空氣能熱泵回收的基本原理    
       
    空氣能熱泵回收原理解析、暖意如約任何物質(zhì)都是由分子組成的。以水這種物質(zhì)為例，它由大量的水分子組成，水分子和水分子之間是有間隙的，它們通過(guò)相互之間的電子鍵連在一起，人們形象地稱它是分子 和分子“手拉手”組成的物質(zhì)。當(dāng)水分子之間手拉得緊時(shí)，水就是固體，比如冰；當(dāng)水 分子之間手拉得松一點(diǎn)時(shí)，它就是液體，也就是水：當(dāng)它們之間的手放得更松時(shí)，就變成氣體了，也就是我們常見(jiàn)的水蒸氣。
    分子和分子由于存在距離，它們之間就存在勢(shì)能，也就是能量。當(dāng)這種距離改變 時(shí)，本身就要產(chǎn)生能量形式的改變，比如變熱變冷。如何改變呢？它們之間的距離越 大，也就是勢(shì)能越大，它們的能量就越大。當(dāng)你變動(dòng)它們之間的距離時(shí)，其本身需要的 “拉手”的能量變小了，那么它就要放出能量來(lái)，表現(xiàn)在它的溫度升高了；當(dāng)某種情況下，它的體積變大了，也就是“手”松了，它的勢(shì)能加大了，這時(shí)就要能量的補(bǔ)充， 也就是它必須吸收其周圍的能量，如果這種能量足夠多，它就會(huì)變成氣體。
    歸納以上內(nèi)容：一種物質(zhì)，當(dāng)它在外部因素的作用下，從液體變成氣體時(shí)需要吸收 熱量；反之，當(dāng)它從氣體變成液體時(shí)，需要放出熱量，這就是空氣能熱水器的運(yùn)行原 理。這種外部作用的動(dòng)力就是壓力，壓力的產(chǎn)生可以來(lái)源于電力，也可以來(lái)源于其他的 動(dòng)力，比如柴油機(jī)的、汽油機(jī)的、燃?xì)廨啓C(jī)的等。
    可以說(shuō)一切物質(zhì)都有熱泵要求的性質(zhì)：固體一液體一氣體這一特性，但大部分不適合 于熱泵。我們要的是使得熱泵工作消耗更小、效率更高的物質(zhì)。人們經(jīng)過(guò)幾十年的努 力，終于合成了這些物質(zhì)，這些物質(zhì)通常稱為熱泵工質(zhì)，常見(jiàn)的有氟里昂、氨水、二氧化碳等，用代號(hào)表示為R22、R134、R142、R744等數(shù)十種，它們?cè)跓岜霉ぷ髦械淖饔没臼且粯拥?。下面通過(guò)解釋空氣能的工作過(guò)程來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。筆者選擇R22這種在熱泵中最常用的工質(zhì)來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。R22工質(zhì)的特性：標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)溫度（在一個(gè)大氣壓下）為-40.8℃，也就是說(shuō)當(dāng)這種工質(zhì)處于-40.8℃的溫度以上的環(huán)境時(shí),它將蒸發(fā)成氣體。為了不使它變成氣體,就必須給它加壓，當(dāng)壓力達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，它就恢復(fù)到液體狀態(tài)。市面上我們看到的R22的工質(zhì)都是裝在壓力罐里的，以液體的形式存在。當(dāng)壓力為20kgf/cm2,溫度在50℃時(shí)，R22工質(zhì)處在臨界狀態(tài)；當(dāng)壓力小于20kgf/cm2時(shí)，或者溫度大于50℃時(shí)，它為氣體。 反之，當(dāng)壓力大于20kgf/cm2或者溫度小于50℃時(shí)，它為液體狀態(tài)。了解了它的特性， 就可以解釋這個(gè)問(wèn)題了。
