پمپهای حرارتی منبع هوا از هوا بهعنوان منبع گرمای آزاد استفاده میکنند و با کمک فاز مبرد-تغییر چرخه و درایو کمپرسور، گرما را بهطور مؤثر بین داخل و خارج از خانه انتقال میدهند: در زمستان، گرمای سطح پایین را از هوای بیرون استخراج میکنند و آن را به دمای قابل استفاده بالا{3}} ارتقا میدهند. در تابستان، آنها به صورت معکوس عمل می کنند و گرمای داخل خانه را برای رفع نیازهای خنک کننده به فضای باز آزاد می کنند، بدون اتکا به سوخت های فسیلی مانند گاز یا زغال سنگ، به راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی دست می یابند. اصل چرخه گرمایش و سرمایش پمپ حرارتی یکسان است و سوئیچ عملکرد با تنظیم جریان مبرد با یک -شیر معکوس چهار طرفه به دست می آید. پس از فعال شدن شیر معکوس، مدار مبرد برعکس عمل می کند: مبدل حرارتی در فضای باز از یک کندانسور در حالت خنک کننده به یک اواپراتور سوئیچ می کند و گرما را از هوای بیرون جذب می کند (که در شرایط دمای پایین هنوز ظرفیت جذب گرما دارد). مبدل حرارتی داخلی از یک اواپراتور در حالت خنک کننده به یک کندانسور سوئیچ می کند و گرمای مبرد با درجه حرارت بالا- فشرده شده توسط کمپرسور را به سمت داخل آزاد می کند و فرآیند گرمایش را تکمیل می کند.
جذب حرارت تبخیری - "جمع آوری"
گرمای رایگان از هوای بیرون
• عملکرد جزء: مبرد مایع با دمای پایین و فشار کم، پس از عبور از دستگاه دریچه گاز برای کاهش فشار، به اواپراتور واحد بیرونی جریان می یابد. اواپراتور شامل کویل های متراکم در داخل و پره های بیرونی است که یک فن هوای بیرون را از طریق پره ها و کویل ها عبور می دهد.
• اصل تغییر فاز: نقطه جوش مبرد بسیار کمتر از دمای محیط بیرون است (حتی در زمستان در -10 درجه، هنوز زیر نقطه جوش مبرد است). بنابراین، مبرد مایع به سرعت در داخل کویلهای تبخیرکننده میجوشد و تبخیر میشود و از مایع به گاز کمفشار با دمای-کم تغییر میکند.
• تغییر انرژی: فرآیند تبخیر نیاز به جذب مقدار زیادی گرما دارد که از هوای بیرون می آید - حتی در هوای سرد، هوا همچنان حاوی گرمای محسوس و نهان است که می توان آن را استخراج کرد. این مرحله هسته عملکرد «صرفهجویی{2}}صرفهجویی در انرژی» پمپ حرارتی است، بدون مصرف انرژی الکتریکی و صرفاً جمعآوری گرما را کامل میکند.
• حالت کلیدی: هنگامی که مبرد از اواپراتور خارج میشود، در حالت گازی-در دمای پایین و فشار کم، با دمای کمی کمتر از دمای بیرون است و گرمای جذب شده از هوا را حمل میکند.
فشرده سازی و گرمایش - برای افزایش سطح انرژی مبرد، برق مصرف می کند
• عملکرد مؤلفه: مبرد گازی در دمای پایین{0}}فشار پایین{1} به داخل کمپرسور کشیده میشود («هسته قدرت» پمپ حرارتی). کمپرسور پیستون/روتور را به حرکت در می آورد تا گاز را از طریق موتور فشرده کند.
• اصل ترمودینامیکی: طبق این قانون که «وقتی گاز فشرده می شود، فشار آن افزایش می یابد و دما افزایش می یابد»، گاز مبرد به اجبار در کمپرسور فشرده شده و باعث افزایش شدید