热泵系统原理总结 第1篇

• 地源热泵采集地下存储的太阳能。

• 热量采集方法多种多样。

• 使用水平管路。

• 使用垂直管路。

• 使用开放式回路抽取地下水。

地源热泵—水平管路

• 适用于水/水系统和盐水/水系统。

• 安装时需要移走表层土壤或挖沟。

• 提取能量的上限为每米管道 10 至 30 瓦特，具体取决于土 壤和环境的温度。.

地源热泵—垂直管路

• 适用于水/水系统和盐水/水系统，具体取决于最低环境温度

• 使用基岩中的垂直集热管道

• 每 10 kW 供暖容量中， kW 来自压缩机和泵消耗的电能， kW 取自土壤

• 提取能量的上限为每米管道 50 瓦特（这是湿孔的容量。它低 于干孔的容量）

• 单钻孔的最小深度为 150 米，双钻孔的最小深度为 75 米。

• 钻孔的最小间距：10 米（具体细节请参考地方和国家法规。）

地源热泵—地下水

• 仅适用于水基系统。

• 必须保证供水的质量（过滤器）、流量和温度（10- 12°C）。

• 对于一个 COP 为 4、将水温降低 5 K 的 10 kw 热泵，需要 的水流量为 dm3/s 或 m3/h。

• 泵水也要消耗能量

• 钻孔的最小间距约为 15 米（具体细节请参考地方和国家法规）。

地源热泵—水系统

• 水热泵利用水或盐水，从地源中采集热量。

• 集热管注满水或盐水。

• 可以构建水-水系统或盐水-水系统。

• 可以是开环或闭环系统。

• 开环系统必须考虑污垢、腐蚀等问题。

• 重要的是保持水温和蒸发器表面温度高于冰点。

• 相对于盐水-水系统，水-水系统需要较高的蒸发温度。

• 当冷凝温度较低时，必须确保较大的蒸发力度。

• 在这些条件下，可以实现较高的 COP。

地源热泵—地板供暖

• 传统的家用中央供暖系统便是水系统。

• 这种系统适用于地板供暖和/或暖气。

• 房间温度可以单独调节。

• COP 最大为 4

• 适用于新建筑或旧设施（水温不超过 60°C）。

• 夏季到来时，同一套系统可用于地板制冷。

• 该系统可以用于游泳池加热。

• 该系统能够灵活适应将来的需要。

热泵系统原理总结 第2篇

制冷循环 - 供暖系统

• 动画显示了热泵如何利用逆制冷循环来工作。

• 热泵的基本元件包括一台压缩机、一个冷凝器、一个膨胀 装置和一个蒸发器。

• 在蒸发器中，空气中的热能转移到制冷剂，气态制冷剂被 输送到压缩机。

• 液态制冷剂从压缩机流向冷凝器，热量在此转移到需要加 热的空间或水

制冷循环 - 制冷和供暖系统（可逆）

冬季制热运行系统原理图：

夏季制冷运行系统原理图：

控制系统原理图：

热泵系统原理总结 第3篇

1）、热泵是一种利用机械能将热量从一个地点转移到另一个地 点的设备。

2）、 热泵通过逆制冷循环工作。

3）、热泵可以用于供暖或制冷，具体视构造而定

4）、在制冷模式下，热泵作为制冷系统而工作。

5）、制冷回路中有一个四通阀，用于在供暖模式和制冷模式之间 切换。

6）、热泵可以用于空间（房间）取暖器或热水器。

7）、热源可以在自然环境中找到（土壤、空气、地下水等）。

热泵的工作原理：

热泵系统原理总结 第4篇

热泵的主要构件包括制冷剂、压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等。热泵系统通过多个阀和泵的控制，能够把热量从温度低的地方搬运到温度高的地方，具有制冷制热两种工况。目前市面上存在着三种典型的热泵空调系统，分别为直接式/间接式/补气增焓直接式热泵空调系统。其中，采用增焓技术的热泵空调系统能够缓解低温环境下制热效率偏低的问题，目前国内厂商也开始逐渐开发测试采用增焓技术的热泵系统。

热泵系统的核心原理是一个封闭循环的回路，其中的介质被称为冷媒或制冷剂，它在此循环回路中被连续地压缩和膨胀。在每次被压缩和膨胀时（即每一轮工作状态），制冷剂将热量从低温环境中‘抽取’并传送到高温环境中。空气并未作为冷媒使用，尽管它不会造成污染且无成本，因为其每轮工作状态的热效率相当低，实际使用的冷媒是能够在吸收热量时蒸发，散发热量时冷凝的液体。液体形态的改变过程能够在每一轮工作循环中极大地提高热效率。将循环方式调转，这类设备既可用于供热也可用于制冷。

热泵系统原理总结 第5篇

如果基于成本考虑，也可以采用单管去搭建三相B6 APFC，因为B6是两电平的拓扑，每个开关直接承受全部的母线电压应力，所以，如果采用常规的IGBT，通常开关频率只能设置为10kHz左右，这样导致三相PFC的电感感值还是偏大，个头重，放置在PCB板上还是挑战颇大，因此，如果有一款IGBT的单管，既能满足比较高的开关频率，成本还有竞争力，那就相当有吸引力了。

英飞凌的1200V H7系列IGBT单管，则是这样一款优秀的产品，见图12，相比此前的多个系列的IGBT，其总损耗下降了40%~50%，所以，如果保持输出电流不变，H7系列单管IGBT的开关频率则可提升一倍，或者，通过选择更大额定电流等级的CH7单管IGBT，把开关频率进一步提升，见图13，单个IGBT的电流已经可以达到140A，也就意味着即使不用单管并联的方式，也可以输出非常高的功率。

