 濕空氣主要熱物理參數 254
附錄 C 工質的熱力學性質和壓焓圖 256
參考文獻 270