熱泵蒸餾原理
1. 熱泵工作原理
在夏季空調降溫時,按製冷工況運行,由壓縮機排出的高壓蒸汽,經換向閥(又稱四通閥)進入冷凝器,製冷劑蒸汽被冷凝成液體,經節流裝置進入蒸發器,並在蒸發器中吸熱,將室內空氣冷卻,蒸發後的製冷劑蒸汽,經換向閥後被壓縮機吸入,這樣周而復始,實現製冷循環。
在冬季取暖時,先將換向閥轉向熱泵工作位置,於是由壓縮機排出的高壓製冷劑蒸汽,經換向閥後流入室內蒸發器(作冷凝器用),製冷劑蒸汽冷凝時放出的潛熱,將室內空氣加熱,達到室內取暖目的,冷凝後的液態製冷劑,從反向流過節流裝置進入冷凝器(作蒸發器用)。
吸收外界熱量而蒸發,蒸發後的蒸汽經過換向閥後被壓縮機吸入,完成制熱循環。
(1)熱泵蒸餾原理擴展閱讀:
熱泵的優點
1、環境和經濟效益顯著
熱泵機組運行時,不消耗水也不污染水,不需要鍋爐,不需要冷卻塔,也不需要堆放燃料廢物的場地,環保效益顯著。地源熱泵機組的電力消耗,與空氣源熱泵相比也可以減少40%以上;與電供暖相比可以減少70%以上,它的制熱系統比燃氣鍋爐的效率平均提高近50%。
2、一機多用,應用廣泛
熱泵系統可供暖、空調製冷,還可提供生活熱水,一機多用,一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統,特別是對於同時有供熱和供冷要求的建築物。地源熱泵有著明顯的優點。
3、維護費用低並可無人值守
熱泵系統運動部件要比常規系統少,因而減少維護,其系統不是埋在地下就是安裝在室內,不暴露在風雨中,機組緊湊、節省空間,也可免遭損壞,更加可靠,延長壽命。自動控製程度高,可無人值守、遠程管理,無需雇傭人員看管。
4、污染小
熱泵的污染物排放,與空氣源熱泵相比,相當於減少38%以上,與電供暖相比,相當於減少70%以上,真正的實現了節能減排節能減排是減少能源浪費和降低廢氣排放更多。
2. 熱泵工作原理圖解
熱泵是一種將低位熱源的熱能轉移到高位熱源的裝置,也是全世界倍受關注的新能源技術。它不同於人們所熟悉的可以提高位能的機械設備——「泵」;熱泵通常是先從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能,經過電力做功,然後再向人們提供可被利用的高品位熱能。
。要搞清楚熱泵的工作原理,首先要懂得製冷系統的工作原理。製冷系統(壓縮式製冷)一般由四部分組成:壓縮機、冷凝器、節流閥、蒸發器。其工作過程為:低溫低壓的液態製冷劑(例如氟利昂),首先在蒸發器(例如空調室內機)里從高溫熱源(例如常溫空氣)吸熱並氣化成低壓蒸氣。然後製冷劑氣體在壓縮機內壓縮成高溫高壓的蒸氣,該高溫高壓氣體在冷凝器內被低溫熱源(例如冷卻水)冷卻凝結成高壓液體。再經節流元件(毛細管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥等)節流成低溫低壓液態製冷劑。如此就完成一個製冷循環。熱泵的性能一般用製冷系數(COP性能系數)來評價。製冷系數的定義為由低溫物體傳 到高溫物體的熱量與所需的動力之比。通常熱泵的製冷系數為3-4左右,也就是說,熱泵能夠將自身所需能量的3到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體。所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置,工作時它本身消耗很少一部分電能,卻能從環境介質(水、空氣、土壤等)中提取4-7倍於電能的裝置,提升溫度進行利用,這也是熱泵節能的原因。歐美日都在競相開發新型的熱泵。據報導新型的熱泵的製冷系數可6到8。如果這一數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。地源熱泵是熱泵的一種,是以大地或水為冷熱源對建築物進行冬暖夏涼的空調技術,地源熱泵只是在大地和室內之間「轉移」能量。利用極小的電力來維持室內所需要的溫度。在冬天,1千瓦的電力,將土壤或水源中4-5千瓦的熱量送入室內。在夏天,過程相反,室內的熱量被熱泵轉移到土壤或水中,使室內得到涼爽的空氣。而地下獲得的能量將在冬季得到利用。如此周而復始,將建築空間和大自然聯成一體。以最小的代價獲取了最舒適的生活環境。
