热泵

编辑
本词条由“匿名用户” 建档。
热泵是一种利用制冷循环从外部传递热能,从而为建筑物(或建筑物的一部分)供暖的装置。许多热泵也可以反向运行,通过从封闭空间带走热量并将其排到室外来冷却建筑物。仅提供制冷的装置称为空调。 当处于加热模式时,外部温度的制冷剂被压缩。结果,制冷剂变热。这种热能可以转移到室内机。再次移到室外后,制冷剂被减压——蒸发。它失去了一些热能,返回时比环境温度低。它现在可以在重复该过程之前从空气或地面吸收周围的能量。...
目录

简介

编辑

热泵是一种利用制冷循环从外部传递热能,从而为建筑物(或建筑物的一部分)供暖的装置。 许多热泵也可以反向运行,通过从封闭空间带走热量并将其排到室外来冷却建筑物。 仅提供制冷的装置称为空调

当处于加热模式时,外部温度制冷剂被压缩。 结果,制冷剂变热。 这种热能可以转移到室内机。 再次移到室外后,制冷剂被减压——蒸发。 它失去了一些热能,返回时比环境温度低。 它现在可以在重复该过程之前从空气或地面吸收周围的能量压缩机风扇和泵用电能运行。

常见的类型有空气源热泵、地源热泵、水源热泵和排风热泵。它们也用于区域供热系统

热泵的效率表示为性能系数 (COP) 或季节性性能系数 (SCOP)。 数字越大,热泵的效率越高,消耗的能量就越少。当用于空间加热时,热泵通常比简单的电阻加热器更节能。

由于它们的高效率和无化石能源在电网中的份额不断增加,热泵可以在减缓气候变化方面发挥关键作用。使用 1 千瓦时的电力,它们可以将 3 到 6 千瓦时的热能传输到建筑物中。

热泵的碳足迹取决于电力的产生方式,但它们通常会减少温和气候下的排放。

热泵可以满足全球 80% 以上的空间和水加热需求,碳足迹低于燃气冷凝锅炉

工作原理

编辑

热量会自发地从温度较高的区域流向温度较低的区域。 热量不会自发地从较低温度流向较高温度,但如果进行功可以使其朝这个方向流动。 传递给定量的热量所需的功通常远小于传递热量的量; 这就是在水加热和建筑物内部等应用中使用热泵的动机。

将一定量的热量 Q 从较低温度的储层(例如环境空气)驱动到较高温度的储层(例如建筑物内部)所需的功量为: W = Q C O P {\displaystyle W={\frac {Q}{\mathrm {COP} }}} 其中

  • W {\displaystyle W} 是热泵压缩机对工作流体所做的功。
  • Q {\displaystyle Q} 是从低温储层传递到高温储层的热量。
  • C O P {\displaystyle \mathrm {COP} } 是热泵在某一瞬间水库温度下的瞬时性能系数。

热泵的性能系数大于单位,因此所需的功小于传递的热量,使热泵成为比电阻加热更有效的加热形式。 随着较高温度储层的温度响应于流入其中的热量而升高,性能系数降低,导致传递的每个单位热量所需的功量增加。

通过考虑在逆卡诺循环中运行的理想热泵,可以很容易地计算出热泵的性能系数和所需的功:

  • 如果低温水库的温度为 270 K(-3 °C),而建筑物内部的温度为 280 K(7 °C),则相关性能系数为 27。这意味着只有 1 焦耳 需要做功才能将 27 焦耳的热量从 270 K 的蓄热器传递到另一个 280 K 的蓄热器。1 焦耳的功最终会在建筑物内部转化为热能,因此从建筑物内部移除的每 27 焦耳热量 低温水库,28 焦耳的热量被添加到建筑物内部,使热泵从效率的角度来看更具吸引力

热泵

  • 随着建筑物内部温度逐渐上升到 300 K(27 °C),性能系数逐渐下降到 9。这意味着每焦耳的功负责将 9 焦耳的热量从低- 温度水库并进入建筑物。 同样,1 焦耳的功最终会在建筑物内部转化为热能,因此建筑物内部会增加 10 焦耳的热量。

内容由匿名用户提供,本内容不代表vibaike.com立场,内容投诉举报请联系vibaike.com客服。如若转载,请注明出处:https://vibaike.com/194626/

(7)
词条目录
  1. 简介
  2. 工作原理

轻触这里

关闭目录

目录
全球百科疯狂618活动进行中→点击传送门