一、空氣源熱泵簡介
1、什么是空氣源熱泵
空氣源熱泵又叫空氣源熱泵熱水器,顧名思義就是把空氣中的熱量通過冷媒搬運到水中，傳統(tǒng)的電熱水器和燃氣熱水器是通過消耗燃氣和電能來獲得熱能,而空氣能熱水器是通過吸收空氣中的熱量來達到加熱水的目的，在消耗相同電能的情況下可以吸收相當(dāng)于三倍電能左右的熱能來加熱水。
熱泵組成四大件:蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和節(jié)流裝置四個部件。
2、空氣源熱泵工作原理
空氣能熱水器是按照”逆卡諾”原理工作的，具體來說，就是”室外機”作為熱交換器從室外空氣吸熱，加熱低沸點工質(zhì)(冷媒)并使其蒸發(fā)，冷媒蒸汽經(jīng)由壓縮機壓縮升溫進入水箱，將熱量釋放至其中的水并冷凝液化,隨后節(jié)流降壓降溫回到室外的熱交換器進入下一個循環(huán)。簡單來說是吸收空氣中的熱量來加熱水。
運用熱泵工作原理制熱,與空調(diào)制冷相反--國家制冷標(biāo)準是1000瓦，電制冷2800瓦。根據(jù)熱平衡的原理，同時最少產(chǎn)生2800 瓦的熱量，加上輸入的1000瓦電，實際產(chǎn)生的熱量在3000-- 4000瓦，把這些熱量輸送到保溫水箱，其耗電量只是電熱水器的四分之--(電熱水器即使熱效率100%， 輸入1000電也只有1000瓦的熱)。
二、熱力學(xué)定律
1、熱力學(xué)第一定律
自然界一切物體都具有能量，能量有各種不同形式，它能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個物體傳遞給另一個物體，在轉(zhuǎn)化和傳遞過程中能量的總和不變。在熱力學(xué)中，系統(tǒng)發(fā)生變化時，設(shè)與環(huán)境之間交換的熱為Q，與環(huán)境交換的功為W，可得熱力學(xué)能(亦稱內(nèi)能)的變化為
AU=Q+W
熱可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣Γσ部梢赞D(zhuǎn)變?yōu)闊?消耗一定的功必產(chǎn)生- -定的熱，一定的熱消失時，也必產(chǎn)生一定的功。
2、熱力學(xué)第二定律
克勞修斯表述:不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化。
開爾文表述:不可能制成一種循環(huán)動作的熱機，從單一熱源取熱。使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓?/p>
這是從能量消耗的角度說的。開爾文表述還可以表述成:第二類永動機不可能實現(xiàn)。
三、卡諾循環(huán)
1、卡諾循環(huán)定義
卡諾循環(huán)(Carnot cycle)是由法國工程師尼古拉●萊昂納爾●薩迪●卡諾于1824年提出的，以分析熱機的工作過程，卡諾循環(huán)包括四個步驟:等溫吸熱，在這個過程中系統(tǒng)從高溫?zé)嵩粗形諢崃?絕熱膨脹，在這卡諾循環(huán)ts圖個過程中系統(tǒng)對環(huán)境作功,溫度降低;等溫放熱，在這個過程中系統(tǒng)向環(huán)境中放出熱量,體積壓縮;絕熱壓縮，系統(tǒng)恢復(fù)原來狀態(tài)，在等溫放熱和絕熱壓縮過程中系統(tǒng)對環(huán)境作負功。卡諾循環(huán)可以想象為是工作于兩個恒溫?zé)嵩粗g的準靜態(tài)過程，其高溫?zé)嵩吹臏囟葹門1,低溫?zé)嵩吹臏囟葹門2。這一概念是1824年N.L.S.卡
諾在對熱機的最大可能效率問題作理論研究時提出的。卡諾假設(shè)工作物質(zhì)只與兩個恒溫?zé)嵩唇粨Q熱量，沒有散熱、漏氣、摩擦等損耗。為使過程是準靜態(tài)過程，工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰釕?yīng)是無溫度差的等溫膨脹程，同樣,向低溫?zé)嵩捶艧釕?yīng)是等溫壓縮過程。因限制只與兩熱源交換熱量，脫離熱源后只能是絕熱過程。作卡諾循環(huán)的熱機叫做卡諾熱機。
2、卡諾循環(huán)的效率
通過熱力學(xué)相關(guān)定理我們可以得出，卡諾循環(huán)的效率ηc=1-T2/T1，由此可以看出，卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)的效率只與兩個熱源的熱力學(xué)溫度有關(guān)，如果高溫?zé)嵩吹臏囟萒1 愈高，低溫?zé)嵩吹臏囟萒2愈低，則卡諾循環(huán)的效率愈高。因為不能獲得T1→∞的高溫?zé)嵩椿騎2=0K(-273°C)的低溫?zé)嵩矗裕ㄖZ循環(huán)的效率必定小于1。
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