当然，英飞凌也同步推出了650V的H7系列单管IGBT，可用于单相的Boost PFC和交错式PFC。

想要了解更多英飞凌热泵相关的内容，请访问英飞凌官网查看：

热泵系统原理总结 第6篇

电动汽车热泵空调系统有着远高于PTC的制热能效，国外车型搭载经验已有数年，国内品牌也在不断追赶并取得了一些成果，随着汽车电动化进程的不断推进，人们对车用热泵空调的要求也在不断提升，热泵空调整体也在朝着以下三个方向发展：

向环保、全场景节能、极端环境适用性等方面发展。研发新型替代工质、高效热泵空调系统及其部件，如超临界CO2热泵空调、新型高效补气压缩机、高效微通道换热器，解决制热能耗大、能力不足等问题。研发适用于极端环境等地区的新型热泵空调，提升整车的适用性。

向整车热管理方向发展，满足整车需求，负责电池系统、电机与功率器件等的热管理保证系统运行在最佳温度区间，提升系统节能效果和可靠性。

向智能化方向发展，对环境温湿度、车内温湿度、出风温度、电池温度、水温、工质温度和压力、车内空气指数等进行监控并自适应调控电动执行机构，以实现系统的节能性和舒适性。

随着更优良的环保型工质的应用、压缩机能效的提升、换热器性能、空调管路、系统设计的优化，特别是超临界CO2热泵技术的突破，将不断提升电动汽车的环境适用性、舒适性和智能化水平，未来电动汽车用热泵空调将迎来高速发展，成为电动汽车产业发展的重要推动力。

热泵系统原理总结 第7篇

电动汽车热泵空调是指应用在电动车型上的空调系统。热泵空调系统以电动空调压缩机，利用制冷循环可逆转的特点，集制冷与制热为一体，具有通用性好、结构紧凑、高效节能、环保等优点，已成为车载空调新趋势。在冬季制热工况下COP可达2-4，能效多倍于当今普遍使用的PTC加热，可以有效延长20%以上的续航里程。且限制其使用的低温结霜问题也已有多种解决方案， 是目前为数不多适用于电动汽车制热的有效技术。

热泵空调的核心零件包括四通换向阀、电动压缩机、电子膨胀阀、换热器等，国内厂商已完成零部件全覆盖，主要包括三花智控、银轮股份、奥特佳。

搭载车型逐步增加，国外搭载技术已经过5年验证，日产Leaf、丰田普锐斯等销量极佳。近期捷豹i-pace也将搭载热泵空调系统。国产电动汽车完成热泵装载从0到1的突破，荣威Ei5、荣威MARVEL X、长安CS75 PHEV等三款车型覆盖纯电和混动，其中荣威Ei5年底销量有望突破3万。到2020年热泵渗透率可达10%，2025年可达30%。

单车价值为3300元左右，比传统空调高出1000元。2017年电动车空调国内市场规模为亿元，预计到2020年翻三倍达到54亿元；全球市场规模2017年为亿元，预计2020年达到117亿元。

在电池技术没有突破性进展的前提下，热泵空调是降低续航里程损耗最佳的解决方案，2025年30%渗透率市场空间将近150亿元。另外在家用方面地源、水源、空气源热泵的市场空间更大，但电动车用热泵对于汽零企业是一个全新的增量市场，可为提前布局的企业提供更多增长的确定性。

国际一级供应商电装、法雷奥、翰昂、马勒、博世等早已推出系统解决方案，电装深耕日系车企，热泵至少装配三款车型，技术成熟经验丰富；法雷奥推出新型制冷剂HFO-1234yf热泵系统；翰昂系统及零部件全产业链供应；博世拥有成熟的电动整车热管理系统方案。

国内供应商加码热泵空调，动作不断。三花智控完成除压缩机外零部件全覆盖，且在CO2制冷剂布局超前；银轮股份热泵系统在改装的江铃E400上整车试验成功；奥特佳电动涡旋式压缩机国内市占率30%，曾发布补气增焓低温热泵系统；格力日前也发布了搭载双极增焓技术的车载热泵系统。

随着国家政策的大力扶持及市场需求的增长，近年来我国新能源汽车产业快速发展，行业销量快速增长，据资料显示，2022年我国新能源汽车销量达万辆，同比增长。这催生了庞大的热管理需求市场。而热泵空调系统作为实现新能源汽车热管理的重要手段之一，行业也将迎来广阔发展空间。

热泵系统原理总结 第8篇

对于输入相电流有效值小于或者等于16A的三相热泵产品，目前市场上被动式PFC和主动式APFC的方案并存，如图6，图7，图8。图6是被动式PFC方案，可以选用25A的PIM模块，在整流桥之前加入三相交流电抗器，这种方式简单易操作，当然，缺点也很明显，为了满足谐波电流限值的要求，在单个交流电抗器上的压降可达到输入相电压的2%-4%，所以，交流电抗器感值大，效率低，个头重，不能安装在PCB板上，只能安装到机壳内壁，然后通过导线连接到PCB板上，导致生产线装配成本也上去了。

通常，只有提高开关频率，才能有效减小磁性器件的体积，所以，既能满足谐波电流法规，又高效，还能把电感或者电抗器安装到PCB板上的有源PFC方案就成了最优选择，如图7，图8，三电平Vienna整流器和三相B6的APFC方案，均可满足谐波电流限值和板载PFC电感的要求。

对于三电平Vienna整流器，英飞凌有

对于三相B6的有源PFC方案，英飞凌则提供了高集成度的1200V SiC MOSFET IPM方案，IM828-XCC做三相B6 PFC，开关频率36kHz，输出功率8 kw，最高效率达到。

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