空气能热泵回收的基本原理 
空气能热泵回收原理解析、暖意如约任何物质都是由分子组成的。以水这种物质为例，它由大量的水分子组成，水分子和水分子之间是有间隙的，它们通过相互之间的电子键连在一起，人们形象地称它是分子 和分子“手拉手”组成的物质。当水分子之间手拉得紧时，水就是固体，比如冰；当水 分子之间手拉得松一点时，它就是液体，也就是水：当它们之间的手放得更松时，就变成气体了，也就是我们常见的水蒸气。
分子和分子由于存在距离，它们之间就存在势能，也就是能量。当这种距离改变 时，本身就要产生能量形式的改变，比如变热变冷。如何改变呢？它们之间的距离越 大，也就是势能越大，它们的能量就越大。当你变动它们之间的距离时，其本身需要的 “拉手”的能量变小了，那么它就要放出能量来，表现在它的温度升高了；当某种情况下，它的体积变大了，也就是“手”松了，它的势能加大了，这时就要能量的补充， 也就是它必须吸收其周围的能量，如果这种能量足够多，它就会变成气体。
归纳以上内容：一种物质，当它在外部因素的作用下，从液体变成气体时需要吸收 热量；反之，当它从气体变成液体时，需要放出热量，这就是空气能热水器的运行原 理。这种外部作用的动力就是压力，压力的产生可以来源于电力，也可以来源于其他的 动力，比如柴油机的、汽油机的、燃气轮机的等。
可以说一切物质都有热泵要求的性质：固体一液体一气体这一特性，但大部分不适合 于热泵。我们要的是使得热泵工作消耗更小、效率更高的物质。人们经过几十年的努 力，终于合成了这些物质，这些物质通常称为热泵工质，常见的有氟里昂、氨水、二氧化碳等，用代号表示为R22、R134、R142、R744等数十种，它们在热泵工作中的作用基本是一样的。下面通过解释空气能的工作过程来进一步说明这个问题。笔者选择R22这种在热泵中最常用的工质来说明这个问题。R22工质的特性：标准蒸发温度（在一个大气压下）为-40.8℃，也就是说当这种工质处于-40.8℃的温度以上的环境时,它将蒸发成气体。为了不使它变成气体,就必须给它加压，当压力达到一定数值时，它就恢复到液体状态。市面上我们看到的R22的工质都是装在压力罐里的，以液体的形式存在。当压力为20kgf/cm2,温度在50℃时，R22工质处在临界状态；当压力小于20kgf/cm2时，或者温度大于50℃时，它为气体。 反之，当压力大于20kgf/cm2或者温度小于50℃时，它为液体状态。了解了它的特性， 就可以解释这个问题了。
如图1-1所示，它体现了空气能热水器获得能量的过程，用以下8点解释其工作过程。
①工质(R22制冷剂)进入压缩机。
由于在常温下，工质为气体状态。
②压缩机对工质进行快速压缩，压 力迅速达到20kgf/cm2左右。上面讲到 R22的特性,当压力上升到20kgf/cm2 时，工质温度将同时上升到50℃以上。 这时工质处于饱和温度线以上，工质为过 热蒸气。
③工质通过管道进入冷凝器。
④工质通过冷凝器时将热量传递给冷 凝器中的热水。冷凝器就是一种热交换器，一边走热工质R22,一边走冷水，两边是通过铜一类的导热性好的材料隔开的。通过这些材料的良好的导热性将工质中的热 量迅速传递给水，使水的温度升高。当这部分工质离开冷凝器时，由于温度降低了，而 压力不变，这部分的工质大部分已经变成液体了。
⑤工质通过管道进入节流装置。
⑥节流装置就是一个减压装置，减压阀就是其中一种，它将工质的压力降低到接近 常规气压，这时工质为液体状态。
⑦这种常压下的工质通过管道进入蒸发器。
⑧工质进入蒸发器。由于R22在常压下的蒸发温度是-40.8℃，而空气能自身的温
度是一5℃以上，这种情况下工质将会从液体变成气体。这个汽化过程需要吸收热量，因 此工质的温度急剧下降，从30多摄氏度下降到15℃以下，甚至更低，这样蒸发器本身的 温度也降低了。蒸发器实际也是一个热交换器，是使用铜铝等良性导体制造的，当温度降到比周围的空气更低时，周围空气就会将热量传递给它，它又会将热量传递给其中的工 质，这样工质的温度就升高了。当这部分工质通过漫长的管道到达蒸发器的出口时，它 的温度比进入时高了5~15℃。也就是热泵在这个过程中从空气中吸收了热量，并会将这 些热量传递给冷凝器中的水。由于不断地蒸发，工质到达蒸发器出口前就已经变成蒸气了。
吸收了热量的工质通过管道进人压缩机，又进行新一轮的“制热”。
以上由蒸发器不断地吸收热量并搬运到冷凝器，再由冷凝器传递给水的过程就是空气 能热泵的基本原理。在这个过程中工质是能量传递的载体，图1-2通过工质的变化进一步 说明了空气能热泵的原理。
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