利用余热能源的热泵

热泵

水从高处流向低处，热由高温物体传递给低温物体，这是自然规律。然而，在现实生活中，为了农业灌溉、生活用水等需要，人们则利用水泵将水从低处送往高处。同样，在能源日益紧张的现代社会，人们为了回收通常排放到大气中的低温热气和河川中的低温热水等中的热量，就利用热泵来将低温物体中的热能传送到高温物体中，然后使高温物体来加热水或采暖，使热量得到了充分利用。

热泵实质上是一种提升热量的装置，热泵的作用是从周围的环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象，其工作原理与家用空调、电冰箱的制冷机工作原理相同，都是通过流动媒体(一般为氟利昂)在蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀等部件中的气相变化(沸腾和凝结)的循环来将低温物体的热量传递到高温物体中去，它们所不同的只是工作温度范围不一样。

热泵在工作时，本身会消耗一部分的能量，把环境介质中储存的能量加以利用，通过传热工质循环系统提高温度并再次进行利用，而整个热泵装置所消耗的功率仅为输出功率的一小部分，因此，采用热泵技术可以节约大量的高品位能源。在运行中，蒸发器从周围环境中吸取热量用来蒸发传热工质，然后工质蒸气经压缩机压缩后，温度和压力便会上升，高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体时，就会把释放出的热量传递给储水箱中的水，而冷凝后的传热工质通过膨胀阀再次返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环重复。

热泵的性能通常用成绩系数(COP)来评价。成绩系数是指由低温物体传到高温物体的热量与所需的动力之比。通常热泵的成绩系数为3～4，也就是说，热泵能够将自身所需能量的3～4倍的热能从某种低温物体传送给某种高温物体。现在，世界上一些发达国家都在争相开发利用热泵。据有关报道，新型热泵的成绩系数可以达到6～8，如果这一系数能够得到推广的话，那么就意味着热能源将得到更广泛、更有效的利用。目前热泵的最高输出温度为ll0℃左右，如果超过这个温度的话，将有可能使媒体出现分解。

另外，由于氟利昂对地球大气臭氧层存在着破坏作用，因此，为了保护地球的生态环境，除了提高热泵的成绩系数、有效利用能源以外，各国科学家还在致力于研究新型的冷冻媒体装置。

大自然带给了人类很多的财富和能源，只要人类能通过好的技术和方法对其进行利用，相信就会有源源不断的财富和资源扑面而来。