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空气能热泵的制冷/制热的逆卡诺循环原理

返回列表 来源:本站 发布日期: 2022.10.24

一、空气能热泵的工作原理我们知道,水蒸发要吸取热量,水蒸汽疑固要放热。制冷机组(空气能热泵)就是借助这种“气化吸取热量、液化放热”原理工作的,只不过整个过程是由冷媒在全封闭的装置中实现罢了。因为低压蒸气是由压缩机升压,所以叫做蒸气压缩式制冷(制暖)装置。

蒸气压缩式制冷(制暖)装置,主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀(或节流阀)和蒸发器4大零件及其连接管路构成,其装置内充注冷媒。其工作原理是压缩机将从蒸发器来的低压冷媒蒸气进行压缩,转化为高温高压蒸气后进入冷凝器,受到冷却空气或水的冷却放出热量并疑固成高压液体,在经过胀阀节流后转化为低压、低温的液体,进入蒸发器吸取热量气化。然后再次进压缩机,继续下一个循环。借助蒸发器得到冷量的设备就是制冷机组;借助冷凝器得到热量的设备就是空气能热泵。

二、理想的制冷(制暖)循环--逆卡诺循环

卡诺循环分正卡诺循环和逆卡诺循环,均是2个等温过程和2个绝热过程构成,它们是一个理论循环。如图所示1-2-341是逆卡诺循环,在逆卡诺循环中,冷媒沿绝热线34膨胀,温度由热源温度Tk降低至冷源温度T0;然后沿等温线4-1蒸发,工质再从1被绝热压缩到状态2,最后沿着等温线2-3冷凝。可推导出制冷系数,即得到冷量与输入电功率之比

ε=Q/W

逆卡诺循环的制冷系数、与冷媒没有关系,仅在于冷热源温度。冷源(室内)温度越低,热源(室外)温度越高,其制冷系数越小。同时冷源温度的影响大于热源温度的影响。这就解释了,为什么我们的空调,夏季天气越热,越不行。

逆卡诺循环供热系数:

同样的逆卡诺循环的制暖系数,也仅在于冷热源温度。当热源(室内)温度一定时,冷源(室外)温度降低,室内外温差(分母)增大,制暖系数(即制暖能力)下降,这也就是我们所说的,冬季天气越冷,空气能热泵越不行。即“逆反效应。


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