Quel est le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur à source d'air ?

Quel est le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur à source d'air ?

En tant qu'équipement de chauffage et de refroidissement efficace, économique en énergie et respectueux de l'environnement, pompe à chaleur à source d'air elle occupe une place importante dans le domaine de l'utilisation de l'énergie moderne. Le principe de fonctionnement de la pompe à chaleur à source d'air repose sur le concept de transfert de chaleur, qui utilise astucieusement l'énergie thermique présente dans l'air pour réaliser le transfert et l'amélioration de l'énergie, avec de nombreux avantages significatifs. Ce qui suit détaillera le principe de fonctionnement et les avantages des pompes à chaleur à source d'air :

Cycle de travail de base

La pompe à chaleur à source d'air est principalement composée de quatre composants de base : l'évaporateur, le compresseur, le condenseur et la valve d'expansion. Le fonctionnement de la pompe à chaleur à source d'air forme un système en cycle fermé.

1. Évaporateur - extraction de chaleur

L'évaporateur est un composant clé pour l'échange de chaleur entre la pompe à chaleur air-source et l'air extérieur. Dans l'évaporateur, le fluide frigorigène liquide à basse température et basse pression (comme le Fréon) entre après avoir été étranglé et décompressé par la valve d'expansion. À ce moment, le point d'ébullition du fluide frigorigène est considérablement réduit, et il s'évapore rapidement dans l'évaporateur. Comme une grande quantité de chaleur est nécessaire pour passer de l'état liquide à l'état gazeux, et que la température de l'air autour de l'évaporateur est relativement élevée, la chaleur est transférée de l'air au fluide frigorigène, ce qui provoque l'évaporation du fluide frigorigène en un état gazeux à basse température et basse pression, et refroidit l'air. Ce processus permet d'absorber la chaleur de l'air, comme extraire de la chaleur gratuite du vaste "réservoir de chaleur" de la nature.

2. Compresseur - amélioration de l'énergie

Le réfrigérant gazeux à basse température et basse pression sortant de l'évaporateur est aspiré par le compresseur, et le compresseur le comprime et effectue un travail. Sous la forte compression du compresseur, la pression et la température du réfrigérant augmentent brusquement pour devenir un gaz à haute température et haute pression. À ce moment, l'énergie contenue dans le réfrigérant augmente considérablement. C'est comme pomper de l'eau d'un endroit bas vers un endroit élevé avec une pompe à eau, ce qui augmente l'énergie potentielle de l'eau ; le compresseur fournit de l'énergie au réfrigérant afin qu'il ait la capacité de rejeter de la chaleur dans un environnement à haute température.

3. Condenseur - rejet de chaleur  

Le réfrigérant gazeux à haute température et haute pression entre ensuite dans le condenseur. Le condenseur est généralement connecté à l'espace intérieur nécessitant un chauffage (comme les tuyaux de chauffage au sol, les radiateurs, etc.) ou au réservoir d'eau chaude sanitaire. Comme la température du réfrigérant est plus élevée que celle de l'environnement intérieur ou de l'eau dans le réservoir, la chaleur est transférée du réfrigérant vers l'espace intérieur ou l'eau, ce qui fait augmenter la température intérieure ou réchauffe l'eau. Pendant ce processus, le réfrigérant gazeux se condense progressivement et se liquéfie après avoir cédé sa chaleur, puis retourne à l'état liquide, achevant ainsi l'étape clé du transfert de chaleur de l'air vers la pièce ou l'eau.

4. Valve d'expansion - contrôle de la circulation

Après que le fluide frigorigène liquide s'échappe du condenseur, il passe par la valve d'expansion. La fonction de la valve d'expansion est de restreindre et de dépressuriser le fluide frigorigène, ce qui fait baisser sa pression et sa température pour revenir à un état de basse température et basse pression avant d'entrer dans l'évaporateur, se préparant ainsi pour le prochain cycle de vaporisation absorbant la chaleur dans l'évaporateur. La valve d'expansion est comme une vanne de régulation de flux, contrôlant précisément le débit et la pression du fluide frigorigène afin de garantir que tout le système de pompe à chaleur air-source fonctionne de manière stable et efficace.

Grâce à ce processus cyclique continu, la pompe à chaleur air-source peut continuellement absorber la chaleur de l'air et l'amener à un niveau de température plus élevé pour le chauffage intérieur, produire de l'eau chaude domestique ou réaliser une fonction de réfrigération en été (en inversant la direction de flux du fluide frigorigène, la chaleur de la pièce est transférée vers l'air extérieur).