رونمایی از فناوری و اصول پمپ های حرارتی منبع هوا

مقدمه

در جستجوی محلول های گرمایش و خنک کننده با انرژی و سازگار با محیط زیست ، پمپ های حرارتی منبع هوا به عنوان یک انتخاب محبوب ظاهر شده اند. این مقاله با هدف توضیح جامع فناوری و اصول موجود در پمپ های حرارتی منبع هوا ، و درک این فناوری نوآورانه خوانندگان را آسان تر می کند.

پمپ حرارتی منبع هوا چیست؟

پمپ حرارتی منبع هوا (ASHP) وسیله ای همه کاره است که هم می تواند هر دو فضای گرم و خنک را گرم کند. متعلق به دسته وسیع تر پمپ های حرارتی است که گرما را از یک مکان به مکان دیگر منتقل می کنند تا اینکه مستقیماً گرما تولید کنند. خاکستر به طور خاص گرما را از هوا در محیط اطراف حتی در شرایط آب و هوایی سرد استخراج می کند و سپس از این گرما برای گرم کردن فضاهای داخلی استفاده می کند. در ماه های گرمتر ، این روند می تواند برای تأمین خنک کننده معکوس شود.

اجزای اصلی پمپ حرارتی منبع هوا

1. کمپرسور

کمپرسور قلب پمپ حرارتی منبع هوا است. این نقش اساسی در فشار دادن مبرد است. هنگامی که مبرد به عنوان یک گاز کم فشار وارد کمپرسور می شود ، کمپرسور آن را به یک گاز با فشار بالا و با دمای بالا فشرده می کند. این افزایش فشار و دما برای فرآیند انتقال گرما ضروری است. به عنوان مثال ، در یک چرخه گرمایش ، از مبرد درجه حرارت بالا برای گرم کردن آب یا هوا که در داخل خانه پخش می شود ، استفاده می شود.

2.Vaporator

تبخیر کننده جایی است که استخراج گرما از هوا رخ می دهد. حاوی مبرد در حالت کم فشار است. با عبور هوای محیط از روی کویل های اواپراتور ، گرما از هوا به مبرد منتقل می شود و باعث می شود مبرد از مایع به گاز تبخیر شود. این امر ممکن است زیرا مبرد دارای نقطه جوش کم است و به آن اجازه می دهد گرما حتی از هوای نسبتاً سرد جذب کند.

3.Condenser

در حالت گرمایش ، کندانسور وظیفه آزاد کردن گرمای حمل شده توسط مبرد را بر عهده دارد. پس از فشرده شدن ، گاز مبرد با فشار بالا و فشار بالا وارد کندانسور می شود. در اینجا ، گرمای خود را به آب یا هوای مورد نظر برای اهداف گرمایش منتقل می کند. با آزاد شدن گرما ، مبرد دوباره به یک مایع می چرخد. در حالت خنک کننده ، نقش اواپراتور و کندانسور معکوس می شود.

4. شیر تحقیر

از شیر انبساط برای کنترل جریان مبرد استفاده می شود. این باعث کاهش فشار مبرد مایع با فشار بالا از کندانسور می شود و به آن اجازه می دهد تا گسترش و خنک شود. این مبرد خنک و کم فشار سپس وارد تبخیر کننده می شود تا دوباره فرآیند جذب گرما را شروع کند.

اصول کار پمپ های حرارتی منبع هوا

حالت گرمایشی

1. جذب را گرم کنید

در حالت گرمایشی ، تبخیر کننده گرما را از هوای خارج جذب می کند. حتی وقتی دمای هوای خارج به اندازه AS-15 درجه سانتیگراد یا حتی در برخی از مدل های پیشرفته پایین باشد ، پمپ حرارتی هنوز هم می تواند گرما را استخراج کند. مبرد موجود در اواپراتور جوش می یابد و به دلیل جذب گرما از هوا ، به گاز تبدیل می شود.

2. فشرده سازی و انتقال حرارت

گاز مبرد کم فشار سپس به داخل کمپرسور کشیده می شود. کمپرسور فشار و دمای مبرد را افزایش می دهد. گاز مبرد با فشار بالا و فشار بالا سپس به سمت کندانسور حرکت می کند. در داخل کندانسور ، مبرد گرمای خود را در یک سیستم هیدرونی یا هوا در یک سیستم مجاری به آب منتقل می کند. این آب گرم یا هوا برای گرم کردن در سراسر ساختمان توزیع می شود.

3. گسترش Refrigrigant

پس از آزاد شدن گرمای خود در کندانسور ، مبرد در حالت مایع با فشار بالا قرار دارد. از طریق دریچه انبساط عبور می کند ، که فشار آن را کاهش می دهد. در نتیجه ، مبرد گسترش یافته و خنک می شود و سپس برای شروع چرخه دوباره به اواپراتور باز می گردد.

حالت خنک کننده

1. جذب در داخل خانه

در حالت خنک کننده ، تبخیر کننده در داخل خانه قرار دارد. گرما را از هوای داخلی جذب می کند و آن را خنک می کند. مبرد موجود در اواپراتور جوش می یابد و به عنوان این گرما به یک گاز تبدیل می شود.

2. ترکیبی و آزاد شدن گرما

گاز مبرد با فشار کم توسط کمپرسور فشرده می شود و فشار و درجه حرارت آن را افزایش می دهد. گاز مبرد با فشار بالا و فشار بالا سپس به کندانسور ارسال می شود که هم اکنون در خارج از منزل واقع شده است. در اینجا ، مبرد گرمای جذب شده در داخل خانه را به هوای بیرونی آزاد می کند.

3. گسترش و بازگرداندن

پس از آزاد شدن گرما ، مبرد از شیر انبساط عبور می کند ، جایی که فشار آن کاهش می یابد. مبرد خنک و کم فشار سپس برای ادامه چرخه خنک کننده به اواپراتور داخلی باز می گردد.

بهره وری انرژی و فواید محیطی

پمپ های حرارتی منبع هوا بسیار کارآمد هستند. آنها می توانند انرژی گرمای بیشتری نسبت به انرژی الکتریکی مصرف کنند. به عنوان مثال ، در شرایط ایده آل ، یک ASHP می تواند 3-4 برابر انرژی گرما را نسبت به برق مورد استفاده خود فراهم کند و در نتیجه باعث صرفه جویی در مصرف انرژی قابل توجهی شود. از دیدگاه محیطی ، از آنجا که آنها از انرژی کمتری مبتنی بر سوخت برای گرم کردن و سرمایش استفاده می کنند ، به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کنند. این امر آنها را به بخش مهمی از تلاش جهانی برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی تبدیل می کند.

پایان

پمپ های حرارتی منبع هوا یک فناوری قابل توجه است که ترکیبی از انرژی ، دوستی محیطی و تطبیق پذیری است. با درک فناوری و اصول آنها ، صاحبان خانه ، مشاغل و سیاست گذاران می توانند در مورد اتخاذ این فناوری برای نیازهای گرمایش و سرمایش تصمیمات آگاهانه بگیرند. از آنجا که جهان همچنان به سمت راه حل های انرژی پایدارتر در حال انتقال است ، پمپ های حرارتی منبع هوا احتمالاً نقش مهمی در آینده سیستم های گرمایش و سرمایش دوستانه آب و هوا دارند.