當前,我們在使用能源中存在著許多不合理的現(xiàn)象,造成了極大的浪費。其中最突出的浪費是對能源沒有“量才而用”,普遍地把煤炭、石油、天然氣等高質(zhì)能源“降級使用”。而熱泵是一種能使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體的能量利用裝置。恰當?shù)剡\用熱泵可以把那些不能直接利用的低溫能變?yōu)橛杏玫臒崮?。具有顯著的節(jié)能效果。 熱泵具有以下良好性能:
1、高效率 冬季取暖要求維持室溫在20℃左右。如果直接用電熱加熱器取暖,在用能上是{zd0}的浪費。因為,電熱器雖然能將電能全部轉(zhuǎn)換成熱能,1KW·H也只能產(chǎn)生3600KJ的熱量。如果采用電動熱泵,由于制熱系數(shù)遠大于1,因此可以向室內(nèi)提供耗電量三倍熱量??梢怨?jié)約80%的電力。
2、環(huán)境問題 采用新型環(huán)保制冷劑,對空氣中的臭氧不會造成破壞,也就說對空氣沒有污染,無廢氣廢物排放。
3、熱泵工作原理及結(jié)構(gòu) 熱泵是通過消耗一部分高品質(zhì)的能量把熱量從低溫熱源轉(zhuǎn)移到高溫熱源中的一種裝置。轉(zhuǎn)移到高溫熱源中的熱量包括消耗的高品質(zhì)熱量和從低溫熱源中吸收的熱量。在上個世紀初,科學家就提出了熱泵的工作原理,為人類使用低溫熱源指出了方向,目前熱泵技術(shù)在世界上也已經(jīng)有了許多方面的應用,國內(nèi)的應用主要在冷熱雙效空調(diào)產(chǎn)品中,即以室外空氣為熱源對室內(nèi)空氣進行加熱,以達到節(jié)能的目的。熱泵不是熱能的轉(zhuǎn)換設備,而是熱量的搬運設備。 空氣熱源熱泵就是根據(jù)熱泵原理及技術(shù)設計研發(fā)的一種制熱設備。它就是通過消耗少部分電能,把外界空氣中的熱量轉(zhuǎn)移到熱泵低溫空氣當中。它利用逆卡諾循環(huán)原理,以環(huán)保型制冷劑為媒介,通過壓縮機的做功,實現(xiàn)低溫熱能向高溫熱能的搬運。壓縮機排出的高溫高壓的制冷劑氣體在冷凝器冷凝成液體,同時放出大量的冷凝熱,冷凝熱被熱泵中的低溫空氣吸收,使得熱泵中的空氣的溫度得以升高,制冷劑液體經(jīng)過節(jié)流元件以后壓力大幅降低,在蒸發(fā)器中吸熱蒸發(fā),蒸發(fā)所需熱量全部來自于空氣,全部蒸發(fā)完畢的低壓制冷劑氣體被壓縮機吸入,通過壓縮機做功后,變成了高溫高壓的制冷劑氣體,重新由壓縮機排氣口排出,如此往復循環(huán)。轉(zhuǎn)移到高溫熱源中的熱量包括消耗的高品質(zhì)熱量和從低溫源中吸收的熱量。 通過這個過程我們可以進一步看到,熱泵不是熱能的轉(zhuǎn)換設備而是熱量的搬運設備,因此熱泵制熱的效率不受能量轉(zhuǎn)換效率({bfb}為其極限)的制約,而是受到逆向卡諾循環(huán)效率的制約,這就是其制熱系數(shù)可以達到300~400%甚至更高的原因。 一臺壓縮式熱泵裝置,主要有蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥四部分組成,通過讓工質(zhì)不斷完成蒸發(fā)(吸取環(huán)境中的熱量) →壓縮→冷凝(放出熱量)→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程,從而將環(huán)境里的熱量轉(zhuǎn)移到烘房中的空 氣中。
4 、熱泵在工作時,把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量QA在蒸發(fā)器中加以吸收;它本身消耗一部分能量,即壓縮機耗電QB;通過工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中進行放熱QC,QC=QA+QB,由此可以看出,熱泵輸出的能量為壓縮機做的功QB和熱泵從環(huán)境中吸收的熱量QA;因此,采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量的電能。
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