苏华强 小精灵热泵热水器在别墅的应用09.4.13

第一篇：苏华强 小精灵热泵热水器在别墅的应用09.4.13

小精灵热泵热水器在别墅的应用

PHNIX（集团）

苏华强

摘 要 本文介绍了PHNIX小精灵热泵热水器的特点，并说明其是一种不但节能，而且安装不占用家居空间，使用热水舒适度高的热水器。

关键词 小精灵热泵热水器 节能 环保

0、前言：

随着人民生活水平的日益提高，大中城市居民对家庭卫生热水的要求越来越高，尤其别墅、高层住宅，大多数都安装生活热水设备。目前家庭住宅普遍使用的热水器有燃气热水器、电热水器甚至是太阳能热水器。安装方式一般是每层安装一台热水器或是每个卫生间都安装一台热水器。但这种安装方式会带来以下两种缺陷：

1）、每个卫生间都安装一台时，增加了热水器的购置费用，且占用空间多。

2）、若只由某一层的一台热水器来提供热水，用水点距离长的话会影响到用户使用的舒适度。

而当别墅使用太阳能热水器时也存在如下问题：当连续阴雨天没有太阳能加热时，只有水箱上部有热水，而下部为凉水。用户在晚上或早上集中大量地使用热水时，就存在热水供应不足的问题。当没有热水时，必须等待很长的时间，才能将水加热，即使此时使用电加热也需要几十分钟。这是用户不能接受的事情。

解决这一情况的办法是设计安装空气源热泵热水器——PHNIX小精灵热泵热水器，是目前别墅最佳的热水解决方案。本设计方案具有以下优点：

1）、由于水管中的冷水很少，浪费的冷水较少。2）、由于小精灵热泵热水器和储水罐一般放在阳台上、储藏室或地下室等地方，不占用日常的家庭生活空间，美化居室。

一、PHNIX小精灵热泵热水器具有如下特点：

▲造型美观：机组采用流线型外观设计，结合室内装修更显高档尊贵。▲经济实用：机组经济节能，用电量仅是太阳能热水器65%，燃气热水器的40%，电热水器的25%。

▲绿色环保：可选用新型制冷剂R417A、R407C工质，完全符合新时代的环保要求；在制热过程中没有任何有害废气、废渣产生，为用户提供舒适优质的生活环境。

▲安全可靠：采用制冷工质加热水，完全消除了普通热水器中有易燃、易爆、触电、煤气中毒等安全隐患，采用先进的智能控制与人性化的补水方式，即使在气温高到40℃低至-10℃的情况下，机组也能正常运行。

▲操作简单：操作方便简单，可进行定时开机、定时关机设定，还可根据气温变化对水温进行设定。

▲更方便：24小时备用，全自动运行；承压式大容量储水罐，真正实现中央热水功能，任何时候，一开水阀既有热水。

▲安装与操作简易：小精灵热泵热水器安装简易，对安装位置要求较少，可随意安装于通风良好的室内或室外。使用LCD显示器，容易操作，随时查看温度及信息。

▲使用可靠：由于小精灵热泵热水器主要从空气中获取能量,在-10℃均可正常工作,故阴雨天对它影响较小，基本可全天候运作，保证热水供应。

▲亲水铝箔：高效亲水铝箔耐腐蚀翅片：热泵的翅片换热器很容易被污浊的翅片腐蚀，腐蚀以后不能进行正常的热交换，无法将空气和阳光中的热量快速传递到机组内部的热交换器，于是就会在热泵多年使用之后出现全天候制热能力下降等现象。采用高效亲水铝箔耐腐蚀翅片，保证了热泵长期高效率可靠运行，在热泵制热时缩短化霜时间，提高制热能力。

▲不锈钢体：确保用户用水清洁。▲用途多样：在制热水的同时，还可以用来室内余热回收，局部除湿，储藏室降温，通风换气用。

▲循环方式的气体进行除湿：除去洗衣间的湿气可以促进洗衣间的干燥并预防因湿气带给洗衣间的损害。

二、PHNIX小精灵热泵热水器其工作原理如下：

小精灵热泵热水器的压缩机排出的高温高压蒸汽状的制冷剂流向保温水箱里的冷凝器，将热量传给通过水箱的自来水，然后通过节流装置降压，在室外热泵主组的蒸发器中蒸发吸热，用工质吸收室外空气中的热量。

小精灵热泵热水器运用逆卡诺循环原理，以极少的电能，吸收大量的空气中的低温热能通过压缩机压缩为高温热能，传输至水箱，加热热水，所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水。热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学第2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境（大气或地下水等）下的热量转移到高温环境下的热水器中，去加热制取高温的热水。根据热力学第二定律，热量是不能自发地从低温环境向高温环境中转移（传送），而要实现这个目的，必须要有一台机器，消耗一部分机械功（例如电能），才能将低温环境中的热量传送到高温环境中去。这样的机器就称之为“热泵”。热泵的作用是将空气中或低温水中的热量取出，连同本身所用的电能转变成的热能，一起送到高温环境中去应用。热泵热水器就是这样吸收室外空气中的热量，向保温水箱内自来水传递，它比单纯用电加热器制热更能省电、快速、安全，且室外热能潜力无限大。

三、工程应用 1）、工程概述：

本别墅工程位于浙江省，共三层，共有浴缸三个，一年四季要生活用热水，设计使用PHNIX小精灵热泵热水器。完全满足了现代人对高生活质量品味的追求，达到五星级酒店的热水供应要求，特别适用于有两个或多个卫生间的大户型、复式房屋或公寓、别墅等。可同时为2个以上卫生间提供热水，还可满足用户洗手、洗菜等需要。2）、设计要求：

系统设计气象条件按浙江地区数据执行，要求出水温度达60℃，热水量按照每日按800L进行配置。本项目设计使用芬尼克兹小精灵空气源热泵热水器PASHW010-300L一台，并配置一个500L的承压保温水箱。小精灵热泵热水器具有运行时间可以自由设定，在系统中的水温度低于设定的温度时，小精灵热泵热水器开始循环，确保在设定的用水时间内系统的水始终保持恒定的设定温度。为了避免洗浴时放掉过多冷水（即水不热的问题），供热水管路还可以设计成循环系统，洗浴时当热水管道温度低干洗浴要求温度时，智能控制器自动打开热水循环水泵，强制管道内的水循环，保证管道温度始终达到洗浴要求温度。附热水系统图如下。

