2020暖通工程師考試講義：泵與熱泵的工作原理

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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集中并提高其位能的裝置。“熱”不是物質，而是能，“熱”的集中和提高位能必須通過載體來實現(xiàn)，載體就是冷媒。熱泵就是利用少量高品位的電能作為驅動能源，從低溫分散的熱源高效吸收低品位熱能并傳輸給高溫熱源，達到“泵熱”的目的。

(2)熱泵的概念：熱泵目前應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)成過熱蒸汽進入壓縮機，在壓縮機中經(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，再進入蒸發(fā)器定壓吸熱，依次往復循環(huán)。熱泵熱水器就是把空氣中熱能搬運到水中將水加熱。

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

一臺熱泵的主要裝置由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機、膨脹閥組成。工作過程是通過工質不斷完成蒸發(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)過程，將環(huán)境中的熱量轉移到加熱對象中。從而使加熱對象的溫度達到使用范圍。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到300%。

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