流量計在熱泵上的應用

#流量計

如果你在爐灶上放一個鍋子裝滿水，然後打開爐子，水就會開始被加熱。如果爐子足夠熱，水也會變熱並從約攝氏100°C蒸發。如果鍋子沒有蓋子，形成的蒸汽也會是100°C，你可能會因此燙傷自己。而在壓力鍋中，水和蒸汽的溫度都會超過100°C。

加熱水需要特定的熱量。這個熱量相當於電力表上的電力數量。如果持續加熱熱水，最終它會蒸發。蒸發所需的熱量稱為蒸發焓，這熱量是加熱水所需熱量的三倍。

當蒸汽離開鍋子並在抽油煙機上凝結時，蒸發焓會再次被釋放：蒸汽會冷卻並變回成水滴，因此抽油煙機變得稍微更熱些。如果這些冷凝水能被泵抽送回鍋中，就可以形成一個封閉的回路，類似熱泵的原理。這就是如此簡單。

爐子的優勢在於它可以加熱東西。畢竟，熱量只會單向流動：從熱到冷。這是熱力學的第二定律。

而且熱量也會從冷到更冷的地方流動：從地窖中取出的冷啤酒可以融化冰箱中更冷的冰塊。因此，請記住：熱量和溫度不是同一回事！

從技術的角度來看，這是很有趣的現象。即使外面是攝氏-20°C，儲存在這冷空氣中的熱量也能有影響性的：例如，它可以導致攝氏-78°C的乾冰蒸發。這就是現代熱泵的原理：同樣，冷空氣也可以使冷媒在低溫下蒸發。

蒸發的冷媒吸熱後會在另一個地方再次冷凝，就像在抽油煙機上的冷凝的水一樣。這個過程對抽油煙機來說很簡單，因為它比爐子出來的蒸汽更冷，而熱量自然的會從熱到冷側轉移。但冷媒如果本身就是冷的，那麼如何用它來把它作為空調暖氣的熱源將室內溫度加熱到攝氏20°C呢？這..需要一個技術上的訣竅：冷凝的發生或熱量的轉移需要壓力同時得改變，讓壓力快速增加使冷媒的溫度上升。汽化的冷媒會在約攝氏20°C左右冷凝，在較高溫度下釋放熱量到室內環境中達到暖房的效益。反之，我們可以逆向操作這個流程讓室內的熱量被轉移到戶外達到冷房效果。

這就是熱泵和冰水機的完整原理：兩個熱傳遞表面，一個用於增加壓力的泵，和一個用於降低壓力的"節流閥"。

流量計在空氣熱泵上的應用是在泵的監控降低能耗，並防止熱交換器結冰造成破裂。在比較低溫的環境使用時，基於熱泵可逆行的原理，通常還能用來做熱交換器除霜用，這個程序也必須經由流量計來監控。

作者: Klaus Rümler

日期: 07/21/2023

原文連結: https://www.sika-instruments.co.uk/sika-blog-uk/what-actually-is-a-heat-pump/

流量計產品網頁: https://www.ocan.tw/%E6%B8%A6%E6%B5%81%E5%BC%8F%E6%B5%81%E9%87%8F%E8%A8%88

應用參考連結: 大金空調產品介紹

流量計於大金熱泵中的應用