第二篇：“热泵在供热领域的应用” 专题研讨会举行

“热泵在供热领域的应用” 专题研讨会举行

4月8日下午，在上海新国际博览中心E1-M16会议室举办了题为“热泵在供热领域的应用”的专题研讨会。以“服务民生建设生态文明”为主题的第24届中国制冷展着实从人民生活中所关注的热点问题(2012年冬季，“南方供暖”引起社会各界的广泛关注)出发，为热泵技术供暖方面的科学研究、工程应用和产品创新提供了一个交流、展示平台。

该研讨会由同济大学暖通空调及燃气研究所所长张旭教授主持，包括7个报告。同济大学周祥博士针对长江流域部分地区的居民生活环境及生活习惯进行了调查分析，并对这些具有“部分时间、部分空间”需要供暖特征地区的建筑类型、取暖方式进行了对比。4位分别来自国内知名企业格力、大金、开利、特灵的报告者在电驱动热泵的技术提高及应用方面进行了报告。另外，有关热驱动热泵的技术及发展在研讨会上得到展示。

研讨会对吸收式、离心机和双击压缩等技术在热泵中的应用，热泵在不同供暖环境的需求及应用案例以及供热水热泵、污水源热泵的具体应用等方面进行了介绍，分析不同环境人们对热泵的需求，探讨如何满足人们对“供暖”的需要以及实现热泵的节能、高效运行。每个报告之后，与会者和报告者都进行了深刻的交流，在促进热泵技术更加适应人们的生活需要上寻求宽阔的道路。

第三篇：太阳能辅助热泵空调技术在节能建筑中的应用

太阳能辅助热泵空调技术在节能建筑中的应用

山东**建设集团建筑节能与新能源利用QC成果小组

一、项目研发背景

随着经济的快速增长和人口的不断增加，生态环境不断恶化，能源紧张状况进一步加剧，因此，统筹协调经济社会发展与人口、资源、环境的关系，增强可持续发展的能力，已成为世界发展的主要方向。走科技含量高、经济效益好、环境污染少、资源消耗低的新发展路子，已成为我国全面建设小康社会、建设创新型国家和节约型社会、加快推进社会主义现代化的必然选择。

长期以来，我国建筑一直沿袭着传统的“秦砖汉瓦”，既浪费能源，又破坏耕地，我国大部分地区属于建筑热工设计分区的寒冷地区或严寒地区，冬季寒冷、夏季酷热现象十分明显，尤其是在当前我国能源比较缺乏、建筑节能技术相对落后的情况下，建筑节能问题显得尤为突出。目前，我国在建筑上消耗的能源已经占到社会能源消耗总量的近28％，而且每年还在以1％以上的速度增长，如此发展下去．到2020年，林立的高楼将可能占据中国能源消耗的40％。2008年我国启动的10大重点节能工程中预计节省的2．2亿吨能量中，建筑节能占1亿吨，约占45％。自20世纪90年代以来，国家从节约土地、节省能源和人类可持续发展的高度，将建筑节能作为建筑业的发展方向，先后颁布实施了《节约能源法》、《可再生能源法》、《民用建筑节能管理规定》（建设部令第143号）、《山东省新型墙体材料发展应用与建筑节能管理规定》（省政府令第181号）等，强制推行建筑节能，鼓励太阳能综合利用，随着能源紧张状况的加剧，太阳能等新型能源的开发应用必将成为建筑行业发展的一大趋势。

国内现有空调主要包括传统空调和近年来应用的普通热泵空调。传统空调耗电量大，无任何节能效果，且空调压缩机释放出的氟破坏臭氧层，引发温室效应；普通水源热泵空调完全依赖地下水温，使用电能为传统空调的60%左右，节能效果并不理想。国外相关技术产品造价高，不适合当前在我国进行普及应用。且国内外同类产品功能单一，没有形成建筑节能综合技术。随着社会发展进步和生活水平提高，人们对室内空气品质（IAQ）有了更深刻的认识，室内空气的好坏直接影响到人们的健康，原来使用的空调技术已经不能满足人们的要求，对环境的需求意识已经不是简单的冷热意识，而是趋向于健康化、卫生化的需求。因此采用更先进的空气调节方法提高空气品质满足人们的要求，成了当前空调行业发展的热点和重点之一。

山东**建设集团（以下简称**集团）自1970年成立以来，一直致力建筑节能与新能源利用研究应用工作，在国内外研究工作的基础上，充分考虑我国国情，不断进行技术研发和集成创新，不但成功研制了主动式渗透型太阳能空气集热器，提高了空气集热器的热效率，改善了太阳房的室内热舒适度和空气品质，将被动式太阳能空气采暖建筑技术进行模块化设计，实现了太阳能采暖的关键部件——太阳能空气集热器的优化设计和工业化生产，现场装配式安装，保证了集热单元的效率、精度和质量，解决了传统太阳房设计精度低、施工繁琐、质量较差的问题，同时还将太阳能技术与热泵空调有机结合，在建筑节能中综合利用，研究实施“太阳能辅助热泵空调技术在建筑节能中的应用项目”，真正实现了夏季采暖、冬季制冷的需要。通过在一些示范工程中进行实践，造价低，运行效果好，且汇集了企业自主研发的一系列建筑节能技术产品，整体安装，便于维护，是建筑节能的最佳选择。积累了大量运行数据，取得了宝贵的实践经验，为今后节能建筑一体化的研究和大面积推广应用打下了良好的技术基础。

二、项目基本情况介绍

（一）项目的技术路线、工艺

1、项目的基本原理

该项目主要包括三大技术产品系统：分别为太阳能辅助采暖与生活热水工程、热泵空调技术、建筑节能新技术新产品的应用。其基本原理如下：

（1）采用太阳能工程采暖技术。“太阳能采暖与生活热水供应系统”主要由集热器、蓄热水箱、辅助热源和自动化控制系统组成。太阳能屋面集热器收集热量，以热媒水的形式储存在蓄热水箱中，遇阴雨等特别天气时采用蒸汽或电辅助自控加热，根据业主需要由循环泵和输配系统自控供给小区业主常年生活热水和冬季室内地板辐射采暖，完全达到设计冬季室内采暖要求，实现全部自动化控制和分户计量交费的要求。

