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水從高處流向低處，熱由高溫物全傳遞到低溫物體，這是自然規(guī)律。然而，在現(xiàn)實(shí)生活中，為了農(nóng)業(yè)灌溉、生活用水等的需要，人們利用水泵將水從低處送到高處。同樣，在能源日益緊張的今天，為了回收通常排到大氣中的低溫?zé)釟?、排到河川中的低溫?zé)崴戎械臒崃浚瑹岜帽挥脕韺⒌蜏匚矬w中的熱能傳送高溫物體中，然后高溫物體來加熱水或采暖，使熱量得到充分利用。

熱泵的工作原理和家用空調(diào)、電冰箱等的工作原理基本相同，通過流動媒體在蒸發(fā)器、熱泵，冷凝器和膨脹閥等部品中的氣相變化(沸騰和凝結(jié))的循環(huán)來將低溫物體的熱量傳遞到高溫物體中去。

具體工作過程如下：

①過熱液體媒體在蒸發(fā)器內(nèi)吸收低溫物體的熱量，蒸發(fā)成氣體媒體。
②蒸發(fā)器出來的氣體媒體液熱泵的壓縮，變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w媒體。
③高溫高壓的氣體媒體在冷凝器中將熱能釋放給給高溫物體、同時(shí)自身變?yōu)楦邏阂后w媒體。
④高壓液體媒體在膨脹閥中減壓，再變?yōu)檫^熱液體媒體，進(jìn)入蒸發(fā)器，循環(huán)最初的過程。

熱泵的性能一般用成績系數(shù)(COP)來評價(jià)。成績系數(shù)的定義為由低溫物體傳到高溫牧體的熱量與所需的動力之比。通常熱泵的成績系數(shù)為3-4左右，也就是說，熱泵能夠?qū)⒆陨硭枘芰康?到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體?，F(xiàn)在歐美日都在競相開發(fā)新型的熱泵。據(jù)報(bào)導(dǎo)新型的熱泵的成績系數(shù)可6到8。如果這一數(shù)值能夠得到普及的話，這意味著能源將得到更有效的利用。熱泵的普及率也將得到驚人的提高。目前熱泵的最高出力溫度為110度左右。超過這個(gè)溫度將有可能出現(xiàn)使媒體分解的危險(xiǎn)。熱泵制熱水使用溫度在50-60℃能效比最佳。