空氣能利用了熱泵的原理,首先制冷劑(空調(diào)中的稱法)吸收空氣中的熱量蒸發(fā),經(jīng)過壓縮機,汽化后的制冷劑溫度上升,能量提高,之后,經(jīng)過水箱,把熱量傳遞給水,制冷劑自己冷卻后冷凝,再經(jīng)過膨脹閥通過小孔膨脹進一步降低溫度,再次與空氣熱交換開始下一個循環(huán)。這個循環(huán)體系主要是通過制冷劑吸收空氣中的熱量再利用壓縮機對制冷劑做功,對其進行加熱,再將熱量用于水的加熱。
為什么空氣能會節(jié)能。首先要提到一個參數(shù),性能參數(shù)COP,Q是加熱熱水需要的熱量,W是壓縮機的做功。對于一個卡諾循環(huán),COP=Th/(Th-Tc),其中Th是制冷劑的溫度,Tc是制冷劑的蒸發(fā)溫度。對于環(huán)境溫度15℃,Tc=288K,如果需要將熱水加熱至50℃,制冷劑的溫度需要在55℃左右,Th=328K,COP=8.2。