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工作原理

机组制冷剂循环由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀/毛细管四大主要部件组成,通过让制冷剂不断完成蒸发(吸取环境中的热量)→压缩→冷凝(放出热量)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中;水箱与热泵之间通过循环水泵把水加热,制热高效节能。

热泵工作时,机组通过压缩机消耗少量电能Q1驱动制冷剂在蒸发器中吸收空气能量Q2;通过工质循环在冷凝器(水加热器)中进行放热Q3,实验与应用证明Q3=Q1+Q2,由此可以看出,热泵输出的能量Q3为压缩机所耗的功Q1与热泵从环境中吸收的热量Q2之和;额定工况时Q2≥3.6Q1,进而Q3≥4.6 Q1;因此,采用热泵热水机组可以节约大量的电能。

如下图所示:低环境温度空气源热泵机组工作原理图。

卡诺循环是由两个绝热过程和两个等温过程构成的循环过程。它是1824年N.L.S.卡诺(见卡诺父子)在对热机的最大可能效 率问题作理论研究时提出的。卡诺假设工作物质只与两个恒温热源交换热量,没有散热、漏气、擦等损耗。为使过程是准静态过程,工作物质从高温热源吸热应是无温度差的等温膨胀过程,同样,向低温热源放热应是等温压缩过程。因限制只与两热源交换热量,脱离热源后只能是绝热过程。应用卡诺循环的热机叫做卡诺热机。

卡诺循环:有两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程所组成的理想循环。

1、等温膨胀

2、绝热膨胀

3、等温压缩

4、绝热压缩

逆卡诺循环:理想的制冷循环应为逆卡诺循环。

1、绝热压缩

2、等温压缩

3、绝热膨胀

4、等温膨胀

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