空氣能熱水器工作原理如圖甲所示。蒸發(fā)器從室外空氣吸熱,加熱低沸點(diǎn)氟介質(zhì)并使其汽化,氟介質(zhì)蒸汽由壓縮機(jī)壓縮升溫后,進(jìn)入冷凝器液化釋放熱量傳遞給水箱中的冷水,隨后經(jīng)過(guò)“節(jié)流降溫過(guò)濾降壓”回到室外的蒸發(fā)器開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)??諝饽軣崴骶哂懈咝Ч?jié)能的特點(diǎn),它工作時(shí),氟介質(zhì)在蒸發(fā)器中吸收熱空氣的能量QA;壓縮機(jī)消耗電能W轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,最終氟介質(zhì)在冷凝器中釋放給冷水的熱量QB=QA+W。通常我們用“能效比”(即制熱量與消耗的電能的比值)來(lái)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)空氣能熱水器工作時(shí),氟介質(zhì)蒸汽在冷凝器中液化,是通過(guò)
降溫
降溫
(選填“加壓”或“降溫”)方法;
(2)這款空氣能熱水器正常工作時(shí)的能效比為
4
4
,若制造的熱量全部被水吸收,將一箱15℃的冷水加熱到55℃,消耗的電能為
8.4×106
8.4×106
J。
(3)在如圖乙所示,壓縮機(jī)活塞上下移動(dòng)的距離是20cm,橫截面積是40cm
2,工作時(shí),活塞壓縮氟介質(zhì)的壓強(qiáng)約為2.5×10
5Pa,則作用在活塞上的壓力為
1000
1000
N,活塞壓縮一次氟介質(zhì)做的功為
200
200
J。
(4)若系統(tǒng)正常工作消耗的電能有80%轉(zhuǎn)化為壓縮氟介質(zhì)的能量,壓縮機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速是
3
3
r/s。