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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 能源 » 热能工程 » 提升热水器热能转换的争论
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吉祥果

捐助贵宾 (小有名气)

[求助] 提升热水器热能转换的争论 已有4人参与

以空气能热水器作功形式为例解释；在闭合循环系统内使用两个以上的固定容器为存储制冷剂，以及在容器内电加热（如；加热棒）直接加热、汽化制冷剂的方式，促使液体制冷剂膨胀为气体体积，在容器的反作用力下、单向循环（循环方式为交替给固定容器内的制冷剂加热，电磁阀交替打开已经被加热释放为空置的容器的回流阀门，让系统内的液体制冷剂回流到容器内）。顺序为（电加热进行汽化。在热水器里面释放热能进行冷凝。电磁阀顺序开闭进行回流）电磁阀为自保持式电磁阀（微功耗）
这个循环系统的意义是，例如；加热棒加热制冷剂r401a温度为60度时候制冷剂压力达到4000KPA，把这个温度压力直接释放给热水器吸收，在容器释放的时候制冷剂的汽化压力4000KPA可直接反向推动转子压缩机旋转，（没有电动机的压缩机，只是转子部分）这个转子部分制作为两个，一个是主动旋转（被气压推动转子），一个是被动旋转（被带动旋转），这个被动旋转的转子可以带动另一套室外机进行循环（也就是空气能热水器的原型部分，只是没有了电动机的转子压缩机）也就是这个循环系统的动力来源于第一套的气压推动。
这样做的意义为；比如；一千瓦的加热棒，在加热制冷剂产生闭合循环的时候，所产生的热能全部热交换给热水器，没有丢失，但是间接的高温高压气体推动产生了机器能（等于压缩机）带动另一套空气能的制冷剂循环系统，所产生热、由此增加产热效率，间接的提升了电热能的转换率。


问题是这个理论是否是对的，错在哪里？反对方意见认为；1不管你有多少分系统，它做的功的总和不会超过它消耗的能量。2此举完全没意义，因为液体汽化都有吸收大量热量。所谓高效率只是你的错觉。3总得做功不会多出来的。有的地方做功必然有的地方会消耗能量
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1楼 2016-02-14 14:59:27
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N-CORE

铁虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
容器的材料问题 一般这种加热容器都是用金属做的为了良好的导热 就算是加了隔热材料但是中间传递机制隔断越多 能量散失就越多
反对说的没有错
1不管你有多少分系统，它做的功的总和不会超过它消耗的能量。
2此举完全没意义，因为液体汽化都有吸收大量热量。所谓高效率只是你的错觉。
上面两条说的没错
第三条你可以利用热空气来借助重力来进行离心 这样可以起到特殊的作用 但是应用在热水器上就大材小用了
现在普遍的热水装置都是直接加热比较高效率的就是那种即时加热然后出水的淋浴器了 在其他除了特质与特殊用途的加热设备你再谈民用实在是不划算（民用热水器大多数都在加热材料的电能转换上下功夫 比如很划算的碳晶材料就是很好的例子）
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从野生菌向野生科研的道路上挣扎中
2楼2016-02-14 17:13:13
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linsunche

至尊木虫 (职业作家)

林霸

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
愈多次的轉換, 效能每況愈下.
有更省能的加熱材料可以應用于熱水器. 成本必然較樓主低價許多.
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3楼2016-02-14 18:10:35
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吉祥果

捐助贵宾 (小有名气)
这个明明是两套工作系统的组合，第一套就是简单的电加热，只是加热了闭合循环内的制冷剂，和材料没有关系呀，可以选用任何的加热材料。关键在于加热制冷剂可以产生循环推力呀，这个推力是带动第二套闭合循环的动力，所以第二套没有使用能源，是附加值啊，
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4楼2016-02-15 10:24:08
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吉祥果

捐助贵宾 (小有名气)
看看动态原理图
提升热水器热能转换的争论
7.gif
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5楼2016-02-21 10:18:04
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吉祥果

捐助贵宾 (小有名气)
这个原理图，先说A系统，电能在1和2里面轮流加热制冷剂，热棒加热、制冷剂吸热，这个功效是很迅速的，可以瞬间汽化制冷剂，制冷剂汽化结果A产生压力推动，推动A旋转，然后直接进入热水器释放热能，在热水器里面释放热能后液化回到轮流作功的1和2，这个A系统的作功只起到了电力加热，并没有起到节能的效果，只是在正常的电加热情况下产生了一个A转子的推动旋转力。
B系统就是一套普通的空气能制热循环系统，只是B系统的动力来源是A的旋转带动的，没有使用电能，两个系统提供A与B的带动产生了附加值，B系统所产生的热能为附加值，这个组合使电能的利用率提高。
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6楼2016-02-23 14:29:29
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吉祥果

捐助贵宾 (小有名气)
7楼2016-02-24 09:26:52
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吉祥果

捐助贵宾 (小有名气)
这个原理很容易理解，就是电热水器加热泵热水器组合，只是电热水器系统（A）加热的是制冷剂，产生循环释放热能给热水器，同时产生压力推动（B）系统热泵热水器，两个系统相结合，提升电能利用率，起到节能的效果，优点是安全，（电水分离），电加热制冷剂汽化速度响应快，（热水器起热迅速），所带动的热泵系统为室外温度搬运工，可为热水器提供初级加热，对环境友好，
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8楼2016-02-24 14:53:31
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虫子哦

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

觉得有点意思，简单大概分析一下，过程是这样的：
第一个电烧水过程：假如输入100%的电功率，其中约50%转化为机械能用来带动压缩机，剩余50%变成热能加热水，第一个过程水的加热量为50%。
第二个过程：相当于用50%电功带动一台压缩机来工作，假定COP为3，因此第二个过程热水加热量为150%。
总体来看，输入100%电功，热水加热量为200%，增加系统复杂度，总的COP才2。

这样折腾还不如直接用一台COP为3的热泵来带动。电是高品位能，直接烧水就亏了，更好用的一个方式是用气烧水，并带动压缩机转动。
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9楼2017-03-19 19:00:58
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nono2009

超级版主 (文学泰斗)

No gains, no pains.

优秀区长优秀区长优秀区长优秀区长优秀版主

【答案】应助回帖

没什么新意，就是相当于使用膨胀机回收功的热泵循环
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10楼2017-03-19 19:12:06
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