逆卡诺原理

空气能热水器，乍一听这名字，就觉得有点不可思议。空气能热水器，顾名思义就是利用空气将水加热，然后供给我们日常所需。空气怎么将水加热的呢?众所周知，空气的温度，也就是气温，并不会太高，而且还随着季节的变化而变化。怎么利用温度不同的空气转化成热能呢?相信大家对于这些问题都很好奇，下面我们就一起来看看空气能热水器的工作原理吧!

简单来说，空气能热水器的工作原理就是采用热泵吸热原理，吸收空气中的热量，然后将热量传递到保温水箱中，水箱中的水吸收热量之后，温度就会升高。当水温升高之后，我们就可以用这些水洗澡，洗头。冬天的时候，自来水温度低，洗菜洗衣的时候容易冻伤水，此时就可以用空气能热水器中的热水了。很多人会觉得心疼电费，特别是一些勤俭节约的老人，其实大可不必要这么想，因为空气能热水器的耗电量非常低，只需少量的电能就能产生3-4倍于电热水器的加热效果，非常节能环保。

空气能热水器采用的是逆卡诺原理，也是跟空调相反的原理。空调的作用就是将高温的空气转化为人体舒适的冷空气。而空气能热水器是刚刚相反，是从低温空气中吸收热量，并把热量转移到高温的水中，实现加热的过程。

可能从专业的角度来讲解空气能热水器的原理，很多人都会不明白。那么我们就用比喻的方法，让大家了解得更加清楚明白。我们可以将低温空气比喻成一杯水，然后将水烧开，水就会变成高温的气体。空气能热水器的原理就是利用压缩机将低温低压的空气烧开，变成高温高压的气体。然后将高温高压的气体输入到冷凝器中，高温高压的气体遇冷变成液体，并且释放热量，这些热量供给到水箱中，就将水加热了起来。

　　制冷原理：逆卡诺循环，卡诺循环 1824年,法国青年工程师卡诺研究了一种理想热机的效率,这种热机的循环过程叫做“卡诺循环”。这是一种特殊的,又是非常重要的循环,因为采用这种循环的热机效率最大。

　　卡诺循环是由四个循环过程组成，两个绝热过程和两个等温过程。它是1824年N.L.S.卡诺（见卡诺父子）在对热机的最大可能效率问题作理论研究时提出的。卡诺假设工质只与两个恒温热源交换热量，没有散热、漏气、摩擦等损耗。为使过程是准静态过程，工质从高温热源吸热应是无温度差的等温膨胀过程，同样，向低温热源放热应是等温压缩过程。因限制只与两热源交换热量，脱离热源后只能是绝热过程。作卡诺循环的热机叫做卡诺热机。
　　卡诺进一步证明了下述卡诺定理：①在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆热机的效率都相等，与工作物质无关，其中T1、T2分别是高温和低温热源的绝对温度。②在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切不可逆热机的效率不可能大于可逆卡诺热机的效率。可逆和不可逆热机分别经历可逆和不可逆的循环过程。
　　卡诺定理阐明了热机效率的限制，指出了提高热机效率的方向（提高T1，降低T2，减少散热、漏气、摩擦等不可逆损耗，使循环尽量接近卡诺循环），成为热机研究的理论依据。热机效率的限制、实际热力学过程的不可逆性及其间联系的研究，导致热力学第二定律的建立。在卡诺定理基础上建立的与测温物质及测温属性无关的绝对热力学温标，使温度测量建立在客观的基础之上。此外，应用卡诺循环和卡诺定理，还可以研究表面张力、饱和蒸气压与温度的关系及可逆电池的电动势等。还应强调，卡诺这种撇开具体装置和具体工作物质的抽象而普遍的理论研究，已经贯穿在整个热力学的研究之中。
　　逆卡诺循环奠定了制冷理论的基础，逆卡诺循环揭示了空调制冷系数（俗称EER或COP）的极限。一切蒸发式制冷都不能突破逆卡诺循环。

编辑本段提高空调制冷系数

　　在逆卡诺循环理论中间，要提高空调制冷系数就只有以下二招：

1。提高压机效率

　　从上面推导可以发现小型空调理论上只存在效率提高空间19%；大型螺杆水机效率提高空间9%。

2。膨胀功损失与内部摩擦损失

　　（所谓内部不可逆循环）：其中减少内部摩擦损失几乎没有空间与意义。在我们songrui版主的液压马达没有问世之前，解决膨胀功损失的唯一方法是采用比容大的制冷剂，达到减少输送质量的目的。如R410A等复合冷剂由于比容较R22大，使膨胀功损失有所减少，相对提高了制冷系数。但是就目前情况看通过采用比容大的制冷剂，制冷系数提高空间不会超过6%。（极限空间12%）

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