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能量窗技术-热泵的效能

2020-06-22    来源:    作者:山东北方代克新能源有限公司  浏览次数:568
      在比较热泵的工作效率时,一般不使用“效率”这个词,由于效率在热力学上是有特别的定义的,因此使用能效(COP)这个词描述了有效热量移动与工作需要的能量的比率。大多数压缩机热泵使用电动机带动,而一些车载装置则采用传动轴和引擎马达相连驱动。
      在温和的天气给建筑物取暖,空气源热泵可能可以提供到COP指标3到4的能效,而一个电加热器则只能提供COP为1的能效。也就是说,电阻发热的取暖器耗费1焦耳的能量最多只能提供1焦耳的热量,而热泵则可以使用1焦耳的能量从更热或更冷地方移动大于1焦耳的能量。不过需要注意到环境温度差别很大,譬如在非常寒冷的冬天要给屋子取暖,热泵为了取得更多的热量而需要花费更多的能量。因为卡诺效率(Carnot Efficiency)的限制,随着室内与室外的温差的增加,热泵的COP最终有可能会接近1。对于空气源热泵,这种情况一般会发生在室外环境温度靠近−18 ℃(0 ℉)时。
      同时,当热泵从室外低温的空气中获取热量时,空气中的水分会凝结并冻结在室外交换器上。系统就必须阶段性地除去这些冰霜。换言之,当外面空气极端寒冷时,空气源热泵取暖有可能不如更直接用电阻加热的取暖器。
      地源热泵利用地底特定深度永远保持舒适温度的特性,相比之下也许更加全年均衡。地源热泵的COP一般可以常年保持在3.5到4之间。
      对于制冷,热泵的效能要用能效比(EER)或季节能效比(EESR)表示,两者都是用为单位(),越大的能效比值表示更好的性能。制造商的型录应该分别用COP表示制热模式的性能,用EER表示制冷模式的性能。然而实际性能还取决于更多不同的因素譬如安装、温差、海拔和维护。 对于相同温差的条件,热泵工作于制热模式比制冷模式效率要高。这是因为制热模式下输入压缩机的工作能量也大量被转化为热量,并通过冷凝器直接增加到有效热量中。而对于制冷模式,冷凝器通常处于室外,压缩机耗能发出的热量与工作目的正好相反。
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