    如圖1-1所示，它體現(xiàn)了空氣能熱水器獲得能量的過(guò)程，用以下8點(diǎn)解釋其工作過(guò)程。
    ①工質(zhì)(R22制冷劑)進(jìn)入壓縮機(jī)。
    由于在常溫下，工質(zhì)為氣體狀態(tài)。
    ②壓縮機(jī)對(duì)工質(zhì)進(jìn)行快速壓縮，壓 力迅速達(dá)到20kgf/cm2左右。上面講到 R22的特性,當(dāng)壓力上升到20kgf/cm2 時(shí)，工質(zhì)溫度將同時(shí)上升到50℃以上。 這時(shí)工質(zhì)處于飽和溫度線以上，工質(zhì)為過(guò) 熱蒸氣。
    ③工質(zhì)通過(guò)管道進(jìn)入冷凝器。
    ④工質(zhì)通過(guò)冷凝器時(shí)將熱量傳遞給冷 凝器中的熱水。冷凝器就是一種熱交換器，一邊走熱工質(zhì)R22,一邊走冷水，兩邊是通過(guò)銅一類的導(dǎo)熱性好的材料隔開(kāi)的。通過(guò)這些材料的良好的導(dǎo)熱性將工質(zhì)中的熱 量迅速傳遞給水，使水的溫度升高。當(dāng)這部分工質(zhì)離開(kāi)冷凝器時(shí)，由于溫度降低了，而 壓力不變，這部分的工質(zhì)大部分已經(jīng)變成液體了。
    ⑤工質(zhì)通過(guò)管道進(jìn)入節(jié)流裝置。
    ⑥節(jié)流裝置就是一個(gè)減壓裝置，減壓閥就是其中一種，它將工質(zhì)的壓力降低到接近 常規(guī)氣壓，這時(shí)工質(zhì)為液體狀態(tài)。
    ⑦這種常壓下的工質(zhì)通過(guò)管道進(jìn)入蒸發(fā)器。
    ⑧工質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器。由于R22在常壓下的蒸發(fā)溫度是-40.8℃，而空氣能自身的溫
    度是一5℃以上，這種情況下工質(zhì)將會(huì)從液體變成氣體。這個(gè)汽化過(guò)程需要吸收熱量，因 此工質(zhì)的溫度急劇下降，從30多攝氏度下降到15℃以下，甚至更低，這樣蒸發(fā)器本身的 溫度也降低了。蒸發(fā)器實(shí)際也是一個(gè)熱交換器，是使用銅鋁等良性導(dǎo)體制造的，當(dāng)溫度降到比周圍的空氣更低時(shí)，周圍空氣就會(huì)將熱量傳遞給它，它又會(huì)將熱量傳遞給其中的工 質(zhì)，這樣工質(zhì)的溫度就升高了。當(dāng)這部分工質(zhì)通過(guò)漫長(zhǎng)的管道到達(dá)蒸發(fā)器的出口時(shí)，它 的溫度比進(jìn)入時(shí)高了5~15℃。也就是熱泵在這個(gè)過(guò)程中從空氣中吸收了熱量，并會(huì)將這 些熱量傳遞給冷凝器中的水。由于不斷地蒸發(fā)，工質(zhì)到達(dá)蒸發(fā)器出口前就已經(jīng)變成蒸氣了。
    吸收了熱量的工質(zhì)通過(guò)管道進(jìn)人壓縮機(jī)，又進(jìn)行新一輪的“制熱”。
    以上由蒸發(fā)器不斷地吸收熱量并搬運(yùn)到冷凝器，再由冷凝器傳遞給水的過(guò)程就是空氣 能熱泵的基本原理。在這個(gè)過(guò)程中工質(zhì)是能量傳遞的載體，圖1-2通過(guò)工質(zhì)的變化進(jìn)一步 說(shuō)明了空氣能熱泵的原理。

未來(lái)的能源選擇：空氣能熱泵回收基本原理解析以上文章來(lái)自沈陽(yáng)空氣能回收網(wǎng)http://www.zefasoft.cn節(jié)能新方案：空氣能熱泵回收基本原理揭秘。