空氣能的工作原理

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更新	2018-06-25 19:35

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詳細說明

空氣能是指空氣中所蘊含的低品位熱能量，和水能、風(fēng)能、太陽能、潮汐能等同屬于清潔能源的一種，將空氣能收集利用起來的裝置叫熱泵，被稱為空氣能熱泵技術(shù)，氣溫越高，空氣能越豐富。這與其工作原理離不開，其具體的工作原理是什么？

　　空氣能利用了熱泵的原理，首先制冷劑（空調(diào)中的稱法）吸收空氣中的熱量蒸發(fā)，經(jīng)過壓縮機，汽化后的制冷劑溫度上升，能量提高，之后，經(jīng)過水箱，把熱量傳遞給水，制冷劑自己冷卻后冷凝，再經(jīng)過膨脹閥通過小孔膨脹進一步降低溫度，再次與空氣熱交換開始下一個循環(huán)。這個循環(huán)體系主要是通過制冷劑吸收空氣中的熱量再利用壓縮機對制冷劑做功，對其進行加熱，再將熱量用于水的加熱。

為什么空氣能會節(jié)能。首先要提到一個參數(shù)，性能參數(shù)COP，Q是加熱熱水需要的熱量，W是壓縮機的做功。對于一個卡諾循環(huán)，COP=Th/（Th-Tc），其中Th是制冷劑的最高溫度，Tc是制冷劑的蒸發(fā)溫度。對于環(huán)境溫度15℃，Tc=288K，如果需要將熱水加熱至50℃，制冷劑的溫度需要在55℃左右，Th=328K，COP=8.2。

　　這意味著我們投入1kJ的能量驅(qū)動壓縮機，可以加熱8kJ的水。這并不是說明能量不守恒，只是我們利用了壓縮機將空氣中溫度較低、品質(zhì)較差的能量轉(zhuǎn)化為溫度較高、品質(zhì)較高的能量。

　　當(dāng)然，實際上COP要低于這個數(shù)值，一般來說，COP能達到3.5~4.5是比較高的了。而電加熱或者燃氣加熱，水的熱量完全由電能或者燃氣自身的能量提供，由于能量利用效率低，消耗的能量肯定要高于水吸收的能量。因此空氣能是節(jié)能的。

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