寒冷的天气本周回到亚特兰大，所以让我们谈谈热量。这些天越来越受欢迎的热泵的方式是热泵，即使在寒冷气候中也是如此。但他们如何工作？

这台设备如何将热量从冷酷的室外空气中取出并将其放入建筑物内部？问人们如何冰箱或空调如何工作，他们认为他们了解它。那些是使寒冷的装置。对？但是当您考虑更大的图像时，热泵尽可能多地用冰箱和空调器：它们将热量从冷却区域移动到较温暖的区域。这是否平均热泵也“寒冷”？

按照热

真的有可能从冷空气中获得热量，从而了解热泵操作，让我们从基础开始。热流当你有温差时（î“T）。如果你试图在40°F空气中加热，你需要做什么？将其与低于40°F的温度的东西接触！这是热泵中制冷剂的工作。

热泵与空调和冰箱完全相同的原则。所有这三种器件都在物理术语中，冰箱（或更好但冰箱发动机）。它们在似乎相反的方向上移动了热量热力学的第二律：从冷却器回暖。但记得第二定律的声明全文，由鲁道夫·克劳修斯给出：“热火不能从较冷的传递到一个温暖的身体没有一些其他的变化，与之连接，在同一时间发生的。”

关于“其他一些改变”的那一点是让热泵违反第二律的东西。热量自然不会从寒冷的室外空气中穿入温暖的建筑物。但是当您使用热泵进行一点工作时，我们可以获得从较冷的升温到温暖的地方。

热泵中的制冷循环

制冷循环中有四个基本过程。一切都很重要，但在我看来，膨胀阀就是魔法发生的地方。无论您是为冰箱，空调还是热泵使用它，均较大的温差是关键，这就是扩张阀为您提供的。

这是你可能有经验的一个例子，特别是如果你是一个严肃的骑自行车的人。CO2墨盒在高压下含有二氧化碳。例如，当你用它们来膨胀自行车管时，墨盒变得很冷。试试！它还适用于气溶胶罐，如发型抛光，压缩空气销售用于除尘键盘。这是一个热力学性质。当他们被允许自由扩大时，他们的温度下降。

同样的事情发生在冰箱，空调或热泵中。制冷剂被推过膨胀阀，制冷剂的温度下降 - 很多。通过室外冷却（蒸发器）的制冷剂通常比室外空气的温度低10至20°F。

所以，这冷的室外空气实际上是温暖的对象时它与在加热模式下的热泵的室外盘管接触。而我们知道，热喜欢从温度高的物体移动到较冷的物体。一旦我们从空气中的热能转化为制冷剂，它只是一个把它进了屋，然后将其转移到你家的空气问题。

第二热力学定律工作！

所以，现在的谜团解开！热力学第二定律经受住了它的有效性的另一个测试。热火确实从较冷的身体（室外空气）移动到温暖的一个（室内空气），但我们必须做出“一些其他的变化”这种情况出现。这种变化涉及做功运行压缩机，其势力通过膨胀阀的制冷剂。然后，制冷剂变冷足以从室外空气中吸收热量。压缩机一直在做的工作，现在温暖和蒸发的制冷剂进入房子，在那里它可以从冷凝盘抛售热。

热泵的操作可以被混淆。我的猜测是，我们与寒冷的室外温度的亲身经历蒙蔽我们自己的本性。当我们在冬天到外面去，我们的身体是比周围暖和得多，约98.6核心温度°F。我们经历冷却。我们一直在寒冷的室外空气冷却下来，所以这是很难想象的是同样的空气都不能加热任何东西了。

现在，你知道，他们虽然是如何工作的。这不是真的那么难，是吗？

艾莉森巴利斯佐治亚州德国，是一位发言者，作家，建筑科学顾问，以及作者能源先锋博客。你可以在推特上跟着他@energyvanguard.。