热泵原理及分类在自然界中,水总由高处流向低处,热量也总是从高温传向低温
但人们可以用水泵把水从低处提升到高处,从而实现水的由低处向高处流动,热泵同样可以把热量从低温传递到高温
所以热泵实质上是一种热量提升装置,热泵的作用是从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机相同,都是根据逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样
一台压缩式热泵装置,主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成,通过让工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量) →压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中
热泵在工作时,把环境介质中贮存的能量 QA 在蒸发器中加以吸收;它本身消耗一部分能量,即压缩机耗电 QB;通过工质循环系统在冷凝器中进行放热QC,QC=QA+QB,由此可以看出,热泵输出的能量为压缩机做的功 QB 和热泵从环境中吸收的热量 QA;因此,采纳热泵技术可以节约大量的电能
热泵进展趋势 : 从科学利用热能的角度来说,使用电力、燃气、燃油等高品位的能源,来加热仅四五十度温升的生活用热水是极不合算的,这样的加热过程即使是达到100%的效率,表面看是没有热能的损失,但实际上已经伴随着巨大的熵增损失,是一种极大的能源浪费
从热力学第二定律的意义上讲,传热的温差越大,能量的损失就越大,即热能除了有“热量”方面度量以外,还有“品位”方面的度量,人们应该尽可能使用较低品位的热能,这才是科学的和合理的
现有的热水器实质上都是能量转换装置,它把电能、燃料的化学能或太阳能转换为热能,其系统“效率”不可能超过 100 % ,例如燃气热水器,因为有高温废气的排放、不完全燃烧、强制排烟及换热效率方面的损失,实际的制热系数仅在 0
在很久以前,科学家就提出了热泵的工作原理,为人类科学的使用低温热能指出了方向