热泵工作原理“热泵”这一术语是借鉴“水泵”一词得来。在自然环境中,水往低处流动,热向低温位传递。水泵将水从低处泵送到高处利用。而热泵可将低温位热能“泵送”(交换传递)到高温位提供利用。对“热泵”的解释是“能实现蒸发器冷凝器功能相互转换的制冷机”。由电能驱动压缩机作功,使工质循环运动反复发生物理相变过程,分别在蒸发器中气化吸热、在冷凝器中液化放热,通过节流阀膨胀,使热量不断得到交换传递,并通过换向阀门切换管路连接使机组实现制热或制冷功能。

热泵

  以冬季供热为例,热泵的压缩机需要一定量的高位电能驱动,其蒸发器吸收的是可利用的低品位再生热能,经热泵做功提升输出的热量是可利用的高位热能,在数量上是其所消耗的高位热能和所吸收低位热能的总和。热泵输出功率与输入功率之比称为热泵性能系数(COP),COP值的大小,反映了热泵的性能高低。
  热泵冷(热)源来源能够通过人为因素因地至宜来获得大量价格低廉的可再生低品位冷(热)源,是空调系统经济运行重要条件。热泵常用的冷(热)源来源有空气源、地源、海水、太阳能及工业废水等能源。低品位冷(热)源是借助热泵作功进行冷(热)源能量的传递,完成制冷/供热。
  低品位冷(热)源的传递来空气源作为热泵的冷(热)源,称为空气源热泵;
  低品位冷(热)源的传递来自地源作为热泵的冷(热)源,称为地源热泵;
  低品位冷源的传递来自水体液膜蒸发,低品位热源的传递来自液膜传递或凝结作为热泵的冷(热)源,称为热源塔热泵。
  热源塔热泵冷(热)源来源工作原理
  冷源来源——在夏季热源塔将高于空气湿球温度的循环水均匀喷淋在高于冷却塔N倍的凹凸形波板具有亲水性质填料填料层上,循环水在亲水填料面形成水膜,空气则经多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向流通,形成水气之间的接触面,水膜与空气直接进行显热与潜热(蒸发)的逆流换热,水份蒸发时吸收了制冷机冷却循环水余热量,降低了循环冷却水温,使冷却水接近于空气湿球温度上限值1—2℃。
  热源来源——是将低于湿球温度的防冻溶液均匀喷淋在凹凸形波板具有亲液性质填料填料层上,防冻溶液在亲液填料面形成液膜,空气则经多层凹凸形波板填料空间的表面空隙逆向流通,形成液气之间的接触面。溶液在热源塔中热交换吸热主要是依靠表面液膜,在发生显热交换的同时又有潜热交换存在。
  显热交换:是空气与防冻溶液之间存在温差时,由导热、对流和辐射作用而引起的换热结果。
  潜热交换:是空气中的水蒸气凝结(或蒸发)而放出(或吸收)汽化潜热的结果。
  总热交换是显热交换加潜热(或负值潜热)交换的代数和,使防冻溶液接近于空气湿球温度下限值1—2℃。
  溶液浓缩——冬季0—4℃阴雨联绵期间,热源塔防冻溶液膜直接同空气进行显热与潜热换热的同时,凝结了空气中的水份,防冻溶液浓度下降,冰点上升。浓缩装置的作用是将稀释的防冻溶液浓缩,使冰点下降。
  溶液蒸发——在冬季晴天干、湿球温度差超过一定数值时发生防冻溶液自蒸发浓缩过程,使冰点下降。