Što je radni princip toplinske pumpe s izvorom zraka?

Što je radni princip toplinske pumpe s izvorom zraka?

Kao učinkovito, štedljivo i okolišno prijateljsko opremu za grijanje i hlađenje, pumpa topline iz zraka zauzima važno mjesto u području moderne uporabe energije. Radni princip zrakopogonske toplinske pumpe temelji se na konceptu prijenosa topline, koji umjetno koristi toplinsku energiju iz zraka kako bi postigao prijenos i poboljšanje energije, a ima mnogo značajnih prednosti. Sljedeće će detaljnije objasniti radni princip i prednosti zrakopogonskih toplinskih pumpe:

Osnovni radni ciklus

Toplinska pumpe iz zraka glavno se sastoji od četiri jezgre komponente: evaporator, kompresor, kondenzator i ekspanzijska klupa. Radni proces toplinske pumpe iz zraka obrazljava zatvoreni ciklusni sustav.

1. Evaporator - izvlačenje topline

Evaporator je ključni komponent za razmjenu topline između pompa topline iz zraka i vanjskog zraka. U evaporatoru ulazi hladna tekuća refrigerant (poput freon) nakon što je suzgrižena i dekompresirana ekspanzijskom zglobom. U tom trenutku, točka ključanja refrigeranta znatno pada, a brzo se isparava i vaporizira u evaporatoru. Budući da je potrebno veliko količina topline za prijelaz iz stanja tekućine u plinovito, a temperatura zraka oko evaporatora je relativno visoka, toplina se prenosi od zraka na refrigerant, što uzrokuje da se refrigerant ispari u niskotemperaturno i niskotlakinsko plinsko stanje, a zrak se hladiti. Taj proces postiže cilj apsorpcije topline iz zraka, baš kao što se izvlači besplatna toplina iz ogromne "toplinske posuđe" prirode.

2. Kompresor - poboljšanje energije

Niskotemperaturna i niskotlaka plinska hladnjak koja izlazi iz evaporatora se uči u kompresor, a kompresor je kompresira i obavlja rad. Pod jakom kompresijom kompresora, tlak i temperatura hladnjaka ostro rastu i postaju visokotemperaturni i visokotlaki plin. U ovom trenutku, energija sadržana u hladnjaku znatno raste. Slično kao što pompa vode povećava potencijalnu energiju vode pri prebacivanju iz niže u višu točku, kompresor pruža energiju hladnjaku tako da ima mogućnost otpuštati toplinu u visokotemperaturno okruženje.

3. Kondenzator - otpuštanje topline  

Visokotemperaturni i visokopritisni plinoviti hladilni sredstvo zatim ulazi u kondenzator. Kondenzator je obično povezan s unutrašnjim prostorom koji treba zagrijati (poput cijevi za podno grijanje, radijatori itd.) ili s rezervoarom za toplo vodu. Budući da je temperatura hladila viša od temperature unutrašnjeg okruženja ili vode u rezervoaru, toplina se prenosi od hladila na unutrašnji prostor ili vodu, što uzrokuje rastunju unutrašnje temperature ili zagrijavanje vode. Tijekom ovog procesa, plinsko hladilo postupno kondenzira i lakuje nakon otpuštanja topline, i vraća se u tečno stanje, završavajući ključni korak prijenosa topline iz zraka u sobu ili vodu.

4. Ekspanzijska klupa - kontrola cirkulacije

Nakon što tekući hlađajući tijekom izlazi iz kondenzatora, prolazi kroz ekspanzijski klupac. Funkcija ekspanzijskog klupa je ograničiti i smanjiti tlak hlađajućeg tijeku, što uzrokuje da se njegov tlak i temperatura ponovo smanje i vratite u stanje niske temperature i nizkog tlaka prije nego što ulazi u evaporator, pripremajući se za sljedeći krug procesa apsorpcije topline u evaporatoru. Ekspanzijski klup je poput regulatora protoka, precizno kontrolirajući protok i tlak hlađajućeg tijeka kako bi se osiguralo da cijeli sistem zrakovnog izvora toplinske pumpe može raditi stabilno i učinkovito.

Putem ovog neprestanog cikličnog procesa, zrakovna toplinska pumpe može neprestano apsorbirati toplinu iz zraka i podići je na viši nivo temperature za grijanje unutrašnjosti, pripremu kućne vruće vode ili postizanje hlađenja u ljetnom razdoblju (prebacivanjem smjera protoka hlađajućeg tijeka prenosi se toplina iz prostorije u vanjski zrak).