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空气源热泵工程 |
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190年前,法国工程师尼古拉•莱昂纳尔•萨迪•卡诺,构造了在加热器与冷凝器之间的一个理想循环:汽缸与加热器相连,汽缸内的工作物质水和饱和蒸汽就与加热器的温度相同,汽缸内的蒸汽如此缓慢地膨胀着,以致在整个过程中,蒸汽和水都处于热平衡。然后使汽缸与加热器隔绝,蒸汽绝热膨胀到温度降至与冷凝器的温度相同为止。然后活塞缓慢压缩蒸汽,经过一段时间后汽缸与冷凝器脱离,作绝热压缩直到回复原来的状态。
这一由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环,即后来所称的“卡诺循环”。
逆卡诺循环,是卡诺循环的逆过程,低温时做功吸热,高温时做负功放热,将功转换为热。也是包括空气源热泵在内的所有热泵的工作原理。同时,这也是我们日常生活中常见的空调、冰箱等制冷系统的工作原理。逆卡诺循环也包括四个步骤,都为可逆过程:绝热膨胀,在这个过程中系统对环境作功,降温;等温膨胀,在这个过程中系统从低温环境中吸收热量,同时对环境做与该热量等量的功;绝热压缩,在这个过程中系统对环境作负功,升温;等温压缩,系统恢复原来状态,在这个过程中系统向高温环境中放出热量,同时环境向系统做与该热量等量的功,即负功。
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