求解释,空气能热水器效率怎么可能超过100%?

发布网友 发布时间：2022-04-25 23:43

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热心网友 时间：2022-06-09 13:54

你的理解错误了，一个完整的制热（制冷）系统是电能驱动压缩来压缩制冷剂，制冷剂通过冷凝器散出热量，而后通过节流计量部件（毛细管、膨胀阀）节流到蒸发器（蒸发器吸收热量），制冷剂再回到压缩机，制冷剂在系统里会发生几种温度压力变化的相变，达到换热效果，整一个系统的主要部件就是这四个，我们业内人士称为“四大部件”。
如果能清楚上面的内容，我们可以得出，当输出的电量在一定的时间内稳定时（或者整段时间的平均值），我们能交换的热量是多少。我们拿电阻加热和空气能热水器的来比较吧，电阻加热：Q=W=Pt--(Q=W，是热量，P是功率，t是时间，P=UI=I的平方R,R是电阻)，这时纯电阻电路，热量受电流和电阻的影响，理想状态下，是一比一的 电-热 交换。而空气能，Q=CM△T（C是比热容，M是质量，△T是温差），
在标准工况下：
水温从15度加热到55度，测得耗电量记为W；
水温从15度加热到55度，所需时间记为t；
水箱实测净容量记为50L；
则水的得热量为：
Q = CM△T（水的比热容是4.2千焦/千克·摄氏度，M=50kg，△T=40℃）
热水器平均制热能力为：
q = Q/t
热水器平均消耗功率为：
P = W/t
标准工况实测COP为：
COP = q/P = CM△T/W

假如W=2500w时，电阻加热50升水，需要1小时，功率是只是2500瓦。
空气能：Q=8400W，q=8400，P=2500，COP=3.36，换言之，同样用2.5度电，空气能热水器比电阻多出5900W的热量。而这里的COP（能效比）的意思就是用N的电量就能交换3.36N的热量。
当然，我以上说的是理想状态，只通过了最简单的计算，现实中，还需要计算失热、对流换热、水流量等参数，而且这里部分数据是定出来的，不是现实数据，但是通过公式，我们也可以知道系统的能耗情况。
总结，空气能热水器，是电能转化为动能（压缩机），使制冷剂发生相变，来交换热量的。想了解更多还需了解制冷剂的特性和制冷系统的各个方面。追问上述计算过程，可以明白。
问题关键在于，P=2500的情况下，Q怎么可能达到8400？
我的问题还是没解决，压缩机消耗一份电能，介质除了吸收这一份电能转化的内能，另外怎么还能从空气中吸收更多的能量？

追答功率P*COP=2500*3.36=8400。
消耗的电能是用来驱动压缩机的，而压缩机的动能是使系统内的制冷剂发生相变，而且在系统内循环，这个是重点。假如有一款压缩机可以使用各种制冷剂，使用的不同的制冷剂，热量交换的量不同，而这个量，在现在的空调设计来说，相比于电阻加热，它大几倍，这个几倍就是COP了。
关键在于系统中的节流部件，这个你需问相关的老师、设计师、工程师等，你能了解更多。

热心网友 时间：2022-06-09 13:54

电动机通过消耗电能，将电能转化为机械能，机械系统压缩空气提高空气温度，这是把机械能转化为内能（热能），高温空气不可能在没有其他能量消耗的前提下吸收低温空气的热量，任何机械的效率都只会小于100%，由于摩擦等能量损耗，绝大多数机械系统的效率都是小于100%的。

热心网友 时间：2022-06-09 13:55

不清楚不明白