（2）热泵空调技术。热泵是一种通过利用地下浅层地热资源（包括地下水、土壤或地表水等），实现供热和制冷的高效节能空调系统，该系统主要包括：室外地能换热系统、热泵机组和室内采暖空调终端系统。三个系统之间靠换热介质进行热量传递。在冬季，利用制冷剂蒸发吸收封闭环流中水的热量，把地能中的热量提取出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，利用制冷剂蒸发将空调空间中的热量取出，放热给封闭环流中的水，由于热泵介质温度低，所以可以高效地带走热量。通常，热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量，节能效果非常明显。

（3）建筑节能新材料、新技术。主要包括利用干粉砂浆、轻质防水墙板、外墙外保温等产品技术，将建筑节能化与智能化有机融合。

该项目是将建筑节能与新能源利用紧密结合，针对传统建筑中热效率低、造价高等突出问题和能源消费状况，进行技术研发和集成创新，研发出太阳能辅助热泵空调技术系统，解决寒冷地区建筑冬季采暖、夏季制冷问题，简化了施工工艺，降低了造价和运行成本，具有广阔的推广前景和应用价值。

2、工艺、技术路线

该技术将被动式模块化太阳能集热系统与热泵空系统相组合。进行能源转换的供暖、制冷空调系统，热泵系统（主要包括水源热泵、污水源热泵、地源热泵等）由于热源温度相对恒定，因此效率不会受到室外气温的影响，从而保持较高的COP值。太阳能与热泵有机结合，组成复合能源系统，可以充分利用太阳能提高冬季热源温度，提升太阳能能级品味实现供热的目的。冬季运行时，太阳能集热器一方面用来制备生活热水；一方面作为热泵供热空调的辅助热源，减少压缩机和换热器的负担，提高制热运行效率。夏季运行时，使用热泵系统制冷，太阳能集热器全部用来制备生活热水。

项目技术原理示意图：

图1：污水源热泵空调技术示意图

图2：热泵空调技术示意图

图3：太阳能采暖与生活热水工程示意图

3、主要技术关键技术

将太阳能利用、热泵空调技术与节能建筑有机整合，不仅改善了建筑功能和环境，而且代表和体现了绿色建筑的内涵；在寒冷地区实现了冬季采暖、夏季制冷，实现一机两用；节约能源，与传统空调和普通热泵空调相比，充分利用太阳光热及电能，减少传统能源的使用，大大降低能源消耗。

该技术系统主要包括三个方面：一是太阳能技术的应用，包括太阳能热水、太阳能采暖、太阳能辅助冷热源；二是热泵空调技术的应用，利用热泵原理，消耗少量的电能，将浅层土壤、水源等低位能源提升为高位能源，实现冬季采暖、夏季制冷；三是建筑节能新技术、新产品的综合应用，包括干粉砂浆、轻质防水墙板、外墙外保温等技术产品，有机融合到建筑中，充分将建筑节能与新能源利用结合起来，最大限度地减少建筑能耗。

三、项目技术的主要用途与性能

在建筑中使用太阳能、热泵空调等可再生能源是建筑节能的重要途径之一。我国太阳能的利用主要是生活热水方面，近年来，部分科研院所也对太阳能采暖进行了理论研究，并在一些项目中进行了实践。但目前，还没有形成一套完善的技术体系，太阳能采暖工程的应用主要集中在低成本的农村建筑中，城镇建筑应用较少，使用的技术种类也较为陈旧，普遍存在着集热效率低、设计施工精确度低、可靠性和与建筑结合程度有待提高等突出问题，造成了目前太阳能采暖建筑 冬季的热舒适性较差。同时，功能相对单一，不能实现夏季制冷，其局限性阻碍了大规模的推广实施。随着我国经济社会的持续发展，人民群众生活水平的不断提高，原有的单一性太阳能采暖已越来越难以满足人们对室内热环境的要求。另外，寒冷地区采暖集中供热能耗巨大，随着能源价格不断上涨，供热收费越来越高，在这种情况下，人们迫切需要一种节能环保、运行费用低廉的空调技术。

由**集团研究实施的“太阳能辅助热泵空调技术在建筑节能中的应用项目”，真正将建筑节能与新能源利用有机结合，将太阳能利用、热泵空调技术和节能建筑新技术三者有机结合，充分应用在节能建筑中，不但充分利用地下水温、污水水温或土壤温度，在冬季可以辅助太阳能进行升温，使用电能仅为传统空调的40%左右，解决了单项产品在供暖、制冷中的不足和技术问题。以太阳能作为辅助冷热源，以热泵空调机组实现冬季供暖、夏季制冷，同时充分应用建筑节能新技术、新产品，大大提高了建筑节能率，减少建筑能耗，为全社会的节能减排起到很好的带动作用。

太阳能采暖工程的技术创新点主要有：一是太阳能负担了大约60%的热负荷，结合分户热计量，使建筑的实际能耗进一步降低。经运行记录统计，在采暖季中，蒸汽辅助热源的耗气（电）量仅为常规建筑的1/3左右。二是经过示范项目经验，自动化控制程度高，具备绿色环保、设备投资降低、维护费用和运行费用降低等优点，此技术完全可靠，使用寿命达到15年以上。三是太阳能地面辐射供暖具备舒适卫生，改善家居环境，提高居住层次；没有散热器片及支管，增加了2%—3%的使用面积，便于室内装修和家具布置；各房间可按照住房所需独立调节；地板供暖为供回水双管系统，在每户的分水器前安装热量表，可实现按户单独计量收费；供暖期内，运行费用低于传统的暖气片供暖方式，而且室内温度基本恒温，无忽冷忽热现象。

热泵空调技术创新点主要是：该技术属可再生能源利用技术。一般包括地表水、地下水及工业和生活产生废水，其来源相对稳定，不受时间和季节的影响，水量也基本恒定，只要温度合适，将是空调良好的冷热源。该技术采用自动运行系统。热泵机组由于工况稳定，所以可以设计简单的系统，部件较少，机组运行简单可靠，维护费用低；自动控制程度高，使用寿命长可达到15年以上。

