一、什麼是熱泵，熱泵為什麼會比其它制熱產品節能
空氣能熱泵技術是近年來在全世界倍受關注的新能源技術。人們所熟悉的“泵”是一種可以提高位能的機械設備，比如水泵主要是將水從低處抽到高處，從一處輸送到另一處。而“熱泵”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，經過電力做功，提供可被人們所用的高品位熱能的裝置。他們最大的特點是消耗的能量並不是用來直接轉換成使用的能源，它只是作為一個工具起到輸送傳遞的作用。
舉例來說，人靠消耗自身的能量來搬運貨物，最好的大力士也只能搬運200-300公斤的東西，電熱器是依靠消耗電能轉換成熱能，得到的熱能永遠不可能大於原來本身所帶的熱能。可當我們使用汽車等等運輸工具時，我“德國曼派”們只需要很少的一點點汽油便可以將幾千公斤，幾萬公斤的貨物從一個地方搬運到另一個地方，同樣熱泵只需要消耗1KW的電能，便可以從空氣、土壤搬運出4KW、5KW甚至6KW 的熱能到水中供我們使用。
二、熱泵的工作原理
作為自然界的現象，正如水由高處流向低處那樣，熱量也總是從高溫區流向低溫區。但人們可以創造機器，如同把水從低處提升到高處而採用水泵那樣，採用熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置，熱泵的作用是從周圍環境中吸取熱量，並把它傳遞給被加熱的對象（溫度較高的物體），其工作原理與製冷機相同，都是按照逆卡諾循環工作的，所不同的只是工作溫度範圍不一樣。
熱泵在工作時，它本身消耗一部分能量，把環境介質中貯存的能量加以挖掘，通過傳熱工質循環系統提高溫度進行利“曼派地暖”用，而整個熱泵裝置所消耗的功僅為輸出功中的一小部分，因此，採用熱泵技術可以節約大量高品位能源。
在工作運行中，蒸發器從周圍環境中吸取熱量，蒸發傳熱工質，工質蒸汽經熱泵壓縮後溫度和壓力上升，高溫蒸氣通過冷凝器冷凝成液體時，釋放出的熱量傳遞給了儲水箱中的水。冷凝後的傳熱工質通過膨脹閥減壓，工質溫度和壓力下降，返回到蒸發器，然後吸熱再次被蒸發，如此循環往復將環境中的熱量源源不斷的輸送到使用的介質中（如水）。
三、為什麼說餘熱利用的強力工具是熱泵
水從高處流向低處，熱由高溫物全傳遞到低溫物體，這是自然規律。然而，在現實生活中，為了農業灌溉、生活用水等的需要，人們利用水泵將水從低處送到高處。同樣，在能源日益緊張的今天，為了回收通常排到大氣中的低溫熱氣、排到河川中的低溫熱水等中的熱量，熱泵被用來將低溫物體中的熱能傳送高溫物體中，然後“曼派地暖”高溫物體來加熱水或採暖，使熱量得到充分利用。
熱泵的工作原理和家用空調、電冰箱等的工作原理基本相同，通過流動媒體在蒸發器、熱泵，冷凝器和膨脹閥等部品中的氣相變化(沸騰和凝結)的循環來將低溫物體的熱量傳遞到高溫物體中去。
具體工作過程如下：①過熱液體媒體在蒸發器內吸收低溫物體的熱量，蒸發成氣體媒體。②蒸發器出來的氣體媒體液熱泵的壓縮，變為高溫高壓的氣體媒體。③高溫高壓的氣體媒體在冷凝器中將熱能釋放給給高溫物體、“德國曼派”同時自身變為高壓液體媒體。④高壓液體媒體在膨脹閥中減壓，再變為過熱液體媒體，進入蒸發器，循環最初的過程。
熱泵的性能一般用成績係數(COP)來評價。成績係數的定義為由低溫物體傳到高溫牧體的熱量與所需的動力之比。通常熱泵的成績係數為3-4左右，也就是說，熱泵能夠將自身所需能量的3到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體。現在歐美日都在競相開發新型的熱泵。據報導新型的熱泵的成績係數可6到8。如果這一數值能夠得到普及的話，這意味著能源將得到更有效的利用。熱泵的普及率也將得到驚人的提高。目前熱泵的最高出力溫度為110度左右。超過這個溫度將有可能出現使媒體分解的危險。熱泵制熱水使用溫度在50-60℃能效比最佳。
四、熱泵熱水系統組成
