能源問題是當(dāng)今世界的主題之一,空氣能熱水器已廣泛進(jìn)入我們的生活,其工作原理如圖甲所示,氟介質(zhì)從室外空氣吸熱汽化進(jìn)入壓縮機(jī),氟介質(zhì)蒸汽由壓縮機(jī)壓縮升溫后,進(jìn)入水箱冷凝器中液化放熱,實(shí)現(xiàn)給水箱中的水加熱。隨后回到室外開始下一個(gè)循環(huán)。氟介質(zhì)在水箱中釋放的熱量來自于兩部分:一是氟介質(zhì)在空氣中吸收的熱量,二是壓縮機(jī)壓縮氣體時(shí)電能轉(zhuǎn)化得到的內(nèi)能,所以它比普通的電熱水器更高效節(jié)能。通常我們用“能效比”(即制熱量與消耗的電能的比值)來反映空氣能熱水器的節(jié)能性能。某款空氣能熱水器,它的部分技術(shù)參數(shù)如表。
每秒制熱量Q/J |
3000 |
電源規(guī)格U/V |
220 |
每秒消耗電能W/J |
750 |
水箱容積V/L |
200 |
(1)空氣能熱水器比普通的電熱水器節(jié)能的原因是
空氣能熱水器除了把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,還能利用氟介質(zhì)從空氣中吸收熱量
空氣能熱水器除了把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,還能利用氟介質(zhì)從空氣中吸收熱量
。
(2)這款空氣能熱水器正常工作時(shí)的能效比為
4
4
,若不考慮熱量損失,將一箱15℃的冷水加熱到55℃,吸收的熱量為
3.36×107
3.36×107
J,消耗的電能為
8.4×106
8.4×106
J。
(3)圖乙是壓縮機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)示意圖,壓縮機(jī)活塞上下移動(dòng)一次掃過的體積為800cm
3,工作時(shí),活塞壓縮氟介質(zhì)的壓強(qiáng)約為2.5×10
5Pa,活塞壓縮一次氟介質(zhì)做的功為
200
200
J。