หลักการทำงานของเครื่องสูบความร้อนจากแหล่งอากาศคืออะไร?

หลักการทำงานของเครื่องสูบความร้อนจากแหล่งอากาศคืออะไร?

ในฐานะอุปกรณ์ทำความร้อนและทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพ ประหยัดพลังงาน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ฮีทปั๊มแหล่งอากาศ มีบทบาทสำคัญในด้านการใช้พลังงานสมัยใหม่ หลักการทำงานของเครื่องสูบความร้อนจากแหล่งอากาศอาศัยแนวคิดของการถ่ายโอนความร้อน โดยใช้พลังงานความร้อนจากอากาศอย่างชาญฉลาดเพื่อให้เกิดการถ่ายโอนและปรับปรุงพลังงาน ซึ่งมีข้อได้เปรียบหลายประการ ต่อไปนี้จะอธิบายถึงหลักการทำงานและข้อดีของเครื่องสูบความร้อนจากแหล่งอากาศ:

วัฏจักรการทำงานพื้นฐาน

เครื่องสูบความร้อนจากแหล่งอากาศมีองค์ประกอบหลัก 4 อย่าง ได้แก่ เครื่องระเหย เครื่องอัดอากาศ เครื่องควบแน่น และวาล์วขยาย อุปกรณ์นี้ทำงานในระบบวงจรปิด

1. เครื่องระเหย - การดึงความร้อน

อีเวเพอเรเตอร์เป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างเครื่องปั๊มความร้อนจากอากาศและอากาศภายนอก ในอีเวเพอเรเตอร์ สารทำความเย็นในสถานะของเหลวที่มีอุณหภูมิและความดันต่ำ (เช่น เฟรอน) จะเข้ามาหลังจากการถูกควบคุมและลดความดันโดยวาล์วขยาย ในจุดนี้ จุดเดือดของสารทำความเย็นจะลดลงอย่างมาก และมันจะระเหยกลายเป็นไออย่างรวดเร็วในอีเวเพอเรเตอร์ เนื่องจากจำเป็นต้องดูดซับพลังงานความร้อนจำนวนมากในการเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นแก๊ส และอุณหภูมิของอากาศรอบๆ อีเวเพอเรเตอร์ค่อนข้างสูง พลังงานความร้อนจึงถูกถ่ายโอนจากอากาศไปยังสารทำความเย็น ส่งผลให้สารทำความเย็นกลายเป็นแก๊สที่มีอุณหภูมิและความดันต่ำ ในขณะที่อากาศถูกทำให้เย็นลง กระบวนการนี้บรรลุวัตถุประสงค์ในการดูดซับความร้อนจากอากาศ เช่นเดียวกับการสกัดพลังงานความร้อนฟรีจาก "คลังความร้อน" ขนาดใหญ่ของธรรมชาติ

2. คอมเพรสเซอร์ - การปรับปรุงพลังงาน

ก๊าซตัวทำละลายที่มีอุณหภูมิและแรงดันต่ำซึ่งออกมาจาก испаритель ถูกดูดเข้าสู่เครื่องอัดอากาศ จากนั้นเครื่องอัดอากาศจะทำการบีบอัดและทำงาน เมื่อก๊าซตัวทำละลายถูกบีบอัดอย่างหนักโดยเครื่องอัดอากาศ แรงดันและความร้อนของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและกลายเป็นก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง ในขณะนี้ พลังงานที่อยู่ในตัวทำละลายจะเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เช่นเดียวกับการสูบน้ำจากที่ต่ำไปยังที่สูงผ่านปั๊มน้ำ ซึ่งจะเพิ่มพลังงานศักย์ของน้ำ เครื่องอัดอากาศให้พลังงานแก่ตัวทำละลายเพื่อให้มันสามารถปล่อยความร้อนในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงได้

3. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน - การปล่อยความร้อน  

ก๊าซตัวทำ холодуที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงจะเข้าสู่คอนเดนเซอร์ คอนเดนเซอร์มักเชื่อมต่อกับพื้นที่ภายในอาคารที่ต้องการความร้อน (เช่น ท่อทำความร้อนใต้พื้น เครื่องระบายความร้อน เป็นต้น) หรือถังน้ำร้อนสำหรับใช้ในบ้าน เนื่องจากอุณหภูมิของตัวทำ холодуสูงกว่าอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมภายในอาคารหรือน้ำในถังน้ำ ความร้อนจึงถูกถ่ายโอนจากตัวทำ холодูไปยังพื้นที่ภายในอาคารหรือน้ำ ส่งผลให้อุณหภูมิภายในเพิ่มขึ้นหรือน้ำถูกทำให้ร้อน ในกระบวนการนี้ ก๊าซตัวทำ холодุจะค่อยๆ เปลี่ยนสถานะเป็นของเหลวหลังจากการปล่อยความร้อน และกลับสู่สถานะของเหลว ซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการลำเลียงความร้อนจากอากาศเข้าสู่ห้องหรือน้ำ

4. วาล์วขยาย - การควบคุมการหมุนเวียน

หลังจากของเหลวทำความเย็นไหลออกจากคอนเดนเซอร์ มันจะผ่านวาล์วขยาย หน้าที่ของวาล์วขยายคือการควบคุมและลดความดันของสารทำความเย็น ส่งผลให้ความดันและความร้อนลดลงอีกครั้ง และกลับสู่สถานะความเย็นต่ำและความดันต่ำเมื่อเข้าสู่อีเวเพอเรเตอร์ เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับกระบวนการระเหยดูดซับความร้อนรอบถัดไปในอีเวเพอเรเตอร์ วาล์วขยายเหมือนกับวาล์วควบคุมการไหล ซึ่งควบคุมปริมาณการไหลและความดันของสารทำความเย็นอย่างแม่นยำ เพื่อให้ระบบปั๊มความร้อนจากอากาศสามารถทำงานได้อย่างเสถียรและมีประสิทธิภาพ

ผ่านกระบวนการหมุนเวียนอย่างต่อเนื่องนี้ ปั๊มความร้อนจากอากาศสามารถดูดซับความร้อนจากอากาศและเพิ่มขึ้นสู่ระดับอุณหภูมิที่สูงกว่าเพื่อใช้ในการทำความร้อนในบ้าน การทำน้ำร้อนใช้ในครัวเรือน หรือการทำความเย็นในฤดูร้อน (โดยการสลับทิศทางการไหลของสารทำความเย็น ความร้อนภายในห้องจะถูกส่งไปยังอากาศภายนอก)