3. 熱泵的原理
熱泵原理
在自然界中,水總由高處流向低處,熱量也總是從高溫傳向低溫。但人們內可容以用水泵把水從低處提升到高處,從而實現水的由低處向高處流動,熱泵同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫。所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置,熱泵的作用是從周圍環境中吸取熱量,並把它傳遞給被加熱的對象(溫度較高的物體),其工作原理與製冷機相同,都是按照逆卡諾循環工作的,所不同的只是工作溫度范圍不一樣。
一台壓縮式熱泵裝置,主要有蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥四部分組成,通過讓工質不斷完成蒸發(吸取環境中的熱量) →壓縮→冷凝(放出熱量)→節流→再蒸發的熱力循環過程,從而將環境里的熱量轉移到水中。
熱泵在工作時,把環境介質中貯存的能量QA在蒸發器中加以吸收;它本身消耗一部分能量,即壓縮機耗電QB;通過工質循環系統在冷凝器中進行放熱QC,QC=QA+QB,由此可以看出,熱泵輸出的能量為壓縮機做的功QB和熱泵從環境中吸收的熱量QA;因此,採用熱泵技術可以節約大量的電能。
4. 低溫蒸餾的方法是什麼
採用多效理論和熱泵技術及負壓低溫蒸發原理,利用蒸發潛熱預熱原料水和低溫加熱低溫蒸發的方法,減少熱能、電能和冷卻水的消耗
5. 熱泵原理圖
熱泵(Heat Pump)是一種將低溫熱源的熱能轉移到高溫熱源的裝置。來實現製冷和供暖。熱泵原理熱泵」是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能,經過電力做功,提供可被人們所用的高品位熱能的裝置。熱泵實質上是一種熱量提升裝置,熱泵的作用是從周圍環境中吸取熱量,並把它傳遞給被加熱的對象(溫度較高的物體),其工作原理與製冷機相同,都是按照逆卡諾循環工作的,所不同的只是工作溫度范圍不一樣。
熱泵在工作時,它本身消耗一部分能量,把環境介質中貯存的能量加以挖掘,通過傳熱工質循環系統提高溫度進行利用,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,採用熱泵技術可以節約大量高品位能源。
熱泵是以冷凝器放出的熱量來供熱的製冷系統,它被形象的稱為「熱量倍增器」。目前在市場上廣泛出現的家用冷暖空調器上,就已經廣泛地應用了熱泵制熱,其制熱系數已高達3以上。那麼,利用熱泵的原理來製取熱水,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,這是傳統熱水器所不能企及的。
熱泵熱水器的基本原理:它主要是由壓縮機、熱交換器、軸流風扇、保溫水箱、水泵、儲液罐、過濾器、電子膨脹閥和電子自動控制器等組成。接通電源後,軸流風扇開始運轉,室外空氣通過蒸發器進行熱交換,溫度降低後的空氣被風扇排出系統,同時,蒸發器內部的工質吸熱汽化被吸入壓縮機,壓縮機將這種低壓工質氣體壓縮成高溫、高壓氣體送入冷凝器,被水泵強制循環的水也通過冷凝器,被工質加熱後送去供用戶使用,而工質被冷卻成液體,該液體經膨脹閥節流降溫後再次流入蒸發器,如此反復循環工作,空氣中的熱能被不斷「泵」送到水中,使保溫水箱里的水溫逐漸升高,最後達到55℃左右,正好適合人們洗浴,這就是空氣源熱泵熱水器的基本工作原理。
6. 熱泵中蒸發器的原理及功能
原理;
進入蒸抄發器排管襲內的低溫、低壓液態製冷劑,通過管壁吸收穿過蒸發器傳熱表面空氣的熱量,使之降溫。與此同時,空氣中所含的水分由於冷卻而凝結在蒸發器表面,經收集排出,使空氣減濕,被降溫、減濕後的空氣由鼓風機吹進車室內,就可使車內獲得冷氣。
功能;
太陽能集熱器能夠產生供熱要求的50℃溫度時,由太陽能提供加熱熱水所需的熱量,當太陽能只能產生低於50℃的熱水時,太陽能作為低溫熱源進入蒸發器,通過熱泵的冷凝器製取50℃的熱水;在連續陰雨天氣的情況下,太陽能將無法提供一定溫度的熱量,此時熱泵將以環境空氣為熱源,製取熱水.
