正如水由高處流向低處那樣,，熱量也總是從高溫區(qū)流向低溫區(qū)。但人們可以創(chuàng)造機器,，如同把水從低處提升到高處而采用水泵那樣,，采用熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以熱泵實質(zhì)上是一種熱量提升裝置,，熱泵的作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量,，并把它傳遞給被加熱的對象（溫度較高的物體），其工作原理與制冷機相同,，都是按照逆卡諾循環(huán)工作的,，所不同的只是工作溫度范圍不一樣。 　　

在運行中,，蒸發(fā)器從周圍環(huán)境中吸取熱量以蒸發(fā)傳熱工質(zhì),，工質(zhì)蒸汽經(jīng)壓縮機壓縮后溫度和壓力上升，高溫蒸氣通過冷凝器冷凝成液體時,，釋放出的熱量傳遞給了儲水箱中的水,。冷凝后的傳熱工質(zhì)通過膨脹閥返回到蒸發(fā)器，然后再被蒸發(fā),，如此循環(huán)往復(fù),。　　

熱泵的工作原理和家用空調(diào),、電冰箱等的工作原理基本相同，通過流動媒體(以前一般為氟利昂，現(xiàn)在由替代氟利昂所代替)在蒸發(fā)器,、壓縮機,，冷凝器和膨脹閥等部品中的氣相變化(沸騰和凝結(jié))的循環(huán)來將低溫物體的熱量傳遞到高溫物體中去?！　?/span>

具體工作過程如下：①過熱液體介質(zhì)在蒸發(fā)器內(nèi)吸收低溫物體的熱量,，蒸發(fā)成氣體介質(zhì)。②蒸發(fā)器出來的氣體介質(zhì)經(jīng)過液壓縮機的壓縮,，變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w介質(zhì),。③高溫高壓的氣體介質(zhì)在冷凝器中將熱能釋放給給高溫物體、同時自身變?yōu)楦邏阂后w介質(zhì),。④高壓液體介質(zhì)在膨脹閥中減壓,，再變?yōu)檫^熱液體介質(zhì)，進(jìn)入蒸發(fā)器,，循環(huán)最初的過程,。

熱泵的性能一般用能效比(COP)來評價。能效比的定義為由低溫物體傳 到高溫牧體的熱量與所需的動力之比,。通常熱泵的能效比為3-4左右,，也就是說，熱泵能夠?qū)⒆陨硭枘?量的3到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體?，F(xiàn)在歐美日都 在競相開發(fā)新型的熱泵,。據(jù)報導(dǎo)新型的熱泵的能效比可6到8。如果這一數(shù)值能夠得到普及的話,，這意味著能源將得到更有效的利用,。熱泵的普及率也將得到驚人的提高。目前熱泵的最高出力溫度為100度左右,?！?/span>

由于氟利昂對地球大氣臭氧有破壞作用，為了保護(hù)地球的生態(tài)環(huán)境,，除了提高熱泵的能效比,，有效利用能源以外，各國科學(xué)還致力于新型冷凍媒體的開發(fā),。目前已有替代氟利昂的介質(zhì)得到應(yīng)用,。　　熱泵熱水系統(tǒng)包括熱泵主機和換熱儲水箱兩部分,。熱泵主機部分包括風(fēng)冷式蒸發(fā)器,、壓縮機及膨脹閥；換熱儲水箱為內(nèi)置冷凝盤管的儲熱水箱,。冷媒(工質(zhì))在蒸發(fā)管內(nèi)吸收環(huán)境空氣中的熱量,，通過熱泵循環(huán)由冷凝盤管在水箱內(nèi)釋放熱量,，加熱水箱中的水?！?/span>

熱泵的系統(tǒng)一般由四部分組成：壓縮機,、冷凝器、節(jié)流閥,、蒸發(fā)器,。其工作過程為：低溫低壓的液態(tài)制冷劑（例如氟利昂），首先在蒸發(fā)器里從低溫?zé)嵩次鼰岵饣?。然后壓縮機抽取蒸發(fā)器里氣化后的制冷劑氣體并壓縮到冷凝器內(nèi),，此時制冷劑氣體變成高溫高壓氣體。該高溫高壓氣體在冷凝器內(nèi)放熱給載體自身變成高溫高壓液體制冷劑,。再經(jīng)節(jié)流閥截流成低溫低壓液態(tài)制冷劑,。如此就完成一個循環(huán)

熱泵空調(diào)里面有一個四通換向閥,在制冷工況下，室內(nèi)熱交換器就是蒸發(fā)器,，室外熱交換器就是冷凝器,。冬季供熱的時候，四通換向閥切換,，改變冷媒的流向,，此時，室內(nèi)熱交換器就是冷凝器,，室外熱交換器就是蒸發(fā)器,。由于冬季往外出冷風(fēng)，換熱器要結(jié)霜,，所以等結(jié)霜到一定程度時,，四通換向閥再切換，空調(diào)變成夏季制冷工況,，室外熱交換器得到熱量,，化霜，化霜完畢后,，四通閥再切換到制熱狀態(tài),。除霜時，為了防止向室內(nèi)吹冷風(fēng),，故室內(nèi)機的風(fēng)機停止運轉(zhuǎn),。　

熱泵是以冷凝器放出的熱量來供熱的制冷系統(tǒng),，它被形象的稱為“熱量倍增器”,。目前在市場上廣泛出現(xiàn)的家用冷暖空調(diào)器上，就已經(jīng)廣泛地應(yīng)用了熱泵制熱,，其能效比已高達(dá)3以上,。那么,，利用熱泵的原理來制取熱水，消耗一度電所獲得的熱水,，比普通電熱水器消耗三度電所獲得的熱水還要多,，這是傳統(tǒng)熱水器所不能企及的。 　　

本系統(tǒng)中風(fēng)冷熱泵夏季運行,，水供入蒸發(fā)器，蒸發(fā)器吸收水的熱量產(chǎn)生冷凍水,，提供給除濕機,，起制冷作用，制冷劑進(jìn)入冷凝器放熱,，由散熱風(fēng)機將能量帶走到空氣中,，冬季通過四通換向閥的作用，蒸發(fā)器吸收室外空氣的熱量,，在冷凝器中放熱給水,，產(chǎn)生熱水機組，提供除濕機,，起加熱作用,，如此往復(fù)循環(huán)。 　　

冬季室外的空氣溫度對熱泵的效率有很大的影響,，溫度過低不利于熱泵的作用效率,，所以一般輔助加熱方式，這里我們采用電加熱熱水器,，制備出熱水,，與熱泵機組產(chǎn)生的熱水有比例的混合，提供出恒溫的熱水,，滿足空調(diào)設(shè)備的要求. 　　

整個系統(tǒng)通過室溫傳感器,，溫度計，壓力表,，流量計等輸出信號,，采用比例積分法，自動控制水泵,，機組的啟停,，閥門的開啟程度，使機組變流量節(jié)能運行,，保持設(shè)備的安全,，提供出恒溫水源。熱泵在工作時,，它本身消耗一部分能量,，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以挖掘,，通過傳熱工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)提高溫度進(jìn)行利用，而整個熱泵裝置所消耗的功僅為輸出功中的一小部分,，因此,，采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量高品位能源。

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