项目主要技术指标

1、建筑节能率不低于65%；

2、可再生能源贡献率不低于15%；

3、能源和资源消耗降低不低于10%；

4、采暖制冷费用降低不少于40%；

5、相同建筑面积的建筑使用面积增长15%左右；

6、工程造价增加不高于5%，若按使用面积计算，工程造价降低5-10%，施工周期缩短40%左右，节省投资5%以上，建筑物自重减轻40%左右。

社会效益分析

此项目建设符合国家产业政策发展方向，符合国家科技部、建设部的重点产业区域规划；将加快实现由传统建筑向现代节能建筑的转变，推动建筑行业技术进步。同时对推进城乡、人与自然和谐发展，实现建筑行业的可持续发展具有显著作用。此项目实施后，将实社会效益、经济效益和生态效益的良性循环。

1、本项目实施完全顺应党和国家政策的号召，是国民经济和社会发展的重要基础设施，是经济社会可持续发展的有力保障。

随着经济的快速增长和人口的不断增加，生态环境不断恶化，能源紧张状况进一步加剧，因此，统筹协调经济社会发展与人口、资源、环境的关系，增强可持续发展的能力，已成为世界发展的主要方向。走科技含量高、经济效益好、环境污染少、资源消耗低的新发展路子，已成为我国全面建设小康社会、建设创新型国家和节约型社会、加快推进社会主义现代化的必然选择。自20世纪90年代以来，国家从节约土地、节省能源和人类可持续发展的高度，将建筑节能作为建 筑业的发展方向，先后颁布实施了《节约能源法》、《可再生能源法》、《民用建筑节能管理规定》（建设部令第143号）、《山东省新型墙体材料发展应用与建筑节能管理规定》（省政府令第181号）等，强制推行建筑节能，鼓励太阳能综合利用，随着能源紧张状况的加剧，太阳能等新型能源的开发应用必将成为建筑行业发展的一大趋势。

2、此项目属于建筑工程与新能源利用有机结合的技术，是国民经济的基础设施和基础产业，对水土资源优化与分配、区域经济社会协调与平衡，以及对周围生态环境和区域经济社会发展都会产生相当大的影响。

此项目科技创新成果若应用于工程实践中，可保证施工的质量与安全，保护施工环境。大幅度的降低工程造价，缩短工期。

太阳能辅助热泵空调使用电能，电能本身为一种清洁的能源，而且设计良好的太阳能辅助热泵的电力消耗，与传统空调和普通热泵空调相比，大大降低了能源消耗。水源热泵技术采用的制冷剂，可以是R22或R134A、R407C和R410A等替代共质。运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。

该项目实施后可实现建筑节能率不低于65%；可再生能源贡献率不低于15%，能源和资源消耗降低不低于10%，采暖制冷费用降低不少于40%；相同建筑面积的建筑使用面积增长15%左右；工程造价增加不高于5%，若按使用面积计算，工程造价降低5-10%，施工周期缩短40%左右，节省投资5%以上，建筑物自重减轻40%左右，将为我国的经济增长和节能减排做出重要的贡献。

3、通过攻克技术难关，提高技术水平和管理水平，将大大提高企业的研发能力和综合竞争力，推动企业快速、协调、持续发展。

“太阳能辅助热泵空调技术在节能建筑中的应用”项目的实施，从设计研发、产品生产、施工安装到售后服务等环节，一方面可以扩大当地周边地区的就业，吸收大量劳动力；另一方面可以推动建筑节能技术的进步与发展。

4、推动建筑行业技术进步。加快实现由传统建筑向现代建筑的转变，实现建筑行业的可持续发展。

此项目将众多技术成果写进规范标准，将推动行业技术的发展。科技项目成果直接应用于工程建设，形成施工建设单位科技工作的鲜明特色。促进我国建筑建设的迅猛发展，推动行业技术进步。

5、良好的生态效益，推进城乡、人与自然和谐发展

该项目将太阳能利用、热泵空调技术与节能建筑有机整合，不仅改善了建筑功能和环境，而且代表和体现了“绿色建筑”的内涵。降低粉尘、有害气体、温室气体排放，减少空气污染，减少温室效应，环境效益明显。节能降耗，保护了人类自身生存环境，通过节约能源与有限的自然资源，为国民经济的持续稳定发展作出了巨大贡献。既发挥其应有的作用，又可构成和谐环境要素，提高城市品位。

四、项目技术现有工作基础与优势

（一）项目承担单位在实施本项目中的优势

1、技术优势

山东**建设集团，作为一家综合技术力量雄厚，研发队伍充足的综合性企业集团，集研发设计、开发施工、设备生产安装、售后服务一条龙，同时还与山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心、山东建筑大学等科研高校开展长期合作，互通有无，积极交流，有着最前沿的技术信息支撑。到目前为止，已承担国家科技项目4项，省部级科技成果6项（其中获得山东省科技进步奖一、二、三等奖各一次），国家专利技术26项，其中发明专利5项，形成了拥有自主知识产权的科技创新型企业。

2、市场优势

公司实施的“太阳能辅助热泵空调技术在建筑节能中的应用”项目具备从研发、到产品生产、到设计施工、到售后服务，实现一条龙服务，同时拥有独立的知识产权及多项发明专利，再加上公司实施的多项示范工程项目，有丰富的实践经验，很强的市场优势。

