Qual é o princípio de funcionamento da bomba de calor de fonte de ar?

Qual é o princípio de funcionamento da bomba de calor de fonte de ar?

Como um equipamento de aquecimento e resfriamento eficiente, com economia de energia e ecologicamente correto, bomba de calor de fonte de ar ocupa uma posição importante no campo da utilização moderna de energia. O princípio operacional da bomba de calor de fonte de ar é baseado no conceito de transferência de calor, que utiliza habilmente a energia térmica no ar para obter transferência e melhoria de energia, e tem muitas vantagens significativas. O seguinte elaborará sobre o princípio operacional e as vantagens das bombas de calor de fonte de ar:

Ciclo básico de trabalho

A bomba de calor de fonte de ar é composta principalmente por quatro componentes principais: evaporador, compressor, condensador e válvula de expansão. O processo de trabalho da bomba de calor de fonte de ar forma um sistema de ciclo fechado.

1. Evaporador - extração de calor

O evaporador é um componente essencial para a troca de calor entre a bomba de calor da fonte de ar e o ar externo. No evaporador, o refrigerante líquido de baixa temperatura e baixa pressão (como Freon) entra após ser estrangulado e descomprimido pela válvula de expansão. Neste momento, o ponto de ebulição do refrigerante é bastante reduzido, e ele evapora e vaporiza rapidamente no evaporador. Como uma grande quantidade de calor precisa ser absorvida do estado líquido para o gasoso, e a temperatura do ar ao redor do evaporador é relativamente alta, o calor é transferido do ar para o refrigerante, fazendo com que o refrigerante evapore para um estado gasoso de baixa temperatura e baixa pressão, e o ar é resfriado. Este processo atinge o propósito de absorver calor do ar, assim como extrair calor livre do enorme "reservatório de calor" da natureza.

2. Compressor - melhoria energética

O refrigerante gasoso de baixa temperatura e baixa pressão que sai do evaporador é sugado para dentro do compressor, e o compressor o comprime e realiza o trabalho. Sob a forte compressão do compressor, a pressão e a temperatura do refrigerante aumentam bruscamente e se tornam um gás de alta temperatura e alta pressão. Neste momento, a energia contida no refrigerante é significativamente aumentada. Assim como bombear água de um lugar mais baixo para um lugar mais alto por meio de uma bomba d'água aumenta a energia potencial da água, o compressor fornece energia ao refrigerante para que ele tenha a capacidade de liberar calor para um ambiente de alta temperatura.

3. Condensador - liberação de calor 

O refrigerante gasoso de alta temperatura e alta pressão entra então no condensador. O condensador é geralmente conectado ao espaço interno que precisa de aquecimento (como tubos de aquecimento de piso, radiadores, etc.) ou ao tanque de água quente doméstica. Como a temperatura do refrigerante é maior do que a temperatura do ambiente interno ou da água no tanque de água, o calor é transferido do refrigerante para o espaço interno ou água, fazendo com que a temperatura interna aumente ou a água seja aquecida. Durante esse processo, o refrigerante gasoso gradualmente condensa e se liquefaz após liberar calor e retorna ao estado líquido, completando a etapa principal de transportar calor do ar para o ambiente ou água.

4. Válvula de expansão - controle de circulação

Após o refrigerante líquido fluir para fora do condensador, ele passa pela válvula de expansão. A função da válvula de expansão é estrangular e despressurizar o refrigerante, fazendo com que sua pressão e temperatura caiam novamente e retornem ao estado de baixa temperatura e baixa pressão quando ele entra no evaporador, preparando-se para a próxima rodada do processo de evaporação de absorção de calor no evaporador. A válvula de expansão é como uma válvula reguladora de fluxo, controlando com precisão o fluxo e a pressão do refrigerante para garantir que todo o sistema de bomba de calor de fonte de ar possa operar de forma estável e eficiente.

Por meio desse processo de ciclo contínuo, a bomba de calor de fonte de ar pode absorver continuamente o calor do ar e elevá-lo a um nível de temperatura mais alto para aquecimento interno, produção de água quente doméstica ou obtenção da função de refrigeração no verão (ao alternar a direção do fluxo do refrigerante, o calor na sala é transferido para o ar externo).