国内热泵产业发展机遇报告（23页）

行业报告下载 2022年10月26日 06:58 管理员

一套完整的热泵系统由热泵机组（又叫室外主机）、末端设备、输配系统和控制系统四部分组成。其中，热泵机组以压缩机为主，同时包括换热器、蒸发器、电子膨胀阀等零部件，是整个系统的核心设备。它遵循蒸气压缩的逆卡诺循环原理，低压冷媒汽化从空气、水源或土壤中吸收热量（热交换过程），经过压缩机的压缩变为高温高压气体，随后在换热器中液化释放大量热量，从而达到加热的效果（冷媒-水换热过程）。而冷却后的冷媒经电子膨胀阀释放压力后，又成为低压的液态，进入下一个循环。如此循环往复热泵机组就能提供源源不断的热水。热泵产生的热水通过输配系统（包括水泵、缓冲水箱、水管、分集水器等）与各种末端设备（包括风机盘管、地暖、散热片等）相连，就能解决生活热水、采暖等问题。制热系数 COP 是衡量热泵性能的重要指标由以上工作原理可知，热泵通过消耗少量电能带动冷媒的循环（“汽化-液化”），整个循环过程是能量转移的过程（从空气、水、土壤中收集并转移到水中），不是能量转换的过程（没有通过电加热元件加热热水）。这是热泵与电加热装置、燃气锅炉的本质区别，也是热泵高效节能的所在，它能够提供的热量超过自身所消耗的电能。制热系数 COP 是衡量热泵性能的重要指标，COP=制热量/输入功率。随着相关技术的不断改进，目前热泵主机的制热系数 COP 通常在 3-4，即消耗 1kw 的电能，能够从空气中吸收 2-3kw 的热能，最终得到 3-4kw 的热能。

而传统的电热水器、燃气锅炉等设备则因为能量转换的过程中存在损失，其 COP 不超过 1。换言之，在相同条件下加热同样温度的水，热泵的用电量仅是电热水器的 1/4-1/3，即费用为电热水器的 1/4-1/3。压缩机在很大程度上决定着热泵机组的性能以及整套产品的使用效果。热泵机组中，压缩机负责带动冷媒的循环流动，每完成一次循环，热泵机组就借助冷媒的蒸发吸热、冷凝发热完成一次热量转移。即若假定冷媒的单位“载热量”恒定，则压缩机的运行效率越高，冷媒的流动速度越快，热泵机组从空气中获取的热量也就越多。压缩机的性能参数众多，其中匹数和制热量最为常用。匹数（HP）指压缩机的额定功率， 1HP=0.735kw，即 1 匹压缩机在额定工况下运行 1 小时耗电 0.735 度（kwh）；制热量指热泵单位时间内产生的热量，单位为 kw。制热量与匹数之比即为压缩机的制热系数 COP，比值越大，压缩机运行效率越高。根据欧洲热泵协会，通常热泵压缩机的 COP 为 3-4，所以 1 匹压缩机的制热量在 2.2-2.9kw；实际应用中，通过将制热量与采暖面积或热水出水量进行换算，最终得到 1 匹压缩机的适用采暖面积通常在 15-20 个平方。但这一换算比例并不绝对，或受室内外温差、房间保温性能等多种因素的影响。热泵采暖市场兴起，涡旋压缩机优先受益热泵常用的压缩机有转子压缩机和涡旋压缩机。两者的区别主要在于压缩机在不同运行功率下的能效比。涡旋压缩机在高速高负荷运转时能效高，而在低速低负荷运转时能效衰减明显，低于转子压缩机。转子压缩机则在高速和低速运转时能效变化都不大，故通常用于小功率产品。因而业内 3HP 以下一般采用转子式压缩机，成本更低；3HP～10HP 一般采用涡旋式压缩机，效率更高。

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