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熱泵原理與構造

2.1 熱泵運轉原理與構造 

1.大氣層是巨大無比的蓄能庫地球外表的大氣層會吸收太陽能,加上溫室效應,使得大氣層形

同一個巨大的太陽能儲存庫(可稱之為「大氣熱能庫」),其溫度變化緩慢,不太受日夜與天候的影響。我國位處亞熱帶地區,終年溫暖,大氣熱能資源極為豐富,也是間接擷取太陽能之最佳地點。

2.地球上到處充斥廢能除了大氣層可以吸收並儲存太陽能可供擷取利用外,地球上也到處充滿廢能可供充分利用。例如,建築物殼體外表會吸收太陽能輻射或大氣熱能,然後儲存在殼體內,再逐漸釋放出來,這些熱能便可以收集來利用;一個設置有機械或電子設備的機房,設備運作時會排放出熱能,這些熱能可以收集來利用;一個許多人聚集一起的密閉房間裡,人體或燈具都會排放出相當可觀的熱能,這些熱能可以收集來利用;一個工廠在製造產品過程中會排放出許多熱能,這些熱能也可以收集來利用。諸如此類的廢能到處充斥,都可以加以妥善收集與運用。

3.熱泵原理

大家都知道,用氣機可以製造氣,也會往外面排出熱氣,由

 

能量不滅原理,排出熱氣的能量(QH)會等於輸入氣機的電能(We)加上從氣房所吸取的熱量(QL),即QH=QL+We氣機可以說是一部移熱裝置,把熱能從一個地方( 氣房)移到另一個地方(大氣),這個移動熱能的作用需要借助電能才會發生(見圖2.1-1)。就好像是我們家裡所用的水泵,一通電後,會將水從一個地方(底樓自來水池)送到另一個地方(頂樓水塔)一樣。只是氣機所搬動的是看不見的熱能而已,所以3氣機的學名又稱為「熱泵 利用壓縮機的熱力循環原理(朗肯循環)來產生移動熱能的作用。

朗肯循環主要由四個組件構成:壓縮機、凝器、蒸發器與膨脹閥,內容充滿媒,媒蒸氣受壓縮機壓縮產生高溫高壓蒸氣,流入

凝器因排熱而凝結成凝液,經一膨脹閥流入蒸發器內蒸發成蒸氣

而產生吸熱效應(氣效果),蒸氣再被壓縮機吸入繼續進行壓縮,構成一循環迴路。整個現象便是,熱能在蒸發器處被吸收,然後在凝器處被排出並進行收集與利用,構成一個熱的移動過程。

 

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