熱泵熱水系統包括熱泵主機和換熱儲水箱兩部分。熱泵主機部分包括風冷式蒸發器、熱泵及膨脹閥；換熱儲水箱為內置冷凝盤管的儲熱水箱。冷媒(工質)在蒸發管內吸收環境空氣中的熱量，通過熱泵循環由冷凝盤管在水箱內釋放熱量，加熱水箱中的水。
要搞清楚熱泵的工作原理，首先要懂得製冷系統的工作原理。製冷系統（壓縮式製冷）一般由四部分組成：熱泵、冷凝器、節流閥、蒸發器。其工作過程為：低溫低壓的液態製冷劑（例如氟利昂），首先在蒸發器裡從低溫熱源（例如冷凍水）吸熱並氣化。然後熱泵抽取蒸發器裡氣化後的製冷劑氣體並壓縮到冷凝器內，此時製冷劑氣體變成高溫高壓氣體。該高溫高壓氣體在冷凝器內被高溫熱源（“曼派中央空調”例如冷卻水）冷卻凝結成液體，變成高溫高壓液“曼派地暖”體制冷劑。再經節流閥截流成低溫低壓液態製冷劑。如此就完成一個製冷循環。
對於一臺分體式熱泵冷暖空調來說，夏天製冷時就是把冷凝器放在室外，而把蒸發器放在室內。運行時就把室內的熱量輸送到了室外。而冬季則把蒸發器放在室外，把冷凝器放在室內，這樣就把室外的熱量輸送到了室內。當然我們不會換季時去拆裝設備了，而是通過體格轉換閥使蒸發器和冷凝器換位的。
熱泵空調裡面有一個四通換向閥。在製冷工況下，室內熱交換器就是蒸發器，室外熱交換器（夏天往外呼呼出熱風的那個東西）就是冷凝器。冬季供熱的時候，四通換向閥切換，改變冷媒的流向，此時，室內熱交換器就是冷凝器，室外熱交換器（冬天往外呼呼出冷風的那個東西）就是蒸發器
熱泵是以冷凝器放出的熱量來供熱的製冷系統，它被形象的稱為“熱量倍增器”。目前公司將熱泵制熱應用在家用冷暖空調器上，已經被廣泛地應用，其制熱係數已高達3.0以上。那麼，利用熱泵的原理來製取熱水，消耗一度電所獲得的熱水，比普通電熱水器消耗三度電所獲得的熱水還要多，這是傳統熱水器所不能企及的“曼派中央空調”。
目前市場上熱泵熱水器種類很多，主要有地源、水源和空氣能三種系列。水（地）源熱泵是利用一定溫度的水源(20℃以上)作為熱源以製冷劑為媒介，將土壤中、水源中的熱量吸收後經熱泵壓縮制熱，通過熱交換器與冷水交換熱量以達到取暖和製取熱水的目的,水源熱泵必須有一定溫度和流量的水源；空氣能熱泵以水源熱泵類似方法從空氣獲得熱量來加熱水。三種熱泵中，空氣能熱泵受到的條件限制最小，發展空間最大，因此本文著重對空氣能熱泵熱水器進行分析討論。
五、熱泵熱水器的基本原理
它主要是由熱泵、熱交換器、軸流風扇、保溫水箱、水泵、儲液罐、過濾器、電子膨脹閥和電子自動控制器等組成。接通電源後，軸流風扇開始運轉，室外空氣通過蒸發器進行熱交換，溫度降低後的空氣被風扇排出系統，同時，蒸發器內部的工質吸熱汽化被吸入熱泵，熱泵將這種低壓工質氣體壓縮成高溫、高壓氣體送入冷凝器，被水泵強制循環的水也通過冷凝器，被工質加熱後送去供用戶使用，而工質被冷卻成液體，該液體經膨脹閥節流降溫後再次流入蒸發器，如此反覆循環工作，空氣中的熱能被不斷“泵”送到水中，使保溫水箱裡的水溫逐漸升高，最後達到55℃左右，正好適合人們洗浴，這就是空氣能熱泵熱水器的基本工作原理。
六、什麼是逆卡諾原理？
低溫熱源存在的條件下無法重新液化，因而不能完成循環。1820年法國工程師卡諾設計了一種工作於兩個熱源之間的理想熱機卡諾熱機，卡諾熱機從理論上證明以理想氣體為工質的卡諾循環，已導出其熱效率。熱泵用逆卡諾原理，以極下的電能，吸收空氣中大量的低溫熱能，通過壓縮變為高溫熱能，傳輸至水箱，加熱熱水，所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、環保性強，源源不斷的供應熱水。作為“曼派中央空調”熱水系統它具有無以比擬的優點
七、什麼是卡路理？
卡路是（calorie）也就是俗稱的大卡是熱量計算單位，也可以說是能量單位，因為熱量本身就是一種能量。國際標準的能量單位焦耳（joule）。1卡路里代表將1升水溫度升高1℃所需的熱能。
八、製冷、供暖常用熱“德國曼派”量計算公式
