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热泵是一种利用制冷剂转换热量的装置

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热泵是一种利用制冷剂转换热量的装置

发布日期:2018-02-28 作者: 点击:

按照一般的定义,“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热,经过电力做功,输出可被人们所用的高品位热的设备,是一种节能、环保、清洁的采暖和热水设备。  

    热泵是利用制冷剂常温下气态超低温或加压下液态的特性,将低温热源收集起来,通过压缩气态制冷剂从而得到高温热源的一种装置。  

    简单的说,热泵是一种利用制冷剂转换热量的装置。  

    所以理论上说,制冷系统所用的制冷剂,热泵系统全都可以采用,譬如R22、R407c、R134a、氨水都可以,还可以和制冷系统一样使用混合制冷剂。论著也多以空调制冷或空调冷源为名。而在以热泵为名的专著中,则以其制热功能为主要内容。对于热泵,实际上存在狭义和广义两种理解。按照狭义理解,只有以制热或制热兼制冷为目的时,才称其为热泵。并且定义,以空气或水为低温热源的热泵,为空气源热泵和水源热泵。但是具体到实际情况,则要考虑制热的温度,制热效率等问题,需要对制冷剂进行精心选取。  

    众所周知,水往低处流。而欲将水提升或传输时,则须依靠某种动力驱动的水泵。同样道理,热可以自发地从高温物体传向低温物体,而欲从低温物体传向高温物体,也必须依靠使用某种动力驱动的装置—热泵。这也就是热力学第二定律所阐述的:热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。当热泵在将热由低温物体传至高温物体的过程中,在低温物体一端,由于热的失去而产生制冷效应,在高温物体一端,则由于热的获得而产生制热效应。因此,热泵工作的过程中,制冷与制热两种效应是同时并存的。概括地说,就是一个过程,两种效应。但在实际应用中,或用其制冷,或用其制热,或用其轮换制冷制热,或用其同时制冷及制热。制冷机实际上是用作制冷的热泵。也可以说,制冷机即热泵,或确切地说,制冷机是热泵的一种类型。因此,在空调领域认识这一概念应该统一为空调热泵,而非空调制冷与热泵分立。同时制冷及制热除外,热泵单独用作制冷或制热时,其相对的另一种效应是不加以利用的。 

    长期以来,热泵的制冷功能在空调等领域应用相当广泛,而其制热功能的应用则相对推迟和少了许多。原因并不复杂,天然冷源的作用十分有限,正是为了追求人工冷源,人们开发和逐渐完善了制冷机—应用其制冷功能的热泵。而热却可以通过柴草煤炭以及油气等的燃烧很容易地获得。不必要花费过多的金钱去购置热泵这种精密的设备,和交付昂贵的电费。上世纪七十年代能源危机之后,人们开始对可以利用低品位热能的热泵重视起来。国内从九十年代开始,由于第一、热泵制造技术的引进,使其性能提高,售价降低;第二、环保意识日渐提高;第三、电力供应状况的改善,用电政策发生转变等原因,热泵的制热功能引起人们的关注。制冷与制热双功能的大气源热泵应用渐多,地下水水源热泵也开始在建筑空调甚至采暖系统中使用。  

    正所谓存在决定意识,由于长期以来在空调领域内,热泵主要用于制冷,理论著述也多以制冷为主线,一般只在末尾单列热泵章节,简略表述其制热功能。装有四通换向阀、制冷制热双功能者,也被称为“热泵式”或“带热泵的”等等。而广义的理解,热泵的功能即包括制冷,也包括制热,或制冷兼制热。


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