7. 熱泵的主要工作原理是什麼呢
熱泵的工作原理是什麼?這個要看什麼設備,什麼類型的又崩了,比如說這樣子,現在的熱泵熱水器一樣,他其實跟空調的原理是一樣的,只不過是跟空調反過來安裝而已,而且它的冷卻風方式並不是風冷,而是使用水冷所,所以會像熱泵熱水器一樣,會比較節能。
8. 熱泵的工作原理
水從高處流向低處,熱由高溫物體傳遞到低溫物體,這是自然規律。然而,在現實生活中,為了農業灌溉、生活用水等的需要,人們利用水泵將水從低處送到高處。同樣,在能源日益緊張的今天,為了回收通常排到大氣中的低溫熱氣、排到河川中的低溫熱水等中的熱量,熱泵被用來將低溫物體中的熱能傳送高溫物體中,然後高溫物體來加熱水或採暖,使熱量得到充分利用。
熱泵系統的工作原理與製冷系統的工作原理是一致的。要搞清楚熱泵的工作原理,首先要懂得製冷系統的工作原理。製冷系統(壓縮式製冷)一般由四部分組成:壓縮機、冷凝器、節流閥、蒸發器。其工作過程為:低溫低壓的液態製冷劑(例如氟利昂),首先在蒸發器(例如空調室內機)里從高溫熱源(例如常溫空氣)吸熱並氣化成低壓蒸氣。然後製冷劑氣體在壓縮機內壓縮成高溫高壓的蒸氣,該高溫高壓氣體在冷凝器內被低溫熱源(例如冷卻水)冷卻凝結成高壓液體。再經節流元件(毛細管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥等)節流成低溫低壓液態製冷劑。如此就完成一個製冷循環。
熱泵的性能一般用製冷系數(COP性能系數)來評價。製冷系數的定義為由低溫物體傳 到高溫物體的熱量與所需的動力之比。通常熱泵的製冷系數為3-4左右,也就是說,熱泵能夠將自身所需能量的3到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體。所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置,工作時它本身消耗很少一部分電能,卻能從環境介質(水、空氣、土壤等)中提取4-7倍於電能的裝置,提升溫度進行利用,這也是熱泵節能的原因。歐美日都在競相開發新型的熱泵。據報導新型的熱泵的製冷系數可6到8。如果這一數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。
地源熱泵是熱泵的一種,是以大地或水為冷熱源對建築物進行冬暖夏涼的空調技術,地源熱泵只是在大地和室內之間「轉移」能量。利用極小的電力來維持室內所需要的溫度。在冬天,1千瓦的電力,將土壤或水源中4-5千瓦的熱量送入室內。在夏天,過程相反,室內的熱量被熱泵轉移到土壤或水中,使室內得到涼爽的空氣。而地下獲得的能量將在冬季得到利用。如此周而復始,將建築空間和大自然聯成一體。以最小的代價獲取了最舒適的生活環境。 由於熱泵裝置的工作原理與壓縮式製冷是一致的;所以在小型空調器中,為了充分發揮它的效能,在夏季空調降溫或在冬季取暖,都是使用同一套設備來完成的。在冬季取暖時,將空調器中的蒸發器與冷凝器通過一個換向閥來調換工作,見左圖。
由圖中可看出,在夏季空調降溫時,按製冷工況運行,由壓縮機排出的高壓蒸汽,經換向閥(又稱四通閥)進入冷凝器,製冷劑蒸汽被冷凝成液體,經節流裝置進入蒸發器,並在蒸發器中吸熱,將室內空氣冷卻,蒸發後的製冷劑蒸汽,經換向閥後被壓縮機吸入,這樣周而復始,實現製冷循環。
在冬季取暖時,先將換向閥轉向熱泵工作位置,於是由壓縮機排出的高壓製冷劑蒸汽,經換向閥後流入室內蒸發器(作冷凝器用),製冷劑蒸汽冷凝時放出的潛熱,將室內空氣加熱,達到室內取暖目的,冷凝後的液態製冷劑,從反向流過節流裝置進入冷凝器(作蒸發器用),吸收外界熱量而蒸發,蒸發後的蒸汽經過換向閥後被壓縮機吸入,完成制熱循環。這樣,將外界空氣(或循環水)中的熱量「泵」入溫度較高的室內,故稱為「熱泵」。
對於一台分體式熱泵空調來說,夏天製冷時就是以室外機為冷凝器、室內機為蒸發器,運行時就把室內的熱量輸送到了室外。而冬季則以室內機為冷凝器、室外機為蒸發器,這樣就把室外的熱量輸送到了室內,通常這些是通過四通換向閥來實現的。
熱泵空調裡面有一個四通換向閥。在製冷工況下,室內熱交換器就是蒸發器,室外熱交換器(夏天往外呼呼出熱風的那個東西)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,室內熱交換器就是冷凝器,室外熱交換器(冬天往外呼呼出冷風的那個東西)就是蒸發器。
