空气源热泵工作原理的效率怎么样,这种技术成熟吗,耗电量多少?有用户朋友介绍一下吧,我想自己家装一台冷暖的造价

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空气源热泵热水设备问答
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我们日常生活中所接触的“泵”是一种能提高势能的机械设备,比如水泵主要是提高水位或增加水压,空气泵主要是增加空气压力,而空调专业中的“热泵”是指一种将空气、水或土壤中的低品位热(温度低、压力小) ,通过电力做功,转换成可被我们所使用的高品位热(温度高或压力高)的设备,是一种节能、环保、清洁的供热设备。热泵技术是近三年来在全世界关注的新能源技术。一、热泵有几种?根据获取的低品位热源的不同,广义上热泵可分为空气源和水源两类。水源热泵又可细分为普通水源热泵(采用地下水或地表淡水)、地源热泵、水环热泵、污水源热泵、海水源热泵。二、热泵热水器是太阳能产品吗?从广义上讲,有几种型式的热泵热水器属于太阳能产品,但热泵机组与常规太阳能产品的本质区别主要表现在工作原理上的不同:常规太阳能产品必须依靠太阳光的直接照射或辐射才能达到制热效果,而热泵机组主要是以吸取环境中的热能来达到制热效果,是间接利用了太阳能。属于太阳能产品的热泵包括所有从空气、地表水中获取低品味热能的设备。三、热泵机组根据什么原理进行采热? 热泵机组设备内置一种吸热介质——冷媒,它在液态状态可保持在-5℃~-20℃, 与外界环境存在着温差,因此,冷媒可吸取外界的热能而蒸发成气体,再通过压缩机的做功来进一步提高冷媒的温度(50℃~80℃),在冷媒从气体状态转化为液化状态的过程中,释放出大量的热量,从而达到制热的目的。四、热泵机组中有热交换器,那么在运行时是否一定要用电?电的作用是将低品位热能转化为高品位热能,因此必须用电。由于热泵机组大量利用的是环境中的低品位热能,因此用电量很少,只有普通电加热设备的1/3~1/5。五、热泵机组与其他供热方式相比有什么优势?热泵机组供热主要体现在:高效、节能、环保、安全。无可燃、可爆气体;无任何废气、废水、废渣排放,绝对环保。六、初投资和回收周期如何?热泵机组的初投资会比燃油、燃气锅炉略高,但由于它特殊的节能效果,一般会在2年以内通过节能方式将成本收回,而且热泵机组的使用寿命高,可达十五年。
七、空气源热泵机组的耗电量一般多少?&&& 空气源热泵机组的热效率一般为300%-500%,以温升40℃计算,生产一顿热水约耗电9-15 度,而普通电加热方式需要耗电52 度。八、空气源热泵热水机组的使用操作简单吗?&&& 使用非常简单,整个机组采用自动化智能控制系统,用户只需在初次使用时开一下电源,在以后的使用过程中完全实现自动化运行,达到用户指定水温时自动停机,低于用户指定水温是系统自动开机运行,完全实现一天24 小时随时有热水而不用等候。九、冬天低温时,热泵机组是否能正常运转? 空气源热泵热水机组具有智能化霜功能,确保机组在低气温环境下稳定运行,它可根据室外环境温度、蒸发器翅片温度和机组运行时间等多个参数综合、智能判断自动进行除霜,以保证机组正常供热。十、与常规太阳能相比,空气源热泵机组有哪些优势?空气源热泵机组的优势主要体现在五个方面: 1、投资方面:达到相同供热水效果,资金投入热泵热水机组比常规太阳能产品少,并且可以使用经济电能,在用电低谷时制热水储备。2、使用方面:常规太阳能产品受天气影响明显,阴雨天、下雪天、夜晚就不能工作,而热泵热水机组不管阴天、雨天、下雪天、夜晚或阳光明媚都能照常工作,全天候提供热水。3、运行成本方面:常规太阳能在太阳直射下,几乎零成本运行,而在阴雨、雪天或夜晚只能依靠辅助的电加热系统工作。统计数据显示,正常使用时,常规太阳能辅助系统全年耗电量比热泵机组全年总耗电量还要高。