Care este principiul de funcționare al pompei de căldură cu sursă aeriană?

Care este principiul de funcționare al pompei de căldură cu sursă aeriană?

Ca echipament eficient, econom cu energie și prietenos cu mediul pentru încălzire și răcire, pumpă de căldură cu sursă aeriană ocupează o poziție importantă în domeniul utilizării moderne a energiei. Principiul de funcționare al pompelor de căldură cu sursă aeriană se bazează pe conceptul de transfer de căldură, care utilizează în mod inteligent energia termică din aer pentru a realiza transferul și îmbunătățirea energiei, având multe avantaje semnificative. Următoarele vor detaliza principiul de funcționare și avantajele pompelor de căldură cu sursă aeriană:

Ciclu de lucru basic

Pompa de căldură cu sursă aeriană este formată în principal din patru componente de bază: evaporator, compressor, condensator și valvă de expansiune. Procesul de funcționare al pompei de căldură cu sursă aeriană formează un sistem ciclic închis.

1. Evaporator - extragere a căldurii

Evaporatorul este un component cheie pentru schimbul de căldură între pompa de căldură cu sursă aeriană și aerul exteriors. În evaporator, lichidul refrigerant la temperaturi și presiuni reduse (cum ar fi Freonul) intră după ce a fost reglajat și decomprimat prin valvă de expansiune. În acest moment, punctul de fierbere al refrigerantului scade semnificativ, iar acesta se vaporizează rapid în evaporator. Deoarece este nevoie de o cantitate mare de căldură pentru trecerea din starea lichidă în cea gazoasă, iar temperatura aerului în jurul evaporatorului este relativ ridicată, căldura se transferă din aer în refrigerant, făcând ca refrigerantul să se vaporizeze intr-un starea gazoasă la temperaturi și presiuni reduse, iar aerul să fie răcit. Acest proces realizează scopul absorbării de căldură din aer, exact ca și extragerea căldurii gratuite din imensa "rezervă de căldură" a naturii.

2. Compresor - îmbunătățire energetică

Lichidul frigorific cu temperatură și presiune scăzute ce iese din evaporator este suxat în compresor, iar compresorul îl comprimă și efectuează muncă. Sub efectul compresiei intense realizate de compresor, presiunea și temperatura lichidului frigorific cresc brusc, devenind un gaz cu temperatură și presiune ridicate. În acest moment, energia conținută în lichidul frigorific crește semnificativ. Exact ca atunci când pomparea apei dintr-o zonă mai joasă spre una mai înaltă prin intermediul unui pomp al apei crește energia potențială a apei, compresorul oferă energie lichidului frigorific astfel încât acesta să aibă capacitatea de a elibera căldura într-un mediu cu temperatură ridicată.

3. Condensator - eliberarea căldurii  

Refrigerantul gazoasă la înaltă temperatură și presiune ridicată intra apoi în condensator. Condensatorul este de obicei conectat la spațiul interior care are nevoie de încălzire (cum ar fi tuburi de pod cald, răcitoare, etc.) sau la rezervorul cu apă caldă domestică. Deoarece temperatura refrigerantului este mai mare decât temperatura mediului interior sau a apei din rezervor, căldura se transferă de la refrigerant la spațiul interior sau apa, provocând creșterea temperaturii interioare sau încălzirea apei. În timpul acestui proces, refrigerantul gazoasă se condensează treptat și se lichefie după eliberarea căldurii, revenind la starea lichidă, completând pasul cheie de transport al căldurii din aer în cameră sau apa.

4. Valvă de expansiune - control al circulației

După ce lichidul frigorific iese din condensator, trece prin valva de expansiune. Funcția valvei de expansiune este de a strânge și de a scădea presiunea frigorificului, ceea ce determină scăderea presiunii și a temperaturii sale, restabilind starea de joasă temperatură și joasă presiune înainte de a intra în evaporator, pregătindu-se pentru următorul ciclu de absorbție și evaporare în evaporator. Valva de expansiune este ca o valvă de reglare a debitului, controlând cu precizie debitul și presiunea frigorificului pentru a se asigura că întreaga sistemă de pompare a căldurii cu sursă aeriană funcționează în mod stabil și eficient.

Prin acest proces ciclic continuu, pompa de căldură cu sursă aeriană poate să extragă continuu căldură din aer și să o ridice la un nivel mai ridicat de temperatură pentru încălzirea interiorului, pregătirea apei calde sau realizarea funcției de răcire în vara (prin inversarea direcției de curgere a frigorificului, căldura din cameră este transferată aerului exterior).