由於冬季往外出冷風,換熱器要結霜,所以等結霜到一定程度時,四通換向閥再切換,空調變成夏季製冷工況,室外熱交換器得到熱量,化霜,化霜完畢後,四通閥再切換到制熱狀態。除霜時,為了防止向室內吹冷風,故室內機的風機停止運轉。(當然這種逆向除霜對舒適性有一定影響,所以又有了熱氣旁通除霜、蓄熱除霜等不需要切換工況的方式)
能量分析
在上圖的熱泵循環中,從低溫熱源(室外空氣或循環水,其溫度均高於蒸發溫度t0)中取得Q0 kcal/h的熱量,消耗了機械功ALkcal/h,而向高溫熱源(室內取暖系統)供應了Q1 kcal/h的熱量,這些熱量之間的關系是符合熱力學第一定律的,即Q1=Q0+AL kcal/h
如果不用熱泵裝置,而用機械功所轉變成的熱量(或用電能直接加熱高溫熱源,則所得的熱量為ALkcal/h,而用熱泵裝置後,高溫熱源(取暖系統)多獲得了熱量:Q1-AL=Q0 kcal/h。這一熱量是從低溫熱源取得的,如果不用熱泵裝置,就無法取得這一熱量。故用熱泵裝置既可節省燃料,又可利用余熱。
熱泵的工作循環與熱機的工作循環正好相反,熱機是利用高溫熱源的能量來產生機械功的,而熱泵是靠消耗機械功將低溫熱源的熱量轉移到高溫物體中去。
熱泵具有兩個相同的熱源溫度,則它們之間的關系為:φ=Q1╱AL=(Q0+AL)╱AL=ε+1,ε 是製冷機的製冷系數。由此可看出,熱量轉換系數的最小值是φ=1,在此極限情況下ε=0,Q0=0,即沒有從低溫熱源吸取熱量。 作為自然界的現象,正如水由高處流向低處那樣,熱量也總是從高溫區流向低溫區。但人們可以創造機器,如同把水從低處提升到高處而採用水泵那樣,採用熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置,熱泵的作用是從周圍環境中吸取熱量,並把它傳遞給被加熱的對象(溫度較高的物體),其工作原理與製冷機相同,都是按照逆卡諾循環工作的,所不同的只是工作溫度范圍不一樣。
熱泵在工作時,它本身消耗一部分能量,把環境介質中貯存的能量加以挖掘,通過傳熱工質循環系統提高溫度進行利用,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,採用熱泵技術可以節約大量高品位能源。
在運行中,蒸發器從周圍環境中吸取熱量以蒸發傳熱工質,工質蒸汽經壓縮機壓縮後溫度和壓力上升,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。冷凝後的傳熱工質通過膨脹閥返回到蒸發器,後再被蒸發,如此循環往復。 熱泵工作工質以前一般為氟利昂,但由於氟利昂對地球大氣臭氧有破壞作用,為了保護地球的生態環境,除了提高熱泵的製冷系數,有效利用能源以外,各國科學還致力於新型工質的開發,已有替代氟利昂的工質得到應用。
但是,今天中國大部分廠家所採用的工質還是R22,採用環保工質R417A、134A的時代還未到來。而日本等一些國家已率先採用CO2作為工質,從而不對臭氧層造成破壞。(所以在安裝時,銅管務必要連接緊密,防止R22漏出。)此外,以上所述的R22、R417A、134A、CO2皆對人體不造成傷害的,即使有漏出,整套設備仍然都是安全的。
9. 熱泵機組的原理
熱泵機組與一般空調一樣採用逆卡諾原理,有四大部件,壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器,製冷劑依次在上述四大部件循環,壓縮機出來的冷媒(製冷劑)高溫高壓的氣體,流經換熱器產出熱水,降溫降壓後冷媒繼續流動經過節流裝置,成低溫低壓液體,流經蒸發器,吸熱,所以風扇吹出的冷風,冷媒再經壓產出高溫高壓的氣體以此循環來制熱水。
如下圖:
10. 求熱泵原理的有一點我沒明白,謝謝給我解釋一下
問:1,第一步,過熱液體在低溫物體內怎麼會吸熱,不是應該先傳熱嗎?2,傳遞熱量的工質回怎麼從空氣或答者低溫熱源吸熱的?
答:1,舉個簡單的例子,我們打針的時候要先擦點酒精消毒,擦完酒精後,我們首先是會感到涼快,然後,如果你注意看的話,會發現酒精很快就幹了.那是因為酒精蒸發了,而酒精蒸發要吸熱(帶走了皮膚的熱量,所以覺得涼快).
過熱液體(專業的應該叫製冷劑)是高溫高壓液體,主要是經過節流降壓,而節流降壓後的製冷劑,就變成低溫低壓的液體,溫度可以達到0下10度,再通過換熱器與外界的空氣進行熱交換(製冷劑液體被空氣加熱後相變成氣體,空氣被冷卻,反過來說即製冷劑吸收空氣中的熱量)
2,自然現象中,總是從高溫物體傳熱到低溫物體,但如果說我們的工質比低溫物體的溫度更低的話,那低溫物體不就傳熱給更低溫的工質了嗎??!!
說了一大堆,看起來很復雜,其實原理就這么簡單.
呵呵,有不對的地方請大家多多指教.