Каков принцип работы воздушного теплового насоса?

Каков принцип работы воздушного теплового насоса?

Являясь эффективным, энергосберегающим и экологически чистым отопительным и охлаждающим оборудованием, воздушный тепловой насос занимает важное место в области современного использования энергии. Принцип работы воздушного теплового насоса основан на концепции теплопередачи, которая разумно использует тепловую энергию в воздухе для достижения передачи энергии и улучшения, и имеет много существенных преимуществ. Далее будут подробно описаны принцип работы и преимущества воздушных тепловых насосов:

Основной рабочий цикл

Воздушный тепловой насос в основном состоит из четырех основных компонентов: испарителя, компрессора, конденсатора и расширительного клапана. Рабочий процесс воздушного теплового насоса образует систему замкнутого цикла.

1. Испаритель - отбор тепла

Испаритель является ключевым компонентом для теплообмена между воздушным тепловым насосом и наружным воздухом. В испарителе жидкий хладагент с низкой температурой и низким давлением (например, фреон) поступает после дросселирования и декомпрессии с помощью расширительного клапана. В это время температура кипения хладагента значительно снижается, и он быстро испаряется и испаряется в испарителе. Поскольку большое количество тепла необходимо поглотить из жидкого в газообразное состояние, а температура воздуха вокруг испарителя относительно высока, тепло передается от воздуха к хладагенту, в результате чего хладагент испаряется в газообразное состояние с низкой температурой и низким давлением, а воздух охлаждается. Этот процесс достигает цели поглощения тепла из воздуха, так же как извлечение бесплатного тепла из огромного «теплового резервуара» природы.

2. Компрессор - улучшение энергопотребления

Низкотемпературный и низконапорный газообразный хладагент, выходящий из испарителя, всасывается в компрессор, а компрессор сжимает его и совершает работу. Под сильным сжатием компрессора давление и температура хладагента резко возрастают и он становится высокотемпературным и высоконапорным газом. В это время энергия, содержащаяся в хладагенте, значительно увеличивается. Так же, как перекачивание воды из более низкого места в более высокое место с помощью водяного насоса увеличивает потенциальную энергию воды, компрессор обеспечивает энергией хладагент, чтобы он имел возможность отдавать тепло в высокотемпературную среду.

3. Конденсатор - выделение тепла 

Затем газообразный хладагент высокой температуры и высокого давления поступает в конденсатор. Конденсатор обычно подключается к внутреннему пространству, которое нуждается в обогреве (например, к трубам напольного отопления, радиаторам и т. д.) или к резервуару для горячей воды для бытового потребления. Поскольку температура хладагента выше температуры внутренней среды или воды в резервуаре для воды, тепло передается от хладагента к внутреннему пространству или воде, в результате чего температура в помещении повышается или вода нагревается. Во время этого процесса газообразный хладагент постепенно конденсируется и сжижается после выделения тепла и возвращается в жидкое состояние, завершая ключевой этап переноса тепла из воздуха в помещение или воду.

4. Расширительный клапан - управление циркуляцией

После того, как жидкий хладагент вытекает из конденсатора, он проходит через расширительный клапан. Функция расширительного клапана заключается в дросселировании и сбросе давления хладагента, в результате чего его давление и температура снова падают и возвращаются в состояние низкой температуры и низкого давления, когда он попадает в испаритель, готовясь к следующему раунду процесса испарения с поглощением тепла в испарителе. Расширительный клапан подобен клапану регулирования расхода, точно контролирующему расход и давление хладагента, чтобы гарантировать, что вся система теплового насоса с источником воздуха может работать стабильно и эффективно.

Благодаря такому непрерывному циклическому процессу воздушный тепловой насос может непрерывно поглощать тепло из воздуха и повышать его до более высокого уровня температуры для отопления помещений, приготовления горячей воды для бытовых нужд или выполнения функции охлаждения летом (путем переключения направления потока хладагента тепло в помещении передается наружному воздуху).