期刊介绍
期刊导读
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热泵如何为空调、干衣机等家电带来稳定、节能
水往低处,热量从高温物体传递到低温物体。这是两种自然规律,但我们对生活的环境总是有更高的要求:就像生活在高处的人一样,需要水。夏季,在室内温度低于室外温度的情况下,仍然需要空调更凉爽、更舒适。模拟水泵将低位的水提升到高处以增加其势能。热泵是一种通过消耗其他能量将低温物体的热量传递给高温物体的装置。在家用电器中,我们最常见的使用热泵的产品是空调、冰箱和一些干衣机。
烘干机中的热泵
在关于新风机的那篇文章中,我们简单地提到了空调的原理,这里再展开。空调或制冷系统是一种热泵形式,主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀四部分组成。最重要的能耗和功部件是压缩机,它也是热泵的核心。一、另一个核心是制冷剂,也可称为制冷剂或制冷剂。制冷剂需要满足各种苛刻的物理特性以支持其功能。正因为如此,应用的种类非常少,其中一些仍因对环境有不良影响而被禁止(如氟利昂)。
制冷剂的苛刻性质要求,摘自百度百科
它的一般工作过程是:低温低压液态制冷剂通过蒸发器从高温热源(如室内空气)中吸收热量,蒸发成低压蒸汽,然后气态制冷剂经压缩机压缩成为高温高压蒸汽,这里是主要消耗电能等能源的步骤。高温高压气态制冷剂通过冷凝器,放热冷凝成高压液体,最后通过节流阀等装置节流成低温低压液态制冷剂完成一个制冷循环。这就是空调和冰箱等制冷设备的工作原理。
如果通过换向装置稍微调整这个过程的顺序,就可以成为变频空调、干衣机等家用电器中使用的一个加热循环。 -发射部分与环境相连。例如,热泵干燥机是一种低温低压的液态制冷剂,它通过蒸发器从高温热源(空气)中吸收热量成为低压蒸汽,经压缩机加压成为一种高温高压的气态制冷剂,然后进入冷凝器冷凝液化,将热量释放到环境中,然后以低温液态进入节流阀等装置成为低温和低压液态,完成一个循环。
说到这里,一定有人不解:从环境中吸收热量是一个复杂的过程,需要热泵来完成,但在环境中产生热量难道不应该更简单吗?这是不能否认的。例如,将电转化为热很简单,但并不意味着它必须具有更高的效率。同时,电加热相对危险,其幅度难以控制。热泵的本质是取材就地取材,从较低温度的环境介质(水、空气、土壤等)通过压缩功(机械功)高达4倍左右的能量消耗热量到高温目标,因此它实现了更低的能耗,更高的冷却/加热效率。本质上,热泵与热机相反,利用高温热源的能量产生机械功,利用逆卡诺循环的基本原理。
逆卡诺循环原理图解
说到逆卡诺循环,其实可以推广到卡诺循环。法国工程师萨迪卡诺、英国工程师威廉汤姆森(开尔文勋爵)等人,以及更多与他们相关的热力学知识,但我们作为普通消费者,你可以尝一尝,你只需要对人类的结晶有一个基本的概念智慧。
具体到热泵装置在家电上的应用,很明显,空调、冰箱等主要制冷家电都需要热泵的帮助,但一些以采暖为主的环保家电、服装等家电干燥机也因为各种原因选择了其他制造成本较低、应用门槛较低的加热方式,以及需要放弃热泵技术进行小型化和集成化的产品。例如,市面上的洗烘一体机大多采用电加热+冷凝来实现烘干。功能方面,只有少数高端产品集成了热泵装置,但价格往往非常高,性能需要妥协到集成度。
典型的洗烘套装产品
所以看完这篇文章,对热泵感兴趣又需要烘干衣服的读者,最好的选择应该是单独的热泵烘干机或者直接购买洗衣机烘干机。套装组合,在价格、能耗、性能和可用性之间取得适当的平衡。
文章来源:《节能与环保》 网址: http://www.jnbjb.cn/zonghexinwen/2021/0813/2357.html