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热泵是一种以冷凝器放出的热量对被调节环境进行供热的一种制冷系统。就热泵系统的热物理过程而言,从工作原理或热力学的角度看,它是制冷机的一种特殊使用型式。它与一般制冷机的主要区别在于:
①使用的目的不同。热泵的目的在于制热,研究的着眼点是工质在系统高压侧通过换热器与外界环境之间的热量交换;制冷机的目的在于制冷或低温,研究的着眼点是工质在系统低压侧通过换热器与外界之间的换热;
②系统工作的温度区域不同。热泵是将环境温度作为低温热源,将被调节对象作为高温热源;制冷机则是将环境温度作为高温热源,将被调节对象作为低温热源。因而,当环境条件相当时,热泵系统的工作温度高于制冷系统的工作温度。
按照热泵系统的热力循环型式,通常将热泵分为如下六类:
①蒸气压缩式热泵
与制冷机一样,蒸气压缩式系统也是热泵最主要的应用型式。按照低温热源与供热介质的组合方式不同,蒸气压缩式热泵系统又分为空气——空气热泵、空气——水热泵、水——水热泵、水——空气热泵、地热——空气热源热泵和土壤热源——水热泵等几种主要应用型式。
②气体压缩式热泵
与蒸气压缩式系统热泵不同的是,在这类热泵系统中,工作介质的工作区域为过热区。对于气体压缩式热泵系统,目前主要以二氧化碳、湿空气作为工作介质的热泵系统及相关技术,是相关领域研究的两类热点课题。使用湿空气作为工作介质的空调热泵系统及装置,以往主要用于航天方面,例如作为飞机客舱的空气调节用冷、热源设备。对于使用湿空气作为工作介质的空调热泵系统在普通工业或民用建筑环境调节应用的可能性,作者曾经作文探讨。
③蒸气喷射式热泵
蒸气喷射式热泵的工作与原理与蒸气压缩式热泵基本相同,只是由蒸气喷射器代替压缩机。这种热泵主要用于热电厂综合热能利用中,与吸收式热泵相比,这种热泵效率较低,目前较少采用。
④吸收式热泵
吸收式热泵是一种利用低品位热源实现将热量从低温热源泵送向高温热源的循环系统。常用的工质对是“水-溴化锂(其中,以溴化锂稀溶液为工质,以溴化锂浓溶液为吸收剂)”、“氨-水(其中,以氨为工质,以水吸收剂)”、“水-氯化钙(其中,以铝化钙稀溶液为工质,以氯化钙浓溶液为吸收剂)”。
⑤热电式热泵
热电式热泵又称为温差电热泵。它是利用Peltier效应,即当直流电通过了两种不同导体组成的回路时,就会在回路的两个连接端产生温差现象。
热电式热泵具有无运动部件,工作可靠,寿命长,控制调节方便,振动小,噪声低,对环境污染小等特点,但热电堆的成本较高而且效率较低,因而主要用于一些特殊场合。
⑥太阳能热泵
这种热泵以太阳能集热器作为热源。图3所示的是其中一种方案的太阳能热泵流程。
除上述几种热泵外,还有化学热泵和吸附式热泵、涡流管热泵等其它主要用于一些特殊场合的其它形式的热泵。
①使用的目的不同。热泵的目的在于制热,研究的着眼点是工质在系统高压侧通过换热器与外界环境之间的热量交换;制冷机的目的在于制冷或低温,研究的着眼点是工质在系统低压侧通过换热器与外界之间的换热;
②系统工作的温度区域不同。热泵是将环境温度作为低温热源,将被调节对象作为高温热源;制冷机则是将环境温度作为高温热源,将被调节对象作为低温热源。因而,当环境条件相当时,热泵系统的工作温度高于制冷系统的工作温度。
按照热泵系统的热力循环型式,通常将热泵分为如下六类:
①蒸气压缩式热泵
与制冷机一样,蒸气压缩式系统也是热泵最主要的应用型式。按照低温热源与供热介质的组合方式不同,蒸气压缩式热泵系统又分为空气——空气热泵、空气——水热泵、水——水热泵、水——空气热泵、地热——空气热源热泵和土壤热源——水热泵等几种主要应用型式。
②气体压缩式热泵
与蒸气压缩式系统热泵不同的是,在这类热泵系统中,工作介质的工作区域为过热区。对于气体压缩式热泵系统,目前主要以二氧化碳、湿空气作为工作介质的热泵系统及相关技术,是相关领域研究的两类热点课题。使用湿空气作为工作介质的空调热泵系统及装置,以往主要用于航天方面,例如作为飞机客舱的空气调节用冷、热源设备。对于使用湿空气作为工作介质的空调热泵系统在普通工业或民用建筑环境调节应用的可能性,作者曾经作文探讨。