4、管理优势

**集团公司联合山东华德节能科技有限公司、山东华新节能服务有限公司、山东华明建设科技有限公司、潍坊华房地产开发有限公司等企业，研究先进而适用的建筑节能新技术、新工艺、新材料，运用科学的管理方法，研究生产出具有高科技含量，并在质量、价格等方面有市场竞争能力的产品，以期提高人们的居住水平，实现建筑节能降耗，获得满意的经济效益和社会效益。公司成立以来，始终坚持科技创新，为了研究开发节能建筑新技术，积极与山东建筑大学等高等院校开展广泛技术交流与合作，并成立了专门的研究机构——山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心，在建筑节能技术产品的研究推广领域不断加大投入，不断地开发新产品，保证了产品的不断升级和技术更新。公司以墙材革新、建筑节能、可再生能源利用等为创新点，以建筑工业化和住宅产业化为方向，不断加大科技投入，努力提高自主创新能力，建成了国家重点高新技术企业和省级工程技术研究中心，逐步建立起较为完善的企业科技创新体系。新型墙体材料、建筑节能、太阳能综合利用的研究开发和推广应用工作走在全国前列。实现太阳能与节能建筑有机结合、利用可再生能源智能化采暖供热的“太阳能智能化采暖与节能建筑一体化技术”，被列入国家科技攻关计划。实现建筑构件工厂化生产、现场装配、节能省地的“工厂化施工节能建筑新技术”，被列入国家级星火计划项目。实现墙材革新与建筑节能、替代实心粘土砖的“水泥轻质保温防水墙板”，被列入国家火炬计划重点项目、科技成果重点推广计划项目。实现工业废渣回收利用、质轻壁薄、调节空气湿度的“粉煤灰高强石膏内墙板”，被列入山东省火炬计划项目。实现全板式组合建造低层节能住宅、适用于新农村建设的“节能住宅预制墙板结构体系”，被授予山东省建筑技术创新奖。企业因此被授予“中国专利山东明星企业”、“山东省建设科技单位”、“山东省墙改与建筑节能先进单位”等称号，荣获省科学技术奖5项。采用太阳能能辅助水源热泵空调系统的“太阳能辅助水源热泵空调与节能建筑一体化技术”通过山东省工程建设标准节能65%的验收，填补省内同类技术的空白。实现多种可再生能源综合高效利用、可广泛适用于我国北方地区居民住宅的“寒冷地区太阳能采暖技术应用研究”，被授予山东省科学技术进步奖一等奖。

5、组织协调保障

为保证本课题的顺利建设与实施，完成规定任务，实施预期的经济、技术、社会、环境效益，我单位成立了“太阳能辅助热泵空调综合技术在节能建筑中的应用”项目科技攻关领导小组，并对具体工作进行了量化分工。

该项目主要设3个工作小组，具体分工如下：

一是科技开发组。主要负责项目的研究、开发和核心技术的完善，承担员工的技术培训等工作。

二是项目实施组。对项目设施整体性能进行测试，并进行实施安装、项目产品的生产、安全保障等工作。

三是示范工程建设组。全面负责示范工程的规划、建设等工作。

加强组织领导，确保项目的顺利实施。为了保证项目能够顺利完成，公司成立了由总经理亲自负责的“项目工作领导小组”，并针对该项目技术性的特点，分别制定了“技术培训”、“标准制定”、“项目建设”、“外协调度”、“财务统计”等环节，指派专人负责，形成各项工作有人抓，具体工作有人干的工作局面。

在具体工作中，要求做到三个到位：一是组织协调到位。要制定工作计划，明确目标和任务，及时协调调度，分段安排进行，同时，组织干部员工进行相关技术的培训，学习相关标准，确保培训率达到100%；二是示范项目建设到位。公司制定了详细的实施计划，并抽调专门的技术力量，严格督促，现场指挥，保证项目按计划顺利进行；三是保障措施到位，为保证工作的顺利进行，做到了人、财、物配备合理，按需调度。加强标准化建设，健全标准体系，促进工作的顺利开展.为保证项目质量，公司组织了技术力量，总结了工作取得的经验，分别制定了相关施工标准等详细可行的企业规范，使生产技术工艺更加成熟。同时，严格按照ISO9001：2000国际质量体系的要求，从各个环节、各个方面控制产品生产和工程建设。同时，严格执行ISO9001：2000国际质量体系认证，加强了生产、技术、质量检查等方面人员的培训和其他各个环节的工作。

加大研究开发力度，扩大产品生产规模，全力配合示范工程的建设。公司在科技创新方面，一直遵循“科技领先，管理为本”的管理方针，不断建立健全相关管理体系。成立由单位负责人为首、技术负责人具体实施的管理班子，根据课题研究情况制定出管理措施和必要的激励机制，使技术研究人员拥有良好的研究条件和自主权。

（二）项目技术应用情况

**集团与山东建筑大学、山东省建筑节能与新能源利用工程技术研究中心共同研究开发的太阳能采暖与供应热水的方法及装置，已经获得了国家发明专利，并在建筑面积为7800平方米的**办公小区住宅楼中应用示范成功，系统主要通过太阳能集热器生产热水，保温储存后用于低温地板辐射采暖系统，经自动控制系统来控制热水循环的温度、流量，完全实现了太阳能热水地板采暖的全自动运行；利用辅助加热（城市热力管网、热泵、生物燃料等热能），保证缺额热量的补充，达到在冬季为住户供暖；一年四季全天候为住户提供生活与洗浴用热水，大大提高了建筑的居住舒适性和设备利用率，与传统的集中供暖相比，经济和社会效益显著。该系统在山东诸城、东营、滨州等地已经进行了推广应用，取得了良好的效果。

**集团公司自行研究设计、安装的山东**大厦冷暖空调工程，为水源(污水源)热泵中央空调系统，其空调面积为10559平方米，保证了整座建筑的冬天采暖和夏季制冷需要。为了满足办公个性化要求，增加系统灵活性，该工程的设计采用分散式水源热泵系统，使系统具有“人来则开、人走则关”的灵活性，最大限度降低了运行成本，与传统空调及采暖系统相比，全年可节省运行费用约14万余元。水源热泵系统无冷却塔，无噪音，无空气污染，无水量损失，以城市污水为冷热源的水源热泵,变废为宝，使用低品位的污水中热能加辅助电力，系统COP达到4以上，降低了一次能源使用，提高了能源使用价值。

土壤热泵空调系统是以大地土壤为冷、热源，通过热交换对室内进行空气调节。该系统利用了地球表面浅层的地热资源，冬季通过热泵将水中的低品位热能转换为高品位热能，对建筑室内供暖；夏季通过热泵将室内的热量转移到地下，对是室内进行降温。公司根据实际情况，创新性地研发出太阳能辅助土壤源热泵空调技术系统，并成功运用到实际工程项目中——诸城市和平街平安大厦沿街房。该项目共二层，建筑主要功能为咖啡、零点餐厅、休闲，建筑面积约3700平方米，在建筑东侧垂直挖取土壤水平设PE换热管为建筑提供冷热源。建筑为全面节能设计，节能设计施工标准达到65%。土壤换热系统：通过换热器换取土壤中的冷热量为空调提供冷热源。室内空调系统：室内末端采用风机盘管机组，安装与吊顶内不占用房间有效空间，实现各个房间单独控制，室内设置三速开关，可人为自动设置送风速度。自动控制系统：机组内设有多项控制设备，将供回水、送风温度以及机组故障全部显示于室内控制面板上，直观、可靠。末端盘管机组可以根据需求人为控制其送风速度，方便、可靠、人文化。

