Apa prinsip operasi dari pompa panas sumber udara?

Apa prinsip operasi dari pompa panas sumber udara?

Sebagai peralatan pemanasan dan pendinginan yang efisien, hemat energi, dan ramah lingkungan, pompa Panas Sumber Udara menempati posisi penting dalam bidang pemanfaatan energi modern. Prinsip kerja pompa panas sumber udara didasarkan pada konsep transfer panas, yang dengan cermat memanfaatkan energi termal di udara untuk mencapai transfer dan peningkatan energi, serta memiliki banyak keunggulan signifikan. Berikut ini akan menjelaskan prinsip kerja dan keunggulan pompa panas sumber udara:

Siklus kerja dasar

Pompa panas sumber udara terutama terdiri dari empat komponen inti: evaporator, kompresor, kondensor, dan katup ekspansi. Proses kerja pompa panas sumber udara membentuk sistem siklus tertutup.

1. Evaporator - pengambilan panas

Evaporator adalah komponen utama untuk pertukaran panas antara pompa panas sumber udara dan udara luar. Di dalam evaporator, refrigeran cair bertemperatur rendah dan tekanan rendah (seperti Freon) memasuki setelah dilewati melalui katup ekspansi untuk dithrottling dan decompressi. Pada saat ini, titik didih refrigeran turun secara signifikan, dan ia menguap serta berubah menjadi gas dengan cepat di dalam evaporator. Karena banyak panas yang diperlukan untuk transisi dari cair ke gas, dan suhu udara di sekitar evaporator relatif tinggi, maka panas ditransfer dari udara ke refrigeran, menyebabkan refrigeran menguap menjadi keadaan gas dengan temperatur rendah dan tekanan rendah, sementara udara menjadi dingin. Proses ini mencapai tujuan menyerap panas dari udara, seperti halnya mengekstrak panas gratis dari "gudang panas" raksasa alam.

2. Kompressor - peningkatan energi

Gas refrigeran dengan suhu rendah dan tekanan rendah yang keluar dari evaporator dihisap ke dalam kompresor, dan kompresor tersebut mengompresinya serta melakukan pekerjaan. Dibawah kompresi kuat dari kompresor, tekanan dan suhu refrigeran meningkat tajam dan menjadi gas dengan suhu tinggi dan tekanan tinggi. Pada saat ini, energi yang terkandung dalam refrigeran meningkat secara signifikan. Seperti halnya memompa air dari tempat yang lebih rendah ke tempat yang lebih tinggi melalui pompa air meningkatkan energi potensial air, kompresor memberikan energi kepada refrigeran sehingga ia memiliki kemampuan untuk melepaskan panas ke lingkungan suhu tinggi.

3. Kondensator - pelepasan panas  

Refrigeran gas bertemperatur tinggi dan bertekanan tinggi kemudian memasuki kondensor. Kondensor biasanya terhubung ke ruang indoor yang membutuhkan pemanasan (seperti pipa pemanas lantai, radiator, dll.) atau ke tangki air panas domestik. Karena suhu refrigeran lebih tinggi daripada suhu lingkungan indoor atau air dalam tangki, panas ditransfer dari refrigeran ke ruang indoor atau air, menyebabkan suhu indoor naik atau air dipanaskan. Selama proses ini, refrigeran gas secara bertahap mengkondensasi dan menguap setelah melepaskan panas, dan kembali ke keadaan cair, menyelesaikan langkah kunci mengalihkan panas dari udara ke ruangan atau air.

4. Katup ekspansi - kontrol sirkulasi

Setelah cairan refrigeran mengalir keluar dari kondensor, ia melewati katup ekspansi. Fungsi katup ekspansi adalah untuk mengecilkan dan menurunkan tekanan refrigeran, menyebabkan tekanan dan suhunya turun lagi dan kembali ke kondisi suhu rendah dan tekanan rendah ketika memasuki evaporator, mempersiapkan proses penguapan penyerapan panas berikutnya di evaporator. Katup ekspansi seperti katup pengatur aliran, secara akurat mengontrol aliran dan tekanan refrigeran untuk memastikan bahwa seluruh sistem pompa panas sumber udara dapat beroperasi dengan stabil dan efisien.

Melalui proses siklus terus-menerus ini, pompa panas sumber udara dapat secara terus-menerus menyerap panas dari udara dan menaikkannya ke tingkat suhu yang lebih tinggi untuk pemanasan ruangan, membuat air panas rumah tangga, atau mencapai fungsi pendinginan di musim panas (dengan beralih arah aliran refrigeran, panas dalam ruangan dipindahkan ke udara luar).