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作为一种自然现象，正如水从高到低流动一样，热量总是从高到低流动。然而，人们可以创造机器，就像水从一个低的地方升到一个高的地方，并使用水泵，热泵可以用来泵热量从低温到高温。因此，热泵实际上是一种热提升装置，其本身消耗部分能量，挖掘储存在环境介质中的能量，并提高温度水平以供利用，而整个热泵装置所消耗的功仅是所供应的热的三分之一或更少，这也是热泵的节能特征。

热泵和制冷具有相同的原理、系统设备组成和功能。蒸汽压缩热泵(制冷)系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和节流阀组成。

压缩机是热泵(制冷)系统的核心，起着将循环工质从低温低压压缩输送到高温高压的作用。

蒸发器是一种输出冷能的装置。其功能是蒸发流经节流阀的制冷剂液体，吸收被冷却物体的热量，达到制冷的目的。

冷凝器是一种输出热量的装置。从蒸发器吸收的热量和由压缩机消耗的功转换的热量被冷凝器中的冷却介质带走，以达到加热的目的。

膨胀阀或节流阀对循环工作介质起节流减压作用，调节进入蒸发器的循环工作介质的流量。

根据热力学第二定律，压缩机消耗的功(电能)起补偿作用，使循环工质不断从低温环境吸热，向高温环境放热，循环往复。

热泵分类

热泵需要冷凝器的热量，而蒸发器从环境中吸收热量。这时，从环境中吸收热量的物体被称为热源。相反，制冷需要蒸发器的冷却能力，而冷凝器向环境排放热量。此时，向环境释放热量的物体称为冷源。

根据循环工质和环境换热介质的不同，蒸发器冷凝器主要分为空气换热和水换热。根据热交换介质与环境的不同，热泵或冰箱可分为四种类型：水——水型、水——空气型、空气——水型和空气——空气型。

使用空气作为冷热源的热泵称为空气源热泵。空气源热泵历史悠久，安装使用非常方便，应用广泛。然而，由于区域气温差异，中国的典型应用范围是长江以南地区。在中国北方，冬天的平均温度低于零摄氏度。空气源热泵不仅运行条件差、稳定性差，而且因结霜问题而效率低。

使用水作为冷热源的热泵称为水源热泵。水是一种优良的热源，热容量大，传热性能好。通常，水源热泵比空气源热泵具有更高的制冷和制热效率或能力。然而，由于水源的限制，水源热泵的应用远不如空气源热泵。

地源热泵的工作原理及分类

地源热泵是水源热泵的一种形式。它利用水和地面能量(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换，作为水源热泵的冷热源。在冬天，地能中的热量被“提取”并提供给室内供暖。这时，地面能量就是“热源”。在夏天，室内热量被带走并释放到地下水、土壤或地表水中，在这些地方，地球可以成为“冷源”。

地源热泵供暖空调系统主要分为三部分：室外地能换热系统、水源热泵机组和室内供暖空调末端系统。其中，水源热泵机主要有两种类型：水——型或水气型。热量通过水或空气热交换介质在三个系统之间传递

与空气源热泵相比，地源热泵有许多优点：(1)年温度波动小。冬季温度高于气温，夏季温度低于气温。因此，地源热泵的制热制冷系数比空气源热泵高，一般高于40%，从而节能和节约成本约40%。(2)冬季运行不需要除霜，因此减少了结霜和除霜的损失。(3)地源具有较好的储能效果。