一、空氣源熱泵簡(jiǎn)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(guò)冷媒搬運(yùn)到水中,，傳統(tǒng)的電熱水器和燃?xì)鉄崴魇峭ㄟ^(guò)消耗燃?xì)夂碗娔軄?lái)獲得熱能,而空氣能熱水器是通過(guò)吸收空氣中的熱量來(lái)達(dá)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(lái)加熱水,。
熱泵組成四大件:蒸發(fā)器,、壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流裝置四個(gè)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(lái)說(shuō),，就是”室外機(jī)”作為熱交換器從室外空氣吸熱,，加熱低沸點(diǎn)工質(zhì)(冷媒)并使其蒸發(fā)，冷媒蒸汽經(jīng)由壓縮機(jī)壓縮升溫進(jìn)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(jìn)入下一個(gè)循環(huán),。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是吸收空氣中的熱量來(lái)加熱水。
運(yùn)用熱泵工作原理制熱,與空調(diào)制冷相反--國(guó)家制冷標(biāo)準(zhǔn)是1000瓦,，電制冷2800瓦,。根據(jù)熱平衡的原理，同時(shí)最少產(chǎn)生2800 瓦的熱量，加上輸入的1000瓦電,，實(shí)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(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體,，在轉(zhuǎn)化和傳遞過(guò)程中能量的總和不變。在熱力學(xué)中,，系統(tǒng)發(fā)生變化時(shí),，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?，功也可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊?消耗一定的功必產(chǎn)生- -定的熱，一定的熱消失時(shí),，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(kāi)爾文表述:不可能制成一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī),，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(shuō)的,。開(kāi)爾文表述還可以表述成:第二類永動(dòng)機(jī)不可能實(shí)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(guó)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(jī)的工作過(guò)程,，卡諾循環(huán)包括四個(gè)步驟:等溫吸熱,，在這個(gè)過(guò)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(gè)過(guò)程中系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作功,溫度降低;等溫放熱,，在這個(gè)過(guò)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(lái)狀態(tài)，在等溫放熱和絕熱壓縮過(guò)程中系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作負(fù)功,?？ㄖZ循環(huán)可以想象為是工作于兩個(gè)恒溫?zé)嵩粗g的準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)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(duì)熱機(jī)的最大可能效率問(wèn)題作理論研究時(shí)提出的,?？ㄖZ假設(shè)工作物質(zhì)只與兩個(gè)恒溫?zé)嵩唇粨Q熱量，沒(méi)有散熱,、漏氣,、摩擦等損耗。為使過(guò)程是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程,，工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰釕?yīng)是無(wú)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(guò)程。因限制只與兩熱源交換熱量,，脫離熱源后只能是絕熱過(guò)程,。作卡諾循環(huán)的熱機(jī)叫做卡諾熱機(jī)。
2,、卡諾循環(huán)的效率
通過(guò)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(gè)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?yàn)椴荒塬@得T1→∞的高溫?zé)嵩椿騎2=0K(-273°C)的低溫?zé)嵩矗?，卡諾循環(huán)的效率必定小于1,。
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