什么是可逆热泵-加热和冷却-定义

可逆热泵工作在两个方向,为内部空间提供加热或空调(冷却)。可逆热泵-加热和冷却。优德app热能工程

热泵-它是如何工作的

热泵-加热和空调
热泵,冰箱,空调器-基本操作原理

这个词热泵通常是为一种设备预留的,它可以在冬天通过使用一个电动机来加热房子,这个电动机做W工作来吸收热量从低温的外部传递热量去温暖的屋子里。

工作原理冰箱,空调,热泵相同的这就是反向热机。一般来说,热泵一个设备从一个热源一个“散热器,但在这种情况下,传递发生在自发热传递的相反方向w88优德备用网址 微博吸收热量从一个寒冷的空间释放它到一个温暖的一个。如图所示,通过对外做功W,热量从低温区域(热源)获得,在较高的温度(散热器)排出更多的热量。

最广泛使用的热力循环或方法用于加热,空调,冰箱和热泵是蒸汽压缩循环

什么是热力学中的热w88优德app
zeroth-law-of-w88优德appthermodynamics-heat

参见:在热力学热量w88优德app

内部能量指物体内所有分子的总能量,是能量的多少流动从一个物体自发地到另一个物体由于它们的温差。是能量的一种形式,但确实是吗能源在运输途中。热不是系统的属性。然而,能量的传递作为热发生在分子水平作为一个结果温差

考虑一个的金属块在高温下,原子围绕它们的平均位置剧烈振荡。在低温下,原子继续振荡,但是低强度。如果一块热的金属块与一块冷的金属块接触,热块边缘剧烈振荡的原子将其动能释放给冷块边缘较少振荡的原子。在这种情况下有能量转移在这两个街区和热量流动通过这种随机振动从热的区域到冷的区域。

一般来说,当两个物体被带入热接触,热量会流他们之间直到他们来到平衡彼此。当一个温差存在自发流动的热吗从温暖的系统到寒冷的系统。w88优德备用网址 微博传热发生在传导或通过热辐射。当热量停止流动,据说他们在同样的温度。然后他们就被说成是在热平衡

可逆热泵

可逆热泵-原理图可逆热泵工作向任一方向提供加热空调(冷却)到内部空间。他们雇佣一个换向阀使制冷剂从压缩机通过冷凝器和蒸发盘管回流。

暖气和空调

加热模式,热泵是三到四倍更有效的加热(即,他们可以有COP = 4)比简单的电阻加热器使用相同的电量。一般来说,热泵的安装成本是电阻式加热器的20倍。在加热模式下,室外盘管为蒸发器,室内盘管为冷凝器。

冷却方式室外盘管为冷凝器,室内盘管为蒸发器。在加热模式下,室外盘管为蒸发器,室内盘管为冷凝器。冷却模式的COP小于加热模式,因为压缩机的功只在加热模式时被利用。

性能系数-热泵,冰箱,空调

一般来说,热效率,ηth的任何热机作为工作是这样,W,输入在高温下,QH

热效率公式- 1

热效率,ηth,表示的分数,H,转换为工作

热泵-加热和空调
热泵,冰箱,空调器-基本操作原理

但在热泵冰箱,功不是输出。对于制冷泵或热泵来说,热效率表明了功所增加的能量转换为净热量输出的程度。从经济学的观点来看最好的制冷循环是一个最大限度地释放热量从冰箱内部(冷库)以最少的消耗机械功或电能。因此,相关比率,这个比率越大,冰箱越好。我们称这个比值为性能系数,用警察

性能系数,警察,对于热泵也有定义,但是在这一点我们根据热源吸收的净热量。的警察通常超过1,特别是在热泵中,因为它不是仅仅把功转化为热,而是泵额外的热量从热源到需要热量的地方。

一般来说,警察高度依赖于操作条件,特别是散热器与系统之间的绝对温度和相对温度。

性能系数-冰箱,空调

性能系数,警察的,冰箱定义为从低温热源Q中释放的热量(即在冰箱内)除以除去热量所做的功W(即压缩机所做的功)。

COP -性能系数-方程

可以看出,越热越好(越有效率)可以从冰箱里面取出一定量的工作。自热力学第一定律w88优德app在这种情况下也必须有效(Q+ w = q),则可以将上述方程改写为:

性能系数方程2

对于一个理想的冰箱(没有损失和不可逆)可以导出:

性能系数-方程3

这些公式也适用于an空调它的工作原理很像冰箱。

另一方面,加热和冷却的COP是不同的。

性能系数-热泵

取暖,警察是向系统(热热源)吸收的热量之比。根据热力学第一定律,COP也被定义为从低温热源w88优德app放出的热量加上输入的功和输入的功。

性能系数-热泵-方程

对于一个理想的(没有损失和不可逆性的)热泵可以导出:

性能系数-热泵-方程2

注意,这些方程必须使用an绝对温标(TT),它只是一个理论最大效率。由上式可知,T= 35°C (308 K)和T= 0°C (273k)将是8.8。但实际上最好的系统大约是4.5。

可以看出,热泵系统的COP可以通过降低温差(T- T)。因此,降低输出温度(T)是非常有效的,但需要从热泵系统到周围环境的非常有效的热传递(即使用管道地板)。w88优德备用网址 微博输入温度(T)表示,例如,超大的地面热源。

示例-热泵-加热和空调

一个可逆热泵有一个性能系数,警察= 3.0,当操作在加热模式。其压缩机消耗1500 W的电能。

  1. 计算热量()热泵可以增加一个房间吗?
  2. 如果热泵被转向冷却方式(即在夏天充当空调),你期望它是什么性能系数是什么?假设其他一切保持不变,忽略其他所有损失。

解决方案:

警察,定义为:

性能系数-热泵-方程

热泵可以给一个房间增加的热量等于:

=警察加热x W = 3 x 1500 =4500w或4500j /s

如遇冷却方式,用热泵(空调)1500 W电机可散热然后把Q扔出去= 4500w到外面的温度。根据热力学第一定律:w88优德app

+ w = q,

我们得到了热量,= 3000 W。的定义:警察冷却= 3000/1500 =2

注意,在本例中,我们有许多假设。例如,我们假设温差(T- T)在两种模式中是相同的。但我们已经交换了储层,对COP没有任何影响。这只是一个说明性的例子。

引用:
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其他参考资料:

柴油发动机-汽车回收

参见:

暖气和空调

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