4、功能方面:热泵机组在制热水的同时可产生冷气,可用于除湿、降温等辅助功能。5、使用限制:热泵机组可以全天候工作,不受天气条件的限制。十一、是否需要经常充注制冷剂? &空气源热泵机组与冰箱一样是密封系统,在交付用户使用时已按定量充注好冷媒,用户使用过程中无需自行充注。十二、为什么热泵机组会比电热水器或燃气热水器更加有效?&&& 电热水器是直接用电来加热,电热水器能源使用效率约为95%,燃气热水器的燃烧效率约为75%,而热泵机组绝大部分热能是来自环境,效率为300-500%。十三、是否需要提供机房? &热泵机组可放在您指定的任何露天环境中,只需很少空间,无需直接光照,安装非常容易,并可实现无人操作,全自动控制恒温供水。十四、热泵机组可用于哪些场所? 热泵机组的适用范围非常广泛,有专为宾馆、酒店、学校、医院、桑拿浴室、美容院、游泳池、洗衣房、工矿等设计的各种型号的商用机,也有专为家庭设计的各种型号的家用机,同时还可以免费获取冷气,可实现全年供热。十五、若使用多台热泵,其中一台出了问题是否影响整个系统? 不影响,空气源热泵机组具有模块化功能,采用并网运行,每台热泵机组均可分别单独控制,即使其中一台出了问题,在维修时并不影响其它机组的正常运行。十六、热泵机组能利用低谷电价吗?可以,而且是自动控制运行,空气源热泵机组在设计时根据用户的用热水量相应的保温水箱,保温水箱具有良好的保温效果,同时具有定时开关功能,这就可以在低谷电价时制取热水储存于保温水箱中。十七、每种型号热泵的水箱如何分配? &&& 因热泵机组输出负荷相对较小,产热水速度较慢,热泵机组是先制热水备随时使用,而不是用水时才产热水,水箱是根据用户的日用水量设计,设计容量足够达,可实现24 小时连续供水。十八、热泵机组运行是否稳定?运行非常稳定、可靠。空气源热泵专设有高低压保护、冬季防冻保护、排气温度过度保护、出水温度过高保护、水流不足温差保护、水流开关保护及压缩机运行和停机延时保护。十九、家用热泵热水器的水箱如何选? 热泵热水器的水箱根据用户一天的实际用水量确定,在用户可接受的条件下,建议用户选用大一号的水箱,一般家庭:1-2 人,配150 或200L 水箱(100L/ 人);3-4 人,配280 或2x150L 水箱(80L/ 人)
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热泵热水器是热泵技术在生产热水方面的一个应用,它的供热方式与传统的热水器截然不同,是以空气、水、太阳能等为低温热源,以电能为动力从低温侧吸取热量来加热生活用水,热水直接送入用户使用或进行小面积采暖。避免了传统燃油、燃气和电热水器能耗大、污染严重、费用高等缺点,可节约75%的日常使用成本,运行不受气象条件制约,是目前学校宿舍、酒店、洗浴中心等场所的热水集中供应系统的最佳解决方案。5.1.3热泵热水器的特点5.1.3.1环保:●使用空气源中央热水器组对大气及环境无任何污染,而且对能源消耗极低,属于绿色环保型产品,符合目前我国能源、环保的基本政策。5.1.3.2节能●从空气中吸取大量免费热量,每消耗1度电就能吸收2~6度电的热量,为您节省50~80%的电费。●热泵热水器组安装在室外,如屋面、阳台等处。不占有效建筑,可节省土建投资。●运行附加费用少: 无需燃料输送及保管;无需复杂的维护、检修;无需专职管理人员。5.1.3.3安全:●热泵热水器组无需燃料输送管道及燃料储存,没有燃料泄漏、火灾、爆炸等安全隐患。●机组内设有高压保护、低压保护、压缩机过流过载保护、启动延时、水流开关、水温超高温保护等多重安全保护,从根本上杜绝漏电、干烧、超高温等安全隐患。5.1.3.4方便:●机组采用全自动控制。自动起停,自动化霜。最高出水温度可达60℃。●安装在室外,无需另设机房。5.1.3.5耐用:●主机选用世界名牌谷轮压缩机。