在空氣能的選購過程中，常會聽到您需要幾匹的空氣能，或是製冷量是多少大卡的空氣能，選擇風冷式空氣能還是水冷式空氣能。下面就以上情況，以個人從業經驗簡單的做一下介紹，不足之處還望指正：
常見單位定義：
①．制熱量：指空氣能組在運行的狀況之下，單位時間內從制熱對象中所轉移出去的熱量總和，常用單位有KW和Kcal/h兩種，國外習慣用冷噸（單位為RT），國內臺灣地區也常用冷噸，一般設計人員習慣用大卡（即Kcal/h）；
②．制熱功率：指空氣能組在運行狀態下，單位時間所消耗的電能，常用單位為KW。
常見單位關係：
①．常說的幾匹空氣能中間的匹，並非我們日常生活中所理解的動力（即馬力）單位，此匹是根據馬力所計算出來的，即指輸入1匹的馬力所產生的製冷量有多少，它是一個約等於的關係，比方說我們常用的家用空調，1匹的空調其製冷量在2200—2800w之間。1匹馬力所產生的製冷功率在換算過程中就牽扯到一個係數的問題，國際上所常用的係數為3.4（也就是最小的能效比），匹做為動力單位時，1匹=735w，那麼，我們就可以據此計算出製冷量了，1HP=735w*3.4=2499w。用匹的數值來表示製冷量並不確切，因為各個時期的產品性能和各個廠的生產工藝並不相同，制熱係數也不盡相同，3.4只是一個最小系數罷了，制熱係數的計算方式就是：制熱係數=制熱量/制熱功率，這個數值越大，代表空氣能組的性能越好，能效比也就越高，也就是說更小的能耗換取更大的制熱量。
②．外資企業中所常用的冷噸分三種：美國冷噸、英國冷噸和日本冷噸，冷噸代表冷凍機的制熱能力，是指1噸0℃的冰在24小時內冷凍到0℃的飽和水所需要的制熱量，也就是說將1噸0℃的冰變成0℃水的所需要的制熱量。常用的是美國冷噸，用US.RT表示。
③.以上兩點都是功率單位，常用的單位還有度和千焦耳兩個能量單位，其單位符號分別為KWH和kj，兩者之間的換算關係為1kWh=3600kj，度的正確表示方法是k和h是小寫，W為大寫，我們日常生活中所說的這臺設備是多少KW的，實質上是其單位為千瓦時，也就是說這臺設備每小時耗費多少度電能，能量單位中還有一個是經常見到的，即卡或大卡（cal和Kcal），我們經常所說的消耗了多少卡路里就是指卡，它與焦耳的關係為1卡=4.186焦耳，工業生產中常採用4.2這個數值。
3、常見製冷單位換算關係：
①．1KW=860Kcal/h 1Kcal/h=1.162w=0.00162KW
②．1KJ(千焦耳）=0.239Kcal/h（大卡） 1Kcal/h（大卡）=4.2（千焦耳）
③．1USRT（美國冷噸）=3024Kcal/h=3.517KW
④．1英國冷噸=3373Kca/h=3.92KW
⑤．1日本冷噸=3320Kcal/h=3.86KW
九、鍋爐與空氣能熱量換算
現今國家對環境改造日益重視，鍋爐改造勢在必行，在空氣能銷售過程中可能會遇到很多鍋爐熱量單位的換算方法、熱負荷的計算公式，現將鍋爐熱負荷單位彙總如下：
鍋爐的熱負荷單位有許多種，常用的有以下四種：大卡（Kcal）、噸蒸發量(t)、瓦(w)、千瓦(kw)。
1、大卡(Kcal)：大卡也稱為千卡，1千卡的熱量等於將1公斤的水溫度升高1℃所需要的熱量。
2、瓦(W)：瓦是瓦特的簡稱，是國際單位制的功率單位。瓦特的定義是1焦耳/秒（1J/s），即每秒鐘轉換，使用或耗散的（以焦耳為量度的）能量的速率。通常我們用千瓦來作單位。1瓦=1焦耳（1W=1J/S）
3、噸：在鍋爐熱負荷中稱的噸，是工程上所用的噸，又指1噸的蒸發量。工程上是指在1小時內產生1噸蒸汽所需要的熱量 ，有的直接稱蒸噸。
1萬大卡/小時≈11.63千瓦
1千瓦=0.086萬大卡/小時
1噸蒸發量≈60萬大卡/小時
1萬大卡/小時≈0.0166噸蒸發量
1噸蒸發量≈700千瓦
1千瓦≈0.0014噸蒸發量
1噸蒸發量≈0.7MW
1MW=1000千瓦
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