Αποκαλύπτοντας την τεχνολογία και τις αρχές των αντλιών θερμότητας αέρα

Εισαγωγή

Στην επιδίωξη ενεργειακών αποδοτικών και φιλικών προς το περιβάλλον λύσεις θέρμανσης και ψύξης, οι αντλίες θερμότητας αέρα-πηγής έχουν αναδειχθεί ως δημοφιλής επιλογή. Αυτό το άρθρο στοχεύει να εξηγήσει διεξοδικά την τεχνολογία και τις αρχές πίσω από τις αντλίες θερμότητας αέρα, διευκολύνοντας τους αναγνώστες να κατανοήσουν αυτήν την καινοτόμο τεχνολογία.

Τι είναι η αντλία θερμότητας αέρα-πηγής;

Μια αντλία θερμότητας αέρα (ASHP) είναι μια ευπροσάρμοστη συσκευή που μπορεί να θερμαίνει και να δροσερά διαστήματα. Ανήκει στην ευρύτερη κατηγορία αντλιών θερμότητας, οι οποίες μεταφέρουν θερμότητα από το ένα μέρος σε άλλο αντί να δημιουργούν άμεσα θερμότητα. Τα ASHPs εξάγουν ειδικά τη θερμότητα από τον αέρα στο περιβάλλον, ακόμη και σε συνθήκες κρύου καιρού, και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε αυτή τη θερμότητα για να ζεστάνετε τους εσωτερικούς χώρους. Σε θερμότερους μήνες, η διαδικασία μπορεί να αντιστραφεί για να παρέχει ψύξη.

Βασικά εξαρτήματα μιας αντλίας θερμότητας αεραγωγού

1. συμπιεστής

Ο συμπιεστής είναι η καρδιά της αντλίας θερμότητας αέρα. Διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην πίεση του ψυκτικού μέσου. Όταν το ψυκτικό εισέρχεται στον συμπιεστή ως αέριο χαμηλής πίεσης, ο συμπιεστής το συμπιέζει σε αέριο υψηλής πίεσης, υψηλής θερμοκρασίας. Αυτή η αύξηση της πίεσης και της θερμοκρασίας είναι απαραίτητη για τη διαδικασία μεταφοράς θερμότητας. Για παράδειγμα, σε έναν κύκλο θέρμανσης, το ψυκτικό υψηλής θερμοκρασίας χρησιμοποιείται στη συνέχεια για τη θέρμανση του νερού ή του αέρα που θα κυκλοφορήσει σε εσωτερικούς χώρους.

2.Vaporator

Ο εξατμιστής είναι όπου συμβαίνει η εξαγωγή θερμότητας από τον αέρα. Περιέχει το ψυκτικό σε κατάσταση χαμηλής πίεσης. Καθώς ο αέρας περιβάλλοντος περνά πάνω από τα πηνία του εξατμιστή, η θερμότητα μεταφέρεται από τον αέρα στο ψυκτικό μέτρο, προκαλώντας την εξατμιστική εξατμιστική από ένα υγρό σε ένα υγρό σε ένα αέριο. Αυτό είναι δυνατό επειδή το ψυκτικό έχει ένα χαμηλό σημείο βρασμού, επιτρέποντάς του να απορροφά θερμότητα ακόμη και από σχετικά κρύο αέρα.

3. Συνεχίση

Στη λειτουργία θέρμανσης, ο συμπυκνωτής είναι υπεύθυνος για την απελευθέρωση της θερμότητας που μεταφέρεται από το ψυκτικό. Αφού συμπιέζεται, το ψυκτικό αέριο υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής πίεσης εισέρχεται στον συμπυκνωτή. Εδώ, μεταφέρει τη θερμότητα του στο νερό ή στον αέρα που κυκλοφορεί για θέρμανση. Καθώς απελευθερώνεται η θερμότητα, το ψυκτικό συμπυκνώνεται πίσω σε ένα υγρό. Στη λειτουργία ψύξης, οι ρόλοι του εξατμιστή και του συμπυκνωτή αντιστρέφονται.

4. Βαλβίδα διεξαγωγής

Η βαλβίδα επέκτασης χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ροής του ψυκτικού μέσου. Μειώνει την πίεση του ψυκτικού υγρού υψηλής πίεσης που προέρχεται από τον συμπυκνωτή, επιτρέποντάς του να επεκτείνεται και να κρυώσει. Αυτό το ψυκτικό ψυκτικό χαμηλής πίεσης εισέρχεται και στη συνέχεια εισέρχεται στον εξατμιστή για να ξεκινήσει ξανά τη διαδικασία απορρόφησης θερμότητας.

Αρχές λειτουργίας των αντλιών θερμότητας αέρα

Λειτουργία θέρμανσης

1. ΘΕΑ απορρόφηση

Στη λειτουργία θέρμανσης, ο εξατμιστής απορροφά τη θερμότητα από τον εξωτερικό αέρα. Ακόμη και όταν η εξωτερική θερμοκρασία του αέρα είναι τόσο χαμηλή όσο 15 ° C ή ακόμα και χαμηλότερη σε ορισμένα προηγμένα μοντέλα, η αντλία θερμότητας μπορεί ακόμα να εξαγάγει θερμότητα. Το ψυκτικό του εξατμιστή βράζει και μετατρέπεται σε αέριο καθώς απορροφά τη θερμότητα από τον αέρα.