5.1.3.6适用范围广:●适用于宾馆、别墅、发廊、沐足、休闲中心等生活用热水场所。●适用于室内泳池的池水加温及池区采暖。●适用于工厂及农场的生产、养殖过程中作热水热源。5.1.3.7可靠●结构独特 换热器独特设计,结构紧凑美观,气流组织分布均匀,效率高,换热充分。●全天候运行 一年四季全天候运行,不受夜晚、阴天、雨雪等恶劣天气的影响。●健康舒适 提供舒适热水,稳定适宜的温度,保证人体的舒适度。●质量保证 每台机组出厂前均通过严格的性能测试,质量可靠稳定。5.1.4有关热泵热水器的常识:5.1.4.1如何理解&热泵&的高能效比?举个简单的例子,汽车耗几升汽油就可以把几吨货物从一个地方运到另一个地方,热泵热水器组从自然界中吸收大量热量经过热泵的&搬运&(电力做功驱动热泵),对水进行加热,而不象电加热器简单地将消耗的电能直接转化为热能,热泵除了将自身消耗的电能转化为热能外,还从自然界&搬运&大量的热量,所以热泵能够实现高能效比。热泵机组用1份电能可以从环境中吸取2-4份免费热能,再用这些热能加热水,消耗的1份电能也用于加热热水,所以最终可使热效率达到360%以上。5.1.4.2热泵机组中有&泵&,那么在运行时是否一定要用电?是要用电,但电只用在驱动热泵从外界环境中吸收热,并将热能释放出来加热热水,而不象常规电热水器那样用电直接加热水,故用电量很少。5.1.4.3热泵机组与其它供热方式相比有什么优势?与其它供热方式相比,热泵机组的优势主要体现在:高效、节能、环保、安全。无可燃、可爆气体,无电器推动元件,绝对安全;无任何废气、废水、废渣排放,绝对环保,热泵机组全年平均运行成本只需电直接加热的1/4,燃油、燃气加热的1/3~1/2,常规太阳能(带辅电)的1~1/1.5。5.1.4.4首期投资和回收周期如何?热泵机组的首期投资会比燃油、燃气锅炉略高,但由于它特殊的节能效果,一般会在一年半以内通过节能方式将成本收回,锅炉等其它供热方式一般使用寿命只有五年,而热泵机组的使用寿命可长达十五年。5.1.4.5热泵机组的耗电量一般多少?热泵机组的热效率一般为360%以上,以温升40℃计算,生产一吨热水约耗电9-15度。而普通电加热方式需要耗电52度。5.1.4.6热泵机组能利用低谷电价吗?可以,而且是自动控制运行。空气源热泵机组在设计时根据用户的用热水量配置相应的保温水箱,保温水箱具有良好的保温效果,同时空气源热泵机组具有定时启停功能,这就可以在低谷电价时制取热水储存于保温水箱中。5.1.4.7空气源中央热水器组的使用及操作简单吗?使用非常简单,整个机组采用自动化智能控制系统,用户只需在初次使用时开一下电源,在以后的使用过程中完全实现自动化运行,到达用户指定水温时自动停机,低于用户指定水温时系统自行开机运行,完全实现一天24小时随时有热水而不用等候。5.1.4.8热泵机组运行是否稳定?运行非常稳定、可靠,空气源热泵专设有高低压保护、冬季防冻保护、排气温度过高保护、水流不足温差保护、水流开关保护及压缩机运行和停机延时保护。5.1.4.9冬天低温时,热泵机组是否能正常运行?空气源中央热水器组具有智能化霜功能,确保机组在低气温环境下稳定运行,它可根据室外环境温度、蒸发器翅片温度和机组运行时间等多个参数综合、智能判断自动进入和退出化霜。5.1.4.10是否需要经常充注制冷剂?不需要。空气源热泵机组同冰箱一样是密封部件,在交付用户使用时已按定量充注好制冷剂,用户使用过程中无需自行充注。
以上是空气源热泵热水器的详细介绍,包括空气源热泵热水器的价格、型号、图片、厂家等信息!
热泵热水器是热泵技术在生产热水方面的一个应用,它的供热方式与传统的热水器截然不同,是以空气、水、太阳能等为低温热源,以电能为动力从低温侧吸取热量来加热生活用水,热水直接送入用户使用或进行小面积采暖。避免了传统燃油、燃气和电热水器能耗大、污染...