示范项目主要有：诸城**办公区住宅楼太阳能采暖与生活热水供应系统被列为国家级示范工程项目；

寿光市田柳镇太阳能地板采暖与生活热水工程被列为当地节能示范项目； 诸城**大厦污水源热泵空调系统被评为山东省建设技术创新一等奖；

诸城华东东华苑太阳能辅助热泵空调技术被列为山东省绿色建筑示范项目； 诸城建设大厦水源热泵空调系统被评为可再生能源利用示范项目。诸城平安大厦沿街房土壤源热泵空调系统； 诸城繁荣路新华鲁抗大药房水源热泵空调系统；

（三）项目获奖及通过科技成果鉴定情况

第四篇：空气能热水器在酒店工程应用中不能忽视的几个问题

空气能热水器在酒店工程应用中不能忽视的几个问题

空气能（空气源热泵）热水器因为有节能、环保、占地小、安装容易及冷暖联供等诸多优点，近年来在学校、酒店、医院等集中用热水场所应用越来越广泛，甚至在某些地区的工程市场上，空气能（空气源热泵）可以与太阳能平分秋色，但在工程的设计和安装过程中，一些看似不重要的问题往往被忽视。就此《热泵》工作人员采访了大美国际特约撰稿人、太阳能工程技术员王文虎先生（下称王工），请他谈谈他在多年的工程实践中遇到一些问题，总结出一些经验与同行们共同分享，希望和行业技术人员共同努力，推动空气能（空气源热泵）热水器在工程领域更好发展。

空气能（空气源热泵）热水设备是个“半产品”，在实际的工程应用中，如何合理的匹配、设计、选型、安装等很重要。王工认为：工程实践中，很多人往往注重机组的技术性能，往往忽视设计和安装中的一些看似不重要的问题，使工程技术性能大打折扣。

空气能热水器搭配何种辅助热水设备较合适？

酒店对使用热水的要求很高，合理选择机型和装机容量，是确保系统可靠供水能力以及合理投资的前提条件。装机容量的选择同水箱容量大小、加热时间、用热水要求、水文气候条件等有关。空气能（空气源热泵）在冬季无结冰地区而言，总输出功率一般参考春秋季气侯水文条件确定。按照广东一些空气能（空气源热泵）厂家经验取值估算，就酒店宾馆工程而言，不考虑辅助加热设备情况下，一般每吨热水负荷配置1H.P加热能力较合理。通过理论计算和实践证明，王工认为，该经验取值是可行的。日供水上百吨位特大型工程来说，在参考该经验取值的同时，结合理论计算来最终确定装机容量。一般以下列方法计算：(机组额定输出功率P*机组数量N)*10小时=热量总需求Q

热量总需求Q：升温幅度35℃，每吨热水需要电能约40.0Kw/h。升温幅度40℃，每吨热水需要电能约46.0Kw/h。

对于大部分结冰地区，系统输出功率也可以参考春秋天气侯水文条件。王工提出如何保证冬季系统有足够加热能力和可靠供水保证？结冰地区空气能（空气源热泵）设备装机容量如何确定较科学合理？空气能（空气源热泵）就目前技术水平来说，0～5℃的工况下，其“COP”一般能达到1:2～1:2.5左右。0℃以下，“COP”更低。暂且不讨论化霜技术如何高明，仅空气能（空气源热泵）热水设备在冬季制热能力不足是不争的事实。如果按照冬季工况来选择装机容量，其它季节会造成加热能力的过剩和系统投资增加。为了解决冬季空气能（空气源热泵）制备热水能力不足的问题，冬季结冰地区空气能（空气源热泵）热水装机容量，一般要考虑选用常规辅助热源热水设备和空气能（空气源热泵）结合使用，联合共同制备热水。从全年来看，毕竟常规辅助加热设备运行时间短。王工认为，从某种意义上说，它也是空气能（空气源热泵）机组的备用设备。之所以强调这一点，是因为仍然有很多的承建单位业务人员夸大冬季空气能（空气源热泵）制热能力，在工程实践中，就没有设计辅助热水设备，造成供水能力不足，以至于引起一些不必要纠纷。而很多用户对空气能（空气源热泵）系统没有科学认识，对于冬季结冰天气里需要选用电辅助加热不能理解。这样的情况很多。王工介绍，从他目前所审核的一些设计方案来看，不少承建单位仍然忽视此问题。

从工程实践来看，选用电辅助加热的较多。根据“中国建筑标准设计研究院”对空气能（空气源热泵）热水系统选用和安装的要求，空气能（空气源热泵）机组的工作时间约10～12小时/天为宜。冬天日工作时间不超过15小时配置主机容量和电辅助加热等辅助热源功率。参照此标准，春秋天水文气候条件确定的，冬季最低配置电辅助加热功率应该要满足以下要求：

电加热器 保温水箱 泵 空气能（空气源热泵）

补水

(机组数量*单台机组额定输入功率)P1*2+电辅助加热最小功率P2)*10小时=冬季

热水总负荷Q总 中，酒店电力负荷允许条件下，应适当增加电辅助加热功率热器。王工认为可以选用空调系统冬季常用的管道式电辅助加热器（电加热器最好选用进口），也不失为一种好的方案。其安装方法如（图1）所示。电辅助加热装置与空气能（空气源热泵）回水管路串联在一起。采用直热式补水模式时，冬季将空气能（空气源热泵）出热水温度控制在26℃左右（机组预热提升20℃），再通过电辅助二次加热提升到50℃。这样，机组冬季能获得更高EER，COP更高。当然必须保证电加热功率与机组输出功率之间合理匹配。

针对这种情况，在实行谷电电价地区，王工建议，空气能（空气源热泵）装机容量，按照12小时蓄热时间（谷电时间一般20:00～第2天8:00，有地区差异）来确定。但此时，蓄热保温水箱的总容量接近酒店全天用热水总量。

