泵與熱泵的工作原理

(1)泵的概念：所謂泵是一種把分散物質(zhì)集中并提高其位能的裝置。“熱”不是物質(zhì)，而是能，“熱”的集中和提高位能必須通過(guò)載體來(lái)實(shí)現(xiàn)，載體就是冷媒。熱泵就是利用少量高品位的電能作為驅(qū)動(dòng)能源，從低溫分散的熱源高效吸收低品位熱能并傳輸給高溫?zé)嵩矗_(dá)到“泵熱”的目的。

(2)熱泵的概念：熱泵目前應(yīng)用最普遍的是蒸汽壓縮式熱泵。這種熱泵系統(tǒng)的工作原理：冷媒在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱后蒸發(fā)，蒸發(fā)成過(guò)熱蒸汽進(jìn)入壓縮機(jī)，在壓縮機(jī)中經(jīng)絕熱壓縮變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w，經(jīng)冷凝器定壓冷凝為低溫高壓液體，液態(tài)冷媒經(jīng)節(jié)流為低溫低壓液體，再進(jìn)入蒸發(fā)器定壓吸熱，依次往復(fù)循環(huán)。熱泵熱水器就是把空氣中熱能搬運(yùn)到水中將水加熱。

熱泵技術(shù)是一種提高能量品位的技術(shù)，它不是能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程，所以不受能量轉(zhuǎn)換效率極限100%的制約，而是遵守逆卡諾原理。其搬運(yùn)的能量與驅(qū)動(dòng)熱泵的電能之比稱為制熱性能系數(shù)又稱為能效比(用cop來(lái)表示)。能效比cop值越大越節(jié)能。

一臺(tái)熱泵的主要裝置由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)、膨脹閥組成。工作過(guò)程是通過(guò)工質(zhì)不斷完成蒸發(fā)(吸取環(huán)境中的能量)→壓縮→冷凝(放出能量)→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過(guò)程，將環(huán)境中的熱量轉(zhuǎn)移到加熱對(duì)象中。從而使加熱對(duì)象的溫度達(dá)到使用范圍。由于電不是直接參與加熱故所需的電量不要很多。電能的熱利用率可達(dá)到300%。

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