③蒸气喷射式热泵
蒸气喷射式热泵的工作与原理与蒸气压缩式热泵基本相同,只是由蒸气喷射器代替压缩机。这种热泵主要用于热电厂综合热能利用中,与吸收式热泵相比,这种热泵效率较低,目前较少采用。
④吸收式热泵
吸收式热泵是一种利用低品位热源实现将热量从低温热源泵送向高温热源的循环系统。常用的工质对是“水-溴化锂(其中,以溴化锂稀溶液为工质,以溴化锂浓溶液为吸收剂)”、“氨-水(其中,以氨为工质,以水吸收剂)”、“水-氯化钙(其中,以铝化钙稀溶液为工质,以氯化钙浓溶液为吸收剂)”。
⑤热电式热泵
热电式热泵又称为温差电热泵。它是利用Peltier效应,即当直流电通过了两种不同导体组成的回路时,就会在回路的两个连接端产生温差现象。
热电式热泵具有无运动部件,工作可靠,寿命长,控制调节方便,振动小,噪声低,对环境污染小等特点,但热电堆的成本较高而且效率较低,因而主要用于一些特殊场合。
⑥太阳能热泵
这种热泵以太阳能集热器作为热源。图3所示的是其中一种方案的太阳能热泵流程。
除上述几种热泵外,还有化学热泵和吸附式热泵、涡流管热泵等其它主要用于一些特殊场合的其它形式的热泵。
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其实不要去百度复制。热泵原理很简单。其实就是空调。空调制冷,就是把室内的热量依靠氟利昂挥发吸收带到室外。然后在室外放热压缩,在输送回室内,再次挥发吸热的原理。。。热泵就是反过来。室外吸热,室内放热,就是这样。你把室外机与室内及对调就成了热泵。。。果果是热泵热水器。就是把原来的室外机,扔到了一个水箱里。让其在水箱里放热。就是这样。。。
这里面的热。其实就是空气的内能而已
这里面的热。其实就是空气的内能而已
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热泵的类型区分要从介质区分,目前常见的集中热泵类型有:空气源热泵、地源热泵和水源热泵。
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一、空气源热泵
空气源热泵利用空气中存储的热能进行加热或冷却。它具有体积小、安装方便、运行成本低等优点,因此被广泛应用于家庭采暖、空调以及热水供应等领域。
二、水源热泵
水源热泵是利用水体(如湖泊、水库等)中的热能进行加热或冷却。与空气源热泵相比,水源热泵的能效比较高。但由于安装和维护成本较高,应用范围相对较窄,一般应用于大型建筑、工业厂房等场所。
三、地源热泵
地源热泵利用地下水的稳定温度进行加热或冷却。相较于空气源热泵和水源热泵,地源热泵的能效更高、使用寿命更长,但是由于安装成本较高,一般适用于大型建筑、宾馆、别墅等高档场所。
四、海水源热泵
海水源热泵是利用海水中的热能进行加热或冷却,其能够自动调节温度,可以通过不同的工艺模式达到节能效果,被广泛应用于海洋温泉、度假村等领域。
空气源热泵利用空气中存储的热能进行加热或冷却。它具有体积小、安装方便、运行成本低等优点,因此被广泛应用于家庭采暖、空调以及热水供应等领域。
二、水源热泵
水源热泵是利用水体(如湖泊、水库等)中的热能进行加热或冷却。与空气源热泵相比,水源热泵的能效比较高。但由于安装和维护成本较高,应用范围相对较窄,一般应用于大型建筑、工业厂房等场所。
三、地源热泵
地源热泵利用地下水的稳定温度进行加热或冷却。相较于空气源热泵和水源热泵,地源热泵的能效更高、使用寿命更长,但是由于安装成本较高,一般适用于大型建筑、宾馆、别墅等高档场所。
四、海水源热泵
海水源热泵是利用海水中的热能进行加热或冷却,其能够自动调节温度,可以通过不同的工艺模式达到节能效果,被广泛应用于海洋温泉、度假村等领域。
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目前常用的热泵机组有:半封闭螺杆机组、全封闭螺杆机组、涡旋机组、离心机组、冷水机组、溴化锂机组等;低于300kW一般用涡旋机组,大于2000kW多用离心机组。
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