具备安装水源热泵条件的用户，可以考虑选用水源热泵作为空气能（空气源热泵）冬季辅助加热设备。或者选用双源热泵机组。水源热泵热水机组，在夏天还可以结合空调暖通技术，在制备热水同时，向用户提供制冷。这种技术结合，在全年营业桑拿场所，有非常良好的经济实用性，也有不少成功案例。这也展现出空气能（空气源热泵）产品无穷魅力和无限应用前景。当然，这种跨行业的技术结合，方案设计需要详细论证分析，一般热水设备承建商，都不愿意“多事”。

对于严寒的地区，可以考虑选用多热源热泵系统。严寒地区，冬季需要采暖。“空气能（空气源热泵）+电辅助加热+暖气换热”，采用暖气为热源，通过板换实现

热能交换（对中小型宾馆很实用）。或者直接采用采暖锅炉作为空气能（空气源热泵）冬季的辅助热源——“空气能（空气源热泵）+暖气锅炉供热系统”。空气能热水器结合什么样的净水设备性能更优良？

王工介绍，从他了解的情况看，水质的好坏直接影响系统换热效率和设备使用寿命。技术参数的实现是以良好水质为前提。设备使用寿命和压缩机良好工作状态，也是建立在良好的水质基础上。水质差会造成负载侧冷凝换热器堵塞、腐蚀、结垢等。

目前大多数工程基本上使用高频电子水处理器，串联于循环管路中，使水中的离CaCo3附着，不易板结于受热面，沙状

软垢，便于沉淀，可随水流动，通过排污渠道顺利排出。此设备主要作用是防结垢，不能解决“腐蚀”问题。冷凝换热器无论是不锈钢板式换热器，还是铜质套管换热器，其换热面都有凹凸不平的结构，如果不及时清理或者排放，沙状软垢就有机会沉淀于凹凸不平的表面，使换热能力下降、严重的还会引起换热流道堵塞。因此，选用高频电子水处理器的空气能（空气源热泵）系统，通过观察进出水端压力表的压差可以判断换热流道堵塞情况，决定是否冲洗换热流道，排污渠道能及时排放出沙状软垢。

水质好坏的标准涉及到色、臭、肉眼可见物、PH值、硬度（硫酸盐、硫酸盐含量）、毒理学指标、细菌学指标等。王工介绍，全面解决水质对系统的影响，仅仅依靠电子水处理器，是无法解决腐蚀、悬浮物等问题。选用市政自来水作为原水源，其主要问题还是集中在“硬度”方面。除了选用电子水处理器外，还应考虑选用锅炉行业通常的做法，采取硅磷晶措施及“钠离子”（主要对井水等）等处理措施。食品级进口硅磷晶具有良好的阻垢、防垢、防腐、防锈等功能，有良好的防腐性能，在延长设备寿命上起到了积极的作用。它本身不参与化学反应，但它能抑制离子结合成CaCo3附着在换热器表面，没有沙状软垢沉淀，在平板太

阳能工程中应用效果良好。当然，最好能将市场上常见“软化”水装置（如活性炭等）也一并结合安装到系统中。成本增加也不多，设备技术指标和产品性能能得到长期保证。

根据空气能（空气源热泵）系统相关的规范和标准，对于“原水总硬度≦150mg/L（以CaCo3计），宜选用直接换热系统”。王工认为，有些单位是选用“井水”

作为原水直接加热，没有对水质化验评估，也没有采取相应的水处理措施，这是一种不负责的做法。对于井水水源，应考虑选用间接换热方式。直接换热方式，应根据水质情况，考虑选用除沙器、“软化”水设备以及“钠离子”水处理等综合措施，将水质对设备影响降低到最低。

总之，空气能（空气源热泵）热水器，同其他常规热水锅炉一样，对水质的高要求有过之而无不及。在工程实践中，应该把水质处理一并纳入到系统的规划设计中去。

冷水表 市政供水 水质精过滤（活性炭等）硅磷晶及桶进入空气能（空气源热泵）系统

市政供水 冷水表 水质精过滤（活性炭等）电磁阀或者泵 空气能热水机组 电子处理 泵水箱

空气能热水器与太阳能如何合理匹配，达到最优化组合？

王工认为，太阳能和空气能（空气源热泵）都是热水领域可再生能源领域的两个好的发展项目，不能简单定义哪种更节能，混淆视听，误导消费者。王工介绍，行业中某些企业直接在自己的网站或者资料中标注“太阳能+电辅助加热”全年使用费用比空气能（空气源热泵）高，列出具体数据，最后结论是空气能（空气源热泵）更高一筹。这种观点缺乏有说服力的科学依据，不能“一概而论”。太阳能和电加热结合节能效益，与阳光资源、电费价格等很多因素有关系，二者有各自优缺点。在工程实践中，往往是太阳能和空气能（空气源热泵）结合使用，这在学校等政府招标工程中很普及。在宾馆工程中，二者结合使用往往受到投资、安装环境等因素制约。

在两者结合的工程中，空气能（空气源热泵）装机容量，不能因有太阳能系统而减少。在设计时，应遵循热泵技术标准，满负荷设计。在连续阴雨天气里，如果空气能（空气源热泵）装机容量小，会造成热水供应能力不足。在用户有足够投资能力和具备太阳能系统满负荷安装的技术条件下，当然也可以考虑太阳能系统满负荷设计，但这会造成空气能（空气源热泵）闲置时间过长。

王工介绍，大部分地区，全年太阳能保证率一般在55%～65%之间。也就是说，太阳能集热面积再大，在雨雪天还是不能产生足够的热水，反而造成太阳能设备投资过大。热水供应不足部分仍然需要空气能（空气源热泵）设备等补足。王工认为，在两者结合的酒店工程中，太阳能集热面积满负荷设计不一定能实现投资效益最大化，倒是能够实现CO2减排最小化。因此，在确定太阳能热水系统规模

和采光面积时，太阳能系统满负荷设计未必最合理。与空气能（空气源热泵）结合的太阳能工程，究竟配置多大规模的太阳能系统较合理，能够实现设备利用率的最大化？能够实现投资效益的最大化？太阳能集热系统的规模如何确定？能不能在这中间寻求平衡点？既能解决空气能（空气源热泵）闲置时间过长的问题，同时也能有效利用太阳能资源，从而实现系统投资效益的最大化。

