Pri hľadaní energeticky efektívnych a ekologických riešení vykurovania a chladenia sa ako populárna voľba objavila tepelné čerpadlá vzduchového zdroja. Cieľom tohto článku je komplexne vysvetliť technológiu a princípy tepelných čerpadiel vzduchu, čo čitateľom uľahčuje porozumenie tejto inovatívnej technológii.
Tepelné čerpadlo vzduchového zdroja (ASHP) je všestranné zariadenie, ktoré môže zahriať aj chladné priestory. Patrí do širšej kategórie tepelných čerpadiel, ktoré prenávajú teplo z jedného miesta na druhé, a nie priamo vytvára teplo. ASHPS špecificky extrahuje teplo zo vzduchu v okolitom prostredí, dokonca aj v chladných poveternostných podmienkach, a potom pomocou tohto tepla na zahrievanie vnútorných priestorov. V teplejších mesiacoch je možné proces zvrátiť, aby sa zabezpečilo chladenie.
1. Kompresor
Kompresor je srdcom tepelného čerpadla vzduchového zdroja. Hrá zásadnú úlohu pri pod tlakom chladiva. Keď chladivo vstúpi do kompresora ako nízkotlakový plyn, kompresor ho komprimuje do vysokotlakového plynu s vysokou teplotou. Toto zvýšenie tlaku a teploty je nevyhnutné pre proces prenosu tepla. Napríklad v vykurovacom cykle sa potom chladivo s vysokým teplotou používa na zahriatie vody alebo vzduchu, ktorý bude cirkulovaný v interiéri.
2.Vaporátor
Odparovač je miesto, kde sa vyskytuje tepelná extrakcia zo vzduchu. Obsahuje chladivo v nízkotlakovom stave. Keď okolitý vzduch prechádza cez cievky výparníka, teplo sa prenáša zo vzduchu do chladiva, čo spôsobuje, že chladivo sa odparí z kvapaliny do plynu. Je to možné, pretože chladivo má nízky bod varu, čo mu umožňuje absorbovať teplo dokonca z relatívne studeného vzduchu.
3.
V vykurovacom režime je kondenzátor zodpovedný za uvoľnenie tepla prenášaného chladivom. Po komprimovaní vstupuje do kondenzátora vysokoteplotný vysokotlakový plyn chladiva. Tu prenáša svoje teplo do vody alebo vzduchu, ktorý sa cirkuluje na účely zahrievania. Keď sa teplo uvoľňuje, chladivo kondenzuje späť do kvapaliny. V režime chladenia sú úlohy výparníka a kondenzátora obrátené.
4. Ventil
Rozširujúci ventil sa používa na riadenie toku chladiva. Znižuje tlak vysokotlakového chladiva kvapaliny prichádzajúcich z kondenzátora, čo mu umožňuje rozširovať sa a ochladiť. Toto ochladené chladivo s nízkym tlakom potom vstúpi do výparníka, aby opäť spustil proces absorpcie tepla.
Vykurovanie
1. Absorpcia
V vykurovacom režime odparovač absorbuje teplo z vonkajšieho vzduchu. Aj keď je teplota vonkajšieho vzduchu v niektorých pokročilých modeloch nízka AS-15 ° C alebo ešte nižšia, tepelné čerpadlo môže stále extrahovať teplo. Chladivo v výparníkovi vrie a premení sa na plyn, keď absorbuje teplo zo vzduchu.
2. Vykonanie a prenos tepla
Nízkotlakový plyn chladiva sa potom vtiahne do kompresora. Kompresor zvyšuje tlak a teplotu chladiva. Vysokoteplotný, vysokotlakový plyn chladiva sa potom presunie do kondenzátora. Vo vnútri kondenzátora chladivo prenáša teplo do vody v hydronickom systéme alebo do vzduchu v potrubnom systéme. Táto vyhrievaná voda alebo vzduch sa potom distribuuje v celej budove na vykurovanie.
3. Rozširovanie refrigerantov
Po uvoľnení tepla v kondenzátore je chladivo vo vysokotlakovom kvapalnom stave. Prechádza rozširujúcim ventilom, ktorý znižuje jeho tlak. Výsledkom je, že chladivo sa rozširuje a ochladí a potom sa vráti do výparníka, aby začal znova cyklus.
Chladiaci režim
1. Vnútorné absorpcie
V režime chladenia sa výparník nachádza v interiéri. Absorbuje teplo z vnútorného vzduchu a ochladí ho. Chladivo v výparníkovi vrie a premení sa na plyn, keď absorbuje toto teplo.
2. Vykonanie a uvoľňovanie tepla
Nízkotlakový plyn chladiva je komprimovaný kompresorom, čím sa zvyšuje jeho tlak a teplota. Vysokoteplotný, vysokotlakový plyn chladiva sa potom posiela do kondenzátora, ktorý sa teraz nachádza vonku. Chladivo tu uvoľňuje teplo, ktoré absorbuje v interiéri do vonkajšieho vzduchu.
3. Rozširovanie a návrat refrigeranta
Po uvoľnení tepla chladivo prechádza expanzným ventilom, kde sa zníži jeho tlak. Chladené, nízkotlakové chladivo sa potom vráti do vnútorného výparníka, aby pokračoval v chladiacich cykloch.
Tepelné čerpadlá vzduchového zdroja sú vysoko energeticky efektívne. Môžu prenášať viac tepelnej energie ako elektrická energia, ktorú konzumujú. Napríklad v ideálnych podmienkach môže ASHP poskytnúť až 3-4-krát viac tepelnej energie ako elektrina, ktorú používa, čo vedie k výrazným úsporám energie. Z hľadiska životného prostredia, pretože na vykurovanie a chladenie využívajú menej energie na báze fosílnych palív, pomáhajú znižovať emisie skleníkových plynov. Vďaka tomu sú dôležitou súčasťou globálneho úsilia v boji proti zmene klímy.
Tepelné čerpadlá vzduchového zdroja sú pozoruhodnou technológiou, ktorá kombinuje energetickú účinnosť, priateľskosť v oblasti životného prostredia a všestrannosť. Pochopením svojich technológií a princípov môžu majitelia domov, podniky a tvorcovia politík robiť informované rozhodnutia o prijatí tejto technológie pre potreby vykurovania a chladenia. Keďže svet naďalej prechádza smerom k udržateľnejším energetickým riešeniam, tepelné čerpadlá vzduchového zdroja pravdepodobne zohrávajú stále dôležitejšiu úlohu v budúcnosti vykurovacích a chladiacich systémov priateľských k podnebiu.
Teams