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如何向空气要能量?

2023-08-09 14:24 作者: 丁豪 来源: 308915 次阅读

我们知道,空气是有温度的。空气为什么会有温度呢?原来,空气中储存了大量的热能。奇怪,空气中有大量的热能,咋不觉得发烫呢?噢,这个问题可这样解释:因为空气的体积相当巨大,热能虽然大量存在其中,但抵不住空气巨大体积的稀释,所以分布在单位体积空气内的热能就不多了。

虽然单位体积空气内的热能含量不多,但是科学家发现,如果能把空气中的热能一点点提取收集起来,积少成多,就会热到让人觉得发烫的地步。这就好比从矿石中提炼黄金,不断地从含金量不高的矿石里提炼,稀有的黄金也可以积少成多,由克达到吨的量。

用什么办法将空气中的分散热能提取并累积起来,成为生活或工业生产可以使用的热能呢?经过科学家的不懈努力,从空气中提取热能的机器终于被发明出来。这种机器称为空气热泵机。

空气热泵机的核心构件是压缩机。压缩机将吞进去的含有低量热能的空气压缩,让空气体积变小,低量的热能相对空气变小的体积来说,就变成了高量热能,这样空气经过压缩后就会温度升高,变得发烫起来。用发烫的空气给水加热,就能把空气中的热量传递给水,于是水的温度就升高了,冷水变成了热水。一台空气热泵机不断压缩空气,不断将空气中的热能提取出来传递给水,能将水温加热到70℃。水具有了这么高的温度,就有了洗澡、供暖等生活使用价值,当然其用于工业生产的价值也会产生。

用空气热泵机能将水加热到可以用于供暖的温度,这样就不用烧煤供暖了,这得减少多少燃煤少排放多少废气呀!是的,用空气热泵机供暖,家家户户温暖如春,因为不烧煤,所以空气质量不受影响,因此空气热泵机又被视为去除雾霾天气的“神器”。如果传统的燃煤供暖系统被空气热泵机代替,那么拥有天蓝蓝水清清的优美环境不再是难以实现的梦想。

空气热泵机将空气压缩,提取了空气里的热量之后,又会把空气“放走”,这时候被放走的空气因为丢失了许多热量,所以温度会明显降低,就变成了冷空气。冷空气能降温,因此空气热泵机在制热的同时可以制冷,可以实现一机两用的目的。

制热制冷同时需求的状况还是很多的。比如夏天,洗浴热水是随时需要的,房间制冷也是随时需要的。此时,空气热泵机一方面可以给洗浴提供热水,又可给房间提供冷空气降温,一机两用的用途就实现了。空气热泵机本身不生产热能,只是将空气里的热能从此处搬运至彼处,所以空气热泵机又被称为大自然能量的搬运工!

现在,许多家庭都安装了空调。并且大多空调都是冬夏两用空调,就是夏天制冷冬天制热。这种两用空调就应该是一台小空气热泵机了:它夏天制冷的时候,室内机吐冷气,室外机吐热气;冬天制热的时候,室内机吐热气,室外机吐冷气。这两个过程恰好相反。呵呵,大自然能量的搬运工,也许就在你身边呐。赶紧查看下,你自己家的空调是不是空调热泵机吧!

空气热泵机原理示意图

作者:丁豪

初审、一校:胡慧亭

复审、二校:成自来

终审、三校:陈光中

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