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允许其它同类产品供应商联系我  摘要:本文介绍了空气源热泵机组的种类和发展;分析了空气源热泵机组在全负荷和部分负荷下的性能系数;对冬季和夏季的能耗问题进行了讨论;通过与水冷式冷水机组系统的比较,分析了空气源热泵系统的特点;并且借鉴了一些国外的空气源热泵技术,对空气源热泵机组的应用与展望进行了探讨。
  关键词:空气源热泵 热泵系统 性能系数
  1.1 绪论
  1.1.1 背景
  随着改革开放和大规模的基本建设的发展、人们对于生活环境的要求越来越高,空调系统作为室内空气参数的主要调节装置也就相应的越来越普及。人们对空调的要求也从原1来的夏季制冷发展到冬暖夏凉,发展到对空气品质的进一步要求。而且在能源紧缺、强调可持续发展的今天,在某些大城市和特殊地区,出于环保的考虑限制使用锅炉供暖,于是电动热泵技术成了人们的首选。其中又以空气源热泵冷热水机组较为常见。
  1.1.2 空气源热泵机组的特点
  空气源热泵冷热水机组是由制冷压缩机、空气/制冷剂换热器、水/制冷剂换热器、节流机构、四通换向阀等设备与附件及控制系统等组成的可制备冷、热水的设备。按机组的容量大小分,又分为别墅式小型机组(制冷量10.6~52.8Kw),中、大型机组(制冷量70.3~1406.8kW)。其主要优点如下:
  (1)用空气作为低位热源,取之不尽,用之不竭,到处都有,可以无偿地获取;
  (2)空调系统的冷源与热源合二为一;夏季提供7℃冷冻水,冬季提供45~50℃热水,一机两用;
  (3)空调水系统中省去冷却水系统;
  (4)无需另设锅炉房或热力站;
  (5)要求尽可能将空气源热泵冷水机组布置在室外,如布置在裙房楼顶上、阳台上等,这样可以不占用建筑屋的有效面积;
  (6)安装简单,运行管理方便
  (7)不污染使用场所的空气,有利于环保;
  1.2 空气源热泵机组的种类和发展
  1.2.1 分类
  1.从热输配对象分为:空气/水-空气源热泵冷热水机组,空气/空气-空气源热泵冷热水机组;
  2.从容量分为:小型(7kW以下),中型,大型(&70kW);
  3.从压缩机型式分为:涡旋式、转子式,活塞式,螺杆式,离心式;
  4.从功能分为:一般功能的空气源热泵冷热水机组,热回收型的空气源热泵冷热水机组,冰蓄冷型的空气源热泵冷热水机组;
  5.从驱动方式分为:燃气直接驱动和电力驱动。
  1.2.2 发展
  80年代中期以前空气源热泵冷水机组大多采用半封闭往复式多机头压缩机。由于调节灵活和压缩机性能及换热器性能的改善,机组的性能不断提高。但在80年代中期以后,螺杆式压缩机的技术进步很快。它比压缩式零部件少(为活塞式的十分之一),结构简单,无进排气阀,噪声低,可无级调节,压缩比大而对容积效率影响不大,故特别适用于气候偏寒地区的空气源热泵和采用冰蓄冷的装置。因此空气源热泵冷热水机组采用螺杆式压缩机的越来越广泛,而且目前螺杆式压缩机大多采用R-22为冷媒,可延续到2030年才会被禁用。其价格比起其它代替冷媒要便宜的多。目前使用R-22的螺杆式压缩机的制冷量范围为:140~3600kW.
