2．市场上卖的“空气能热水器”，就是利用蒸发器变成“热泵”来产生热水的。如图4所示，热水器主机中的蒸发器，作为热交换器从环境空气中吸入热量，加热“低沸点”的制冷剂即冷媒，使其由液态转变为气态，即为蒸发过程中吸入环境空气中的热量。

    制冷剂从压缩机中获得动能，由低温低压气态升为高温高压气态，进入冷凝器的水箱使制冷剂冷凝液化，此过程中将产生的热量释放至水中。制冷剂经过膨胀阀节流降压后，进入室外的热交换器即蒸发器，再进入下一个循环。热量由此不断的进入水箱，将水加热流向外部的热水储罐。热水器的水温一般设定在45～55℃。温度高于55℃会自动停机加热，低于45℃则自动启动加热，使水温保持在55℃左右。

    零下几十度的空气，也有热量吗？按照热力学原理，气体分子的能量总是大于液体分子的能量。室外极冷的空气，也是由大量气体分子组成的，就会有动能。将能量搬运进车内，也就是将热能泵进车内，即使零下几十度的空气，还是存有能量的，有能量就可以被“搬进”车内给动力电池加热。当然温度过低时，热泵的效率也会下降。

    3．采取“热泵”的制热能效比COP远大于1。“制热能效比COP”是空调将制冷循环所产生的冷量，与制冷所耗电功率之比；或是将制热循环所产生的热量，与制热所耗电的功率之比，称为COP值。PTC属电加热器，电流通过PTC产生热量，1kW电量最多可产生1kw热量，故PTC的制热能效比COP值不超过1。而热泵空调是利用低沸点的制冷剂将环境中的热量带入到车内，车内得到的热量有两项之和，一为消耗的电能，另一为吸收的低位热能，所以热泵的制热能效比，也就是COP值一定大于1。

    冷媒在“逆卡诺”循环过程中，消耗的只是驱动压缩机的电机和风机运转的电能，压缩机将低温低压的气态冷媒，提升到高温高压气态，造成制冷剂的循环流动。制冷剂循环流动到蒸发器时，发生物态变化，制冷剂由液态转为气态过程中，吸收外界环境空气中的大量热量。即使环境气温很低到零下温度，从热力学角度来看，只要没有到零下273℃绝对零度，外界空气还总是有能量的。

    冷媒在冷凝器中放出的热量，也就是从热泵获取的热量Q获，应该是驱动压缩机耗去的电能Q电，再加上从蒸发器吸入环境空气中的能量Q空。从热泵中获取的热量Q获，可达耗电Q电的五倍。有下列公式：获取能量Q获＝消耗电能Q电＋从环境空气中吸入能量Q空。

    4.“直接式”热泵能提升制热能效，传统热泵技术的不足之处是当环境温度低于－10℃以下，传统热泵的制热效率变低。热泵制热时换热器作为蒸发器，需吸收环境的热量（图5）。当车外温度很低时，或蒸发温度与环境温度接近时，换热器不能有效从外界吸收热量，导致热泵系统效率下降。当车外空气温度低又湿度较大，空气中的水分会在换热器表面结霜，不能从环境中有效地吸入热量，导致热泵系统不能继续制热。传统解决办法是热泵与PTC加热共用，当环境温度过低热泵不能工作时，这时启动PTC作为备用热源，但会大幅影响续行里程。

    我国吉利车系生产的“领克”纯电动汽车，推出的热管理系统较先进，采取直接式热泵技术，就是热泵产生的热量，不经过水的中间介质，而是直接将热风吹进车内加热动力电池，制热效果更理想。同时还使用更优质更低温的制冷剂，采取冷媒的直接供热技术，相比普通热泵热效率则提升10%。领克纯电动汽车的热管理系，对比传统PTC模式，或是普通的热泵模式，可在零下30℃的极寒条件下，将动力电池舱的温度提升至15～20℃的正常工作温度，提高动力电池释放电能的能力。

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