熱泵與熱泵的工作原理

   1.熱泵與熱泵的工作原理

    熱 泵技術是近年來在全世界備受關注的新能源技術，目前較多地應用于冷暖空調機。日常生活中泵的應用很多。泵是一種提高位能的裝置，根據(jù)用途不同有水泵、氣 泵、油泵等。水泵主要是提高水位或增加水壓；氣泵主要是增加氣壓；油泵主要是用于供油系統(tǒng)和油壓設備。人們使用的打氣筒也是一種簡單的注復式氣泵。這些泵 都是對接觸的物質直接作功。

    “熱” 不是物質，而是能，廣泛的存在于自然界中的各類質的物體中，這些物質，我們認為是熱的載體，載體可以是固體（如金屬）、液體（如水）、也可以是氣體。熱的 傳遞方式有對流、傳導和輻射。“熱”必須通過載體攜帶并傳遞，不同載體主要傳遞方式不同。熱泵顧名思義就是泵熱的裝置。按照新的國際制冷辭典的定義，熱泵 是以冷凝器放出熱量來供熱的制冷系統(tǒng)。熱泵按工作原理可以分為蒸氣壓縮式、氣體壓縮式、蒸氣噴射式、吸收式、電熱式、半導體式和電化學式多種。而目前應用 最普遍的應當是蒸氣壓縮式熱泵。它的工作主要是靠電力驅動的壓縮機使熱泵工質在壓縮機、熱交換器、節(jié)流裝置等部件組成的閉合回路系統(tǒng)中進行循環(huán)，通過工質 狀態(tài)的相變，將低品位熱能轉化為高品位熱能。低端吸熱制冷，高端放熱制熱，周而復始的循環(huán)得到的是制冷又制熱的雙重效應，目前較多的應用于冷暖空調。

    熱 泵系統(tǒng)的工作原理。蒸發(fā)器吸收熱后，其工質蒸發(fā)生成的高溫低壓過熱氣體在壓縮機中經絕熱壓縮變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w，經冷凝器定壓冷凝為低溫高壓液體（放出汽 化熱，而制熱）。液態(tài)工質經降壓絕熱節(jié)流為低溫低壓液體，再進入蒸發(fā)器定壓吸收熱源熱量，并蒸發(fā)變成過熱蒸氣重復下一個循環(huán)。所以利用熱泵熱水機釋放到水 中的熱量不是直接用電加熱產生出來的，而是通過熱泵熱水機把熱源搬運到水中去的。

   利 用少量高品位的電能作為驅動能源，從低溫熱源高效吸收低品位熱能并傳輸給高溫熱源，達到了“泵熱”的目的。熱泵技術也是一種提高能量品位的技術，它不是能 量轉換的過程，不受能量轉換效率極限1００％的制約，而是受逆卡諾循環(huán)效率的制約。其搬運的能力與投入熱泵的電能之比稱為制熱性能系數(shù)又稱能效比（用 ＣＯＰ來表示）。

    其理論效率為:(工作溫度＋273)/溫升△T。當工作溫度25℃,△T為20℃時，理論制熱系數(shù)就可以達到COP理＝15。

    但是實際當中，電動機效率＝0.95，壓縮機效率＝0.8，換熱器效率＝0.9，系統(tǒng)效率＝0.8，則總效率為0.95×0.8×0.9×0.8=0.55.COP實＝15×0.55=8.25.

    這就是說投入1KW的電能來搬運熱量，理想最高可以搬運8.25KW的熱量.