  1.3 空气源热泵机组的性能系数cop
  1.3.1 全负荷时的cop
  某一工况下,热泵出力于热泵入力(功耗)之比为性能系数cop,它是评价热泵装置的重要指标。通过分析,不论何种主机,出水温度对cop的影响,冬季(共热)比夏季(供冷)大的多。
  1.3.2 部分负荷时的cop
  估量空气热源热泵机组全年运行的经济时,必须了解各机种的部分负荷性能。部分负荷特性Ф是指制冷机运行负荷率q(%)与耗功率N(%)之比。在夏季,它同样受室外温度影响(t出口一定)或出水温度影响(t室外一定),而部分负荷性能系数cop‘=Фcop全。根据具体情况,部分负荷时的cop’有可能大于满负荷时的cop,这是由于压缩机能量调节(卸缸或调速等)而冷凝器、蒸发器的传热面积和风量等未能调整而改善了工况,才使机组的部分负荷性能提高。
  1.4 空气源热泵机组的能耗分析
  1.4.1 供暖季节能耗分析
  1.平衡温度点对空气源热泵机组的制热季节性能系数的影响
  对于选定的空气源热泵机组,当建筑物的热负荷较大时,平衡温度点将增高,使整个供暖季的辅助加热量的增加,从而导致制热季节性能系数降低;当建筑物的热负荷较小时,平衡温度点将降低,导致整个供暖季的辅助加热量的减小。同时,由于负荷的减小,机组有更多的时间处于部分负荷下运行。因此,制热季节性能系数先是增大,然后会有所降低。且在相同平衡点温度下,各地区使用热泵机组具有不同的制热季节性能系数值。
  2.运行方式对空气源热泵机组制热季节性能系数的影响
  一班制时,热泵机组都在白天运行,而白天时的室外气温要高于夜间,这使得在整个供暖季,一班制运行热泵机组的制热季节性能系数要高于三班制运行机组。
  作为一种节能技术,要评价空气源热泵的节能效应,就必须用到一次能利用率E的概念,一次能利用率在这里指的是热泵机组的制热量与一次能耗的比值。空气源热泵机组的一次能利用率的提高,一方面有待于进一步改进技术,提高空气源热泵的制热季节性能系数;另一方面则取决于我国平均发配电效率的提高。
  1.4.2 供冷季节能耗分析
  空气源热泵的供冷季节能耗分析采用负荷频率表法。负荷频率表法是建立在空调负荷与室内外温差大致成比例这一假设基础上的。该方法根据室外空气干球温度出现的年频率数(用于全年运行的空调系统)或季节频率数(用于季节性空调系统)和空调系统的全年或季节运行工况计算出不同室外空气状态下的加热量和冷却量。在计算出冷(热)负荷后,再根据冷(热)源机组的变工况性能表查出相应工况下的供冷(热)季节小时频率值相乘,然后累加,计算出冷(热)源设备的耗能量。
  经过分析,发现供冷季节性能系数与本地区的气候条件是相一致的,因为供冷季节的气候越炎热,室外空气温度越高,空气源热泵的供冷季性能系数将越低。
  1.5 空气源热泵机组与水冷式冷水机组的比较
  1.5.1 占地面积
  单就风冷式制冷机外形尺寸而言,要比水冷式制冷机组的尺寸大,但水冷式制冷机需设置冷却塔和冷却水泵,因此水冷机的综合尺寸较风冷机要大很多。另外,风冷式制冷机一般置于高层建筑的裙楼屋顶或多层建筑的屋顶,其外形尺寸同水冷式制冷机在屋顶设置冷却塔的占地面积相当,这样就节省了在建筑物内因设置了制冷机房而多占用的面积。这在寸土寸金的大城市中尤显优势。
  1.5.2 系统简单
  风冷式制冷机因没有冷却水系统,使制冷系统变得简单化,即省去了冷却塔、冷却水泵和管路的施工安装工作量,也减小了冷却水系统运行的日常维护、保养工作量与维修费用。
  1.5.3 对建筑物美观的影响
  目前大部分建筑物的水冷式制冷机组,均采用冷却塔循环水冷却系统。冷却塔安装在大楼屋面,既影响建筑外观,又与优雅环境不协调。使用冷却塔常常会遭到审美观念较强的的反对。而风冷式制冷机外形方正,高度一般不会超过3m,比冷却塔要低一半左右,对建筑物外观影响相对较小。而且风冷机还可防止某些冷却塔因瓢水而形成的“晴天下小雨”给人们带来的不便。
  1.5.4 水阻力
  风冷机组水系统的另一特点是,风冷机水侧阻力通常为30~50kPa,远比一般水冷机的水侧阻力80~100kPa要小。
  1.5.5 节水方面
  在空调工程上冷却塔运行中所蒸发与风耗的水量较大,而且无法回收。例如:深圳经协大厦,空调冷却水的补水量是整个大厦中日常生活用水的一倍。而风冷机却无须消耗冷却水。
