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空气能小知识,一篇文章告诉你热泵的工作原理

发布时间:2021-09-26

当下,随着清洁采暖之风的迅速袭来,空气能热泵的应用范围越来越广,谈及空气能热泵,其历史由来已久,具体可追溯到1824年。1824年一位名为卡诺的法国科学家提出了卡诺循环原理,由此打开了热泵世界的大门。1850年,英国科学家开尔文基于卡诺理论提出:冷冻装置可以用于加热。自此以后的半个多世纪,无数科学家热衷于对热泵进行研究。

直至1912年瑞士苏黎世成功安装一套以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖,这是世界上第一套水源热泵系统,也是热泵装置迈向世界舞台的第一步。20世纪70年代后,受到能源危机的冲击,新能源的应用与开发迫在眉睫,空气能热泵技术的发展受到更大的关注。



空气能热泵发展到如今,它的工作原理具体是什么呢?今天这篇文章就带你透彻地了解空气能热泵的工作原理。

根据逆卡诺循环原理,低温高压液态制冷剂经膨胀机构节流处理后变为低温低压的液态制冷剂,进入空气交换机中蒸发吸热,从空气中吸收大量的热量Q2;蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机,被压缩后,变成高温高压的制冷剂(此时制冷剂中所蕴藏的热量分为两部分:一部分是从空气中吸收的热量Q2,一部分是输入压缩机中的电能在压缩制冷剂时转化成的热量Q1;被压缩后的高温高压制冷剂进入热交换器,将其所含热量(Q1+Q2)释放给进入热换热器中的冷水,冷水被加热到60℃直接进入保温水箱储存起来供用户使用;放热后的制冷剂以液态形式进入膨胀机构,节流降压,如此不间断进行循环。冷水获得的热量Q3=制冷剂从空气中吸收的热量Q2+驱动压缩机的电能转化成的热量Q1, 在标准工况下:Q2=3.601,即消耗1份电能,得到4.6份的热量。 


“逆卡诺循环”由两个等温过程和两个绝热过程组成。低温低压的液态制冷剂,进入蒸发器中等温吸热蒸发,从空气中吸收大量的热量,蒸发吸热后的制冷剂以气态形式进入压缩机,被绝热压缩成高温高压的气态制冷剂进入冷凝器,将其所含热量等温释放给进入冷凝器中的冷水,冷水被加热输送到用户端进行采暖或洗浴,同时制冷剂变成高温高压的液态进入节流装置,绝热膨胀成低温低压的液态进入蒸发器,周而复始;反之循环,则进行制冷。


随着科技的进步,空气能热泵技术日益精进。在空气能热泵众多品牌中,芬尼克兹已经研发出了能够在-38℃低环温环境下高效工作的机组,在清洁采暖之风下,空气能热泵定会走进千家万户。

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