2. Συμπίεση και μεταφορά θερμότητας

Στη συνέχεια, το αέριο ψυκτικού μέτρου χαμηλής πίεσης αντλείται στον συμπιεστή. Ο συμπιεστής αυξάνει την πίεση και τη θερμοκρασία του ψυκτικού μέσου. Το ψυκτικό αέριο υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής πίεσης μετακινείται και στη συνέχεια μετακινείται στον συμπυκνωτή. Μέσα στον συμπυκνωτή, το ψυκτικό μέλημα μεταφέρει τη θερμότητα του στο νερό σε ένα υδρόνιο σύστημα ή στον αέρα σε ένα σύστημα με αγωγό. Αυτό το θερμαινόμενο νερό ή ο αέρας διανέμεται στη συνέχεια σε όλο το κτίριο για θέρμανση.

3. Επέκταση του Refrigerant

Αφού απελευθέρωσε τη θερμότητα του στον συμπυκνωτή, το ψυκτικό μέτρο βρίσκεται σε κατάσταση υγρού υψηλής πίεσης. Περνάει μέσα από τη βαλβίδα επέκτασης, η οποία μειώνει την πίεση της. Ως αποτέλεσμα, το ψυγείο επεκτείνεται και δροσίζει και στη συνέχεια επιστρέφει στον εξατμιστή για να ξεκινήσει εκ νέου τον κύκλο.

Λειτουργία ψύξης

1. Θέρμανση απορρόφησης σε εσωτερικούς χώρους

Στη λειτουργία ψύξης, ο εξατμιστής βρίσκεται σε εσωτερικούς χώρους. Απορροφά τη θερμότητα από τον εσωτερικό αέρα, ψύξη του. Το ψυκτικό μέσο στον εξατμιστή βράζει και μετατρέπεται σε αέριο καθώς απορροφά αυτή τη θερμότητα.

2. Συμπίεση και απελευθέρωση θερμότητας

Το ψυκτικό αέριο χαμηλής πίεσης συμπιέζεται από τον συμπιεστή, αυξάνοντας την πίεση και τη θερμοκρασία του. Στη συνέχεια, το ψυκτικό αέριο υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής πίεσης αποστέλλεται στον συμπυκνωτή, ο οποίος βρίσκεται τώρα σε εξωτερικούς χώρους. Εδώ, το ψυκτικό μέσο απελευθερώνει τη θερμότητα που απορρόφησε σε εσωτερικούς χώρους στον εξωτερικό αέρα.

3. Επέκταση και επιστροφή

Μετά την απελευθέρωση της θερμότητας, το ψυκτικό περνάει μέσα από τη βαλβίδα επέκτασης, όπου η πίεση του μειώνεται. Το ψυκτικό ψυκτικό χαμηλής πίεσης επιστρέφει και στη συνέχεια επιστρέφει στον εσωτερικό εξατμιστή για να συνεχίσει τον κύκλο ψύξης.

Ενεργειακή απόδοση και περιβαλλοντικά οφέλη

Οι αντλίες θερμότητας αέρα-πηγής είναι ιδιαίτερα ενεργειακά αποδοτικές. Μπορούν να μεταφέρουν περισσότερη θερμική ενέργεια από την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνουν. Για παράδειγμα, σε ιδανικές συνθήκες, ένα ASHP μπορεί να παρέχει έως και 3-4 φορές περισσότερη θερμική ενέργεια από την ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιεί, με αποτέλεσμα σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας. Από την περιβαλλοντική άποψη, δεδομένου ότι χρησιμοποιούν λιγότερη ενέργεια με βάση τα ορυκτά καύσιμα για θέρμανση και ψύξη, βοηθούν στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Αυτό τους καθιστά σημαντικό μέρος της παγκόσμιας προσπάθειας για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής.

Σύναψη

Οι αντλίες θερμότητας αέρα-πηγής είναι μια αξιοσημείωτη τεχνολογία που συνδυάζει την ενεργειακή απόδοση, την περιβαλλοντική φιλικότητα και την ευελιξία. Με την κατανόηση της τεχνολογίας και των αρχών τους, οι ιδιοκτήτες σπιτιού, οι επιχειρήσεις και οι υπεύθυνοι για τη χάραξη πολιτικής μπορούν να λάβουν τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με την υιοθέτηση αυτής της τεχνολογίας για τις ανάγκες θέρμανσης και ψύξης. Καθώς ο κόσμος συνεχίζει να μεταβαίνει προς πιο βιώσιμες λύσεις ενέργειας, οι αντλίες θερμότητας αέρα είναι πιθανό να διαδραματίσουν όλο και πιο σημαντικό ρόλο στο μέλλον των φιλικών προς το κλίμα συστήματα θέρμανσης και ψύξης.