空气源热泵热水机组工作原理图

(2010-07-15 15:30:57) 

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    冷水水源直接进入热水机组入水口，热水机组按设定的温度进行加热，加热后的热水进贮水保温水箱，然后通过循环泵从保温水箱抽水送入系统中。它是吸收空气中的热能，利用电能驱动压缩机工作，把空气中的低品位热能吸收并提升，再传输到热水中。它是以电能来驱动工作，而非电能来制热。燃油锅炉由于燃油的价格高，产生的效能并不高。电资源虽丰富，但用电直接制热的方式不但耗电量大，运行成本高，而且电热管容易损坏。 

　　热泵是通过消耗一部分高品质的能量从低温热源（空气）转移到高温热源（热水）中的一种装置。转移到高温热泵（热水）中的热量QH包括消耗掉的高品质电能W和从低温热源（空气）中吸收的热量QL，根据能量守恒原理及热力学第一定律，有

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　QH=W+QL ……（1）

（1）式两边同除以W则　　　　　　　　　　QH=1+QL ……（2）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 W　 W

　　式中QH为机组所获得的能量，储存于热水中；W为机组所消耗的电能；QL为来自空气中的热量，这部分能量来自于大自然的馈赠，不论环境温度如何变化，它总是以热焓的形式寄存于空气之中，所以热泵是一种高效节能的制热装置。

定义能效比（COP）为热泵机组产出的热量与投入的电能之比，即产出投入比COP=QH代入（2）式，即

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　W

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　COP=1+QL ……（3）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　W

　　COP是与低温热源的热力参数相关的函数，对空气源热泵而言，其值随空气的温度、湿度等参数的改变而变化，但无论如何变化，由（3）式可知：显然COP值恒大于1，即热泵的热效率突破了传统加热设备的热效率极限100%，这就是热泵节能的热力学依据。

　　热泵不是热能的转换而是热量的搬运设备，热泵制热的效率，不受能量的转换效率（100%为其极限）的制约，而是受到逆向卡诺循环效率的制约，其理论上的最高效率为（工作温度+273.15）/高低温差。只要有效降低工作温差就可以提高制热效率。