由式(1-69)可见,Q1>W,即热泵制取的有用热能,总是大于所消耗的电能或燃料能,而用燃烧加热、电加热等装置制热时,所获得的热能一般小于所消耗的电能或燃料的燃烧能,这是热泵与普通加热装置的根本区别,也是热泵制热最突出的优点。
二、热泵的制热系数永远大于1
热泵最主要的性能指标是制热系数,可用符号COPH表示。制热系数的一般定义为
COPH=用户获得的热能 / 热泵消耗的电能或燃料能(1-70)
由式(1-70)可知,制热系数COPH为无因次量,表示用户消耗单位电能或燃料能所获得的有用热能。
与锅炉、电加热器等制热装置相比,热泵的突出特点是消耗少量电能或燃料能,即可获得大量的所需热能,这一特点可通过装置的能流图和制热系数得到明确的体现。
1)热泵的能流图和制热系数热泵的简化能流图。如图1-7所示(图中取热泵的制热系数为4,即输入1份电能或燃料能,可从环境或废热中吸取3份热能,总计供给用户4份热能)。
由图1-5、图1-7和式(1-70)可知,热泵的制热系数COPH为
即热泵的制热系数永远大于1,用户获得的热能总是大于所消耗的电能或燃料能。
2)锅炉的能流图和制热系数以锅炉作为普通制热装置的代表,其能流图如图1-8所示(按制热系数的含义,锅炉的制热系数也即通常所说的热效率,图中取为0.8)。
由图1-8和式(1-70)可知,锅炉等普通制热装置的制热系数永远小于1,即用户获得的热能总是小于所消耗的电能或燃料能。
三、热泵与制冷设备又明显不同
从图1-5还可看出,热泵在向高温需热处供热的同时,也在从低温热源吸热(制冷),因此,热泵兼有制冷制热的双重功能,但热泵与制冷设备又有明显的不同,主要体现在以下几方面。
1)目的不同:热泵的目的是供热,制冷设备的目的是供冷,不同的目的影响机组结构和流程的设计。
2)工作温度区间不同:热泵工作温度的下限一般是环境温度,上限则根据用户需求而定,可高于l00℃;制冷设备工作温度的上限一般是环境温度,下限则根据用户需要而定(如食品冷冻温度为—30℃),其示意如图1-6所示。
3)对部件和工质的要求不同:由于热泵与制冷设备的工作温度不同,其工作压力、各部件材料与结构、对工质特性的要求也不同。
4)应用领域不同:制冷设备用于低温储藏或加工的场合,热泵则用于需要供热的场合。返回搜狐,查看更多