  1.5.6 部分负荷时的能耗问题
  美国特灵(TRANE)公司曾做过水冷离心式冷水机组和风冷离心式冷水机组在全负荷和部分负荷的耗电量比较:其数据见表1
  表1 水冷机与风冷机耗电量比较
制 冷 量kW 
耗 电 量(kW) 
全 负 荷 
2/3 负 荷 
1/3 负 荷 
  从表中数据可见,在全负荷时,由于风冷式冷水机组的冷凝温度高于水冷式机组,故风冷机的压缩机需要较大的功率,因此风冷式冷水机组耗电量确比水冷机要大,大约大15%左右。但在2/3负荷时两者基本持平,且风冷机耗电量还略低。而在1/3负荷时,风冷机的耗电量远远低于水冷机,大约低30%左右。但由于空调负荷在整个夏季的分布是极不平衡的,甚至在一天之内各时段的负荷也差别很大,故机组在最大负荷下运行的时间是极其有限的,即制冷机大都处于部分负荷下运转,因此使用风冷机的能耗不比水冷机的能耗大。
  1.5.7 风冷机与冷水机综合费用的比较
  制冷机的综合费用,包括一次性投资费用和运行维护费用,就一次性投资费用而言,风冷机要比水冷机花钱多,但是水冷机造价加上冷却塔、冷却水泵、管道和水处理等费用,水冷机的一次性投资费用并不比风冷机少太多,况且冷却水系统中冷却塔、水管路和水泵等设备的维护保养费、水处理费、冷凝器清洗费等均较风冷机组高。冷水机组年运行时间越长,对风冷式制冷机组越有利,风冷机与水冷机组相比较,其处投资回收期短。所以,南方地区用于空调的冷水机组更适合采用风冷式制冷机组。从冷却条件来看,南方地区夏季室外湿球温度较高,也对水冷式制冷机组不利。
  1.6 空气源热泵机组的应用与展望
  1.6.1 空气源热泵机组的应用
  在此借鉴一些国外的做法:
  1、对于供热负荷远小于供冷负荷的地区,可以对与供热负荷相应的冷量部分用热泵提供热量(冬)和冷量(夏),而其余冷量由cop较高的制冷设备(如离心式)来解决。这样夏季的电耗可得以节省。
  2、采用蓄热方法,冬季以中午热泵出力有余,可将该热量积蓄在蓄热槽里,到晨、晚不足时使用,这种蓄热方法可以在水蓄热系统中应用,也可以在空气源热泵的冰蓄热装置中实现。
  3、采用热回收式热泵,即在热泵循环中增设一冷媒/水换热器,夏季回收部分冷凝器排热量,冬季可回收空调区内的热量补充采热蒸发器的不足,即在冬季时不仅是空气热源,同时又利用了内区水热源。最近国外推出一种与夏季冰蓄冷相结合的空气源热泵装置,全年可实现八种运行工况,冬季则可根据一天内气候变化规律完成热泵供热功能,弥补了过去热泵出力与建筑能耗有相反趋向的不足。
  4、当有条件多能源供冷供热时,可合理组织供能模式,例如:当高层建筑物的层为办公楼而下部裙房为综合用途者,则高层部分可用空气源热泵装置(有条件时考虑储冰),低层部分可采用燃气吸收式系统。当电动制冷设备与燃气吸收式联合供能时,则可按夏季优先用燃气、冬季优先用电力来协调供能。
  5、当利用燃气作能源时,可试行热力原动机(燃气机)直接带动的空气源热泵,它不仅利用了空气热源,还从原动机的排热中回收大量热量,其能量利用系数可达1.5左右。国外已有容量达240kW的整体式机组。
  1.6.2 空气源热泵机组的展望
  随着城市建设对建筑立面美观性的要求、对冷却塔使用的制约等因素,和对能源的利用率,以及某些城市对冷却塔使用的制约等因素,那么,空气源冷水机组作为空调冷热源,在某些地区的使用将会愈来愈多,空气源热泵也将向着成熟和完善的方向继续发展。
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  17.John F.Straube,Ph.D.《Moisture in Buildings》。Ashrae Journal,January
  18.Christopher K.Wilkins,P.E and Risto Kosonen,Lic.《Tech.Cool ceiling system:A European air-conditioning alternative》。Ashrae Journal,August
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