熱泵這一術(shù)語(yǔ),源于與水泵在功能上的形象化的對(duì)比。水泵的功能在于把水從低水位處抽吸到高水位處排放。熱泵的作用則是把熱從低位勢(shì)(低溫端)抽升到高位勢(shì)(高溫端)排放,因此人們把這種裝置視作一種特殊的泵,稱為熱泵。就其熱力學(xué)循環(huán)過(guò)程而言,制冷機(jī)和熱泵都是基于逆循環(huán)而實(shí)現(xiàn)其功能的。所以,在很多文獻(xiàn)里,郝把基于逆循環(huán)工作的熱機(jī)稱為熱泵。這樣,制冷機(jī)本身實(shí)質(zhì)上也就是熱泵。這只不過(guò)是對(duì)由外部提供能源作功,應(yīng)用逆循環(huán)過(guò)程作成的一種裝置的兩種稱謂罷了。由于這種裝置在運(yùn)行過(guò)程中,總是一邊吸熱(制冷),同時(shí)另一邊排熱(制熱),所以,一臺(tái)裝置伴生并兼具制冷和“制熱”兩種功能。如果一臺(tái)裝置僅著眼于利用其低溫端的吸熱效應(yīng),習(xí)慣上便稱它為制冷機(jī);如果這一裝置只著眼于其高溫端放熱效應(yīng)的利用,或者是它除用于制冷外,還有同時(shí)或定期切換用于確保其高溫端放熱效應(yīng)利用的,習(xí)慣上便稱為熱泵。
在熱泵穩(wěn)定運(yùn)行工況下,如不考慮異致效率降低的各種損失,其輸出和輸入的能量應(yīng)是平衡的。
電能也可以像電加熱器、電爐那樣直接用于加熱。這種用電直接加熱所能獲得的熱量不管電能是在什么溫度條件下轉(zhuǎn)換成熱能的,其每1kW的電最多只能得到1kW的熱。但是,如果把同樣1kW的電用作熱泵的動(dòng)力,則可得到比1kW多的熱量。這決不意味著能量守衡原理受到了破壞,而是因?yàn)檩?/span>入給熱泵的電能不但本身轉(zhuǎn)變成了熱,而且靠它作功,把大量存在于周圍環(huán)境介質(zhì)中處于低位勢(shì)的熱連帶著提高到了可予以利用的一定高的位勢(shì)。在外部條件適宜的情況下,熱泵的產(chǎn)熱量有可能超過(guò)輸入功率的若干倍。這就是采用熱泵之所以能比電熱的支接轉(zhuǎn)換,在能效上合算得多的道理。
在論及熱泵機(jī)組時(shí),并未把一些雖然也能在制冷、供冷的同時(shí),提供部分熱水的冷水機(jī)組納入熱泵類,而是把它們作為各類冷水機(jī)組的派生型。歸類于熱回收型冷水機(jī)組。其原因在于這類機(jī)組不能獨(dú)立地按制熱和供熱工況運(yùn)行,它們的放熱效應(yīng)依賴于制冷運(yùn)行工況,并以此為前提條件,因而,其副產(chǎn)品—回收的熱量是得不到確保的。