Quel est le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur aérothermique ?

Quel est le principe de fonctionnement d'une pompe à chaleur aérothermique ?

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

Cycle de travail de base

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

1. Évaporateur - extraction de chaleur

L'évaporateur est un élément clé de l'échange de chaleur entre la pompe à chaleur à air et l'air extérieur. Dans l'évaporateur, le réfrigérant liquide à basse température et basse pression (tel que le fréon) entre après avoir été étranglé et décomprimé par le détendeur. À ce moment, le point d'ébullition du réfrigérant est considérablement réduit et il s'évapore et se vaporise rapidement dans l'évaporateur. Étant donné qu'une grande quantité de chaleur doit être absorbée 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 réfrigérant, ce qui provoque l'évaporation du réfrigérant dans un état gazeux à basse température et basse pression, et l'air est refroidi. Ce processus permet d'absorber la chaleur de l'air, tout comme l'extraction de la chaleur gratuite de l'immense « réservoir de chaleur » de la nature.

2. Compresseur - amélioration énergétique

Le gaz réfrigérant à basse température et basse pression sortant de l'évaporateur est aspiré dans le compresseur, qui le comprime et effectue un travail. Sous la forte compression du compresseur, la pression et la température du réfrigérant augmentent fortement et deviennent un gaz à haute température et haute pression. À ce moment, l'énergie contenue dans le réfrigérant est considérablement augmentée. Tout comme le pompage de l'eau d'un endroit inférieur vers un endroit plus élevé à l'aide d'une pompe à eau augmente l'énergie potentielle de l'eau, le compresseur fournit de l'énergie au réfrigérant afin qu'il ait la capacité de libérer de la chaleur dans un environnement à haute température.

3. Condenseur - libération de chaleur 

Le fluide frigorigène gazeux à haute température et haute pression pénètre ensuite dans le condenseur. Le condenseur est généralement relié à l'espace intérieur à chauffer (comme les tuyaux de chauffage par le sol, les radiateurs, etc.) ou au ballon d'eau chaude sanitaire. Étant donné que la température du fluide frigorigène est supérieure à la température de l'environnement intérieur ou de l'eau du ballon d'eau, la chaleur est transférée du fluide frigorigène à l'espace intérieur ou à l'eau, ce qui entraîne une augmentation de la température intérieure ou un réchauffement de l'eau. Au cours de ce processus, le fluide frigorigène gazeux se condense et se liquéfie progressivement après avoir libéré de la chaleur, et revient à l'état liquide, complétant ainsi l'étape clé du transport de la chaleur de l'air vers la pièce ou l'eau.

4. Vanne d'expansion - contrôle de la circulation

Une fois que le réfrigérant liquide sort du condenseur, il passe par le détendeur. La fonction du détendeur est d'étrangler et de dépressuriser le réfrigérant, ce qui fait que sa pression et sa température chutent à nouveau et reviennent à l'état de basse température et de basse pression lorsqu'il entre dans l'évaporateur, en préparation du prochain cycle de processus d'évaporation par absorption de chaleur dans l'évaporateur. Le détendeur est comme une vanne de régulation de débit, contrôlant avec précision le débit et la pression du réfrigérant pour garantir que l'ensemble du système de pompe à chaleur à source d'air puisse fonctionner de manière stable et efficace.

Grâce à un tel processus de cycle continu, la pompe à chaleur à source d'air peut absorber en continu la chaleur de l'air et l'élever à un niveau de température plus élevé pour le chauffage intérieur, la production d'eau chaude sanitaire ou la réalisation d'une fonction de réfrigération en été (en changeant le sens d'écoulement du réfrigérant, la chaleur de la pièce est transférée à l'air extérieur)