要解决这个问题，首先看空气能（空气源热泵）系统设备的配置，王工用一个例子来分析此问题。

假如某宾馆有250间客房，热水需求量50.0T/天。按照相关标准计算，在标准工况下，确定空气能（空气源热泵）设备总输出功率为210Kwh/h。设计小时热水量约10.0T/h。在高峰用热水时间段3.5小时内（19：00～22:30），总用热

水量≦35.0T。机组在用热水的同时也在生产热水，即在3.5小时内仍可补充约18.0T。理论上，配置1只25m3容量保温水箱完全能够满足使用

（18.0t+25.0t-35.0T=8.0t），水箱有8.0T余量。但在工程实践中，一般水箱最低保有量为用水量的25%即12.5T。保温水箱与空气能（空气源热泵）容量匹配，可参考以下经验方法取值。（说明：空气能（空气源热泵）加热能力与水箱容量合理匹配关系，有相关的计算公式及方法）

就上例来说：18.0t+水箱有效容量V-35.0T=12.5t;V有效≦30.0 m3

选择总容量32.0m3左右的保温水箱与所确定空气能（空气源热泵）加热能力匹配。太阳能系统规模确定为32.0 m3。太阳能与空气能（空气源热泵）可以共用一只保温水箱，结合水箱的容量大小来确定太阳能吸热面积。太阳能解决酒店全年约40%热水需求，同时也提高了空气能（空气源热泵）设备利用效率。因为，这样节约了太阳能系统水箱投资。所谓的太阳能系统，主要是集热器和部分辅材。王工认为，如果选用58*1800横插管集热器，成本应该更低些。特别是采光条件良好的平屋顶，平屋面上安装集热器，是最为简单易行的设计方法，投资效益更高。对于安装环境不理想，结构复杂的屋顶，应该考虑放弃太阳能，视具体情况，灵活选择。因此，以太阳能解决全年热水总需求的40%～50%，与空气能（空气源热泵）结合能够实现投资效益的最大化。当然，对太阳能资源非常丰富的地区，应该区别配置。由于只是增加了部分太阳能，使得成本增加有限，但在报价时会有更多的优势。

当然，对于实行平价电和“谷电”的地区，就没有必要再考虑与太阳能结合了。加大水箱容量，利用夜间谷电蓄热即可。王工认为，假如中国80%省份实行“谷电”政策，那么将会给空气能（空气源热泵）产业带来飞跃式发展，也会给太阳能工程市场以严重冲击。

第五篇：三段式教学法在物理实验课上的应用 胡苏芳

“三段式”教学在物理实验课的应用

胡苏芳

和纯知识性“新授课” 相比，实验课更加注重学生动手能力的培养。实验课的课堂上减少了动脑探究的成份，更多的是按照课本的要求对已有的结论进行验证，所以现行的实验课对学生来说少了几份神秘感，好奇感，整齐化的实验器材对学生而言多了更教条的束缚，少了许多创造的惊喜和发现的神秘感。

如何在“三段式教学法”的模式下上好实验课，我有如下的思考： 首先还实验课本来的面目：实验课的本来的面目是什么呢？让学生自己亲自动手操作，在小组成员的团结与协作中体验规律得出过程的课堂。在教室里他们的听觉、视觉开发的太多了，走进实验室的学生不愿意再听老师的唠叨了，所以本来面目的定位就是，要把更多的时间让给学生。从理论上着手，我打算这样安排实验课的学生学习过程的。

一、以学定教（自学）

我认为，每节实验课前老师要安排好自学的内容，实验课上学生自学主要是依据课本自学，对书上知识不条理的，教师可以以问题的形式展示自学内容。自学的内容包括:了解实验目的，实验原理，会选择和准备实验器材，设计实验过程等。自学的过程还要求学生做一些实验前的准备工作，比如电学要画出电路图,数据性实验要画实验记录表格等。另外还要核对实验器材的数量以及有无损坏现象等，凡是为实验做的准备工作都可以看作是自学的过程。学生自学时，教师要注意巡回于学生之间，以便了解学情，或个别指导，促进弱生自学的效率，同时也为教师的二次备课积累了材料。教师通过二次备课，设计出一定层次的问题，以便检查学生的学习情况用。

二、有效生成（互动）

通过自学，学生自己能解决的已解决。解决不了的，如实验的设计，实验表格的设计不合理的，教师要点拨到位。实验课上学生的互动更多的体现在实验过程中的分工与合作上，操作、检查、观察现象、时间记录、读数、数据记录、实验现象记录，总结得出结论，还有对实验过程中操作有争议地方地讨论、优化的过程，当然也包括对现象的分析，对故障的查找等。互动是整节实验课的核心部分，也是实验课的主体，在小组的互动与合作过程中老师可以参观记录，及时留意各小组的差异、优点和不足，除了出现个别可能损坏器材的现象或是小组向老师发问以外，尽量不要轻意插足，以保证学生实验和思考的完整性。

而另一互动的体现则是组间的交流及师生之间的问寻。在实验操作的过程中各小组的相对独立性，让组内学生更多地注意本小组实验现象的观察和数据及结论的记录，这就难免会出现数据的错误的偶然性和结论的片面性，所以在实验基本操作结束以后进行一次整体的互动，衡量和把控是有必要的。而在这一互动中，小组可以呈现比对测量数据，在误差允许的情况下寻找错误，并剖析其原因，在小组详细阐述结论的过程中相互补充优化，达到规律的优化统一，同时还可以提出问题和实验中的困惑，在解惑答疑的过程中让更多的学生更加全面地认识实验。若学生提不出，教师要抛出有价值的问题，是学生的知识得到进一步的升华。

三、科学开放（检测）

反馈检测：首先要了解当前实验类型试题多是以什么形式呈现的，然后有针对性的设计问题。可以用多媒体出示问题，也可用小试卷的形式或以口述的形式向同学们展示，多从实验容易出现的错误，包括器材的不正当操作，不合理顺序，故障分析处理等方面，让学生从不同的侧面来认识实验。巩固实验课的劳动成果。三段式教学法，我学习的还不够到位，很多些环节理解的不够，还没能找到有效的方法，因此平时的教学渗透的还不多，我将更加认真学习三段式教学法的精髓，多听优秀教师的课，努力的去向优秀教师多请教，使自己今后的教学效率更高。这就是我今后的努力方向。