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暖通空调知识:泵与热泵的工作原理

(1)泵的概念:所谓泵是一种把分散物质集中并提高其位能的装置。“热”不是物质,而是能,“热”的集中和提高位能必须通过载体来实现,载体就是冷媒。热泵就是利用少量高品位的电能作为驱动能源,从低温分散的热源高效吸收低品位热能并传输给高温热源,达到“泵热”的目的。

(2)热泵的概念:热泵目前应用最普遍的是蒸汽压缩式热泵。这种热泵系统的工作原理:冷媒在蒸发器内吸热后蒸发,蒸发成过热蒸汽进入压缩机,在压缩机中经绝热压缩变为高温高压的气体,经冷凝器定压冷凝为低温高压液体,液态冷媒经节流为低温低压液体,再进入蒸发器定压吸热,依次往复循环。热泵热水器就是把空气中热能搬运到水中将水加热。

热泵技术是一种提高能量品位的技术,它不是能量转换的过程,所以不受能量转换效率极限99.99%的制约,而是遵守逆卡诺原理。其搬运的能量与驱动热泵的电能之比称为制热性能系数又称为能效比(用cop来表示)。能效比cop值越大越节能。

一台热泵的主要装置由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀组成。工作过程是通过工质不断完成蒸发(吸取环境中的能量)→压缩→冷凝(放出能量)→节流→再蒸发的热力循环过程,将环境中的热量转移到加热对象中。从而使加热对象的温度达到使用范围。由于电不是直接参与加热故所需的电量不要很多。电能的热利用率可达到300%.

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