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热泵热水机组是根据逆卡诺循环原理。采用电能驱动,通过传热工质从空气、水源或土壤的低品位热源中吸收热量,通过压缩机把热量提升至可利用的高品位热能,并将热能释放到水中的设备。
热泵热水机组工作过程如下:
(1)处于低压液态传热工质(如氟利昂R22及R417a)经过蒸发器,在蒸发器中工质吸热蒸发,此时工质从低温热源处吸收热量变成低温、低压蒸汽进入压缩机。
(2)工质经过压缩机压缩、升温后,变成高温、高压的蒸汽排出压缩机。
(3)蒸汽进入冷凝器,在冷凝器中将从蒸发器中吸取的热量和压缩机耗功所产生的那部分热量传递给冷水,使其温度提高。工质经过冷凝放热后变成液态。
(4)高压液体经过膨胀阀节流降压后,变成低压液体,低压液态工质再次进入蒸发器,依此不断地循环工作。整个工作过程是热量搬运过程,是将低温热源中的热量连续不断的搬运至高温热源(水)中的过程。
在整个制热循环过程中,驱动压缩机运行输入电力W ,蒸发器从低温热源中吸收的热量Q1,冷凝器释放出的热量Q2。
热量平衡方程式:Q2=Q1+Wxη
能效比:COP=Q2/W
由此可以看出,从低温热源中吸收热量Q1越大,热泵热水机组的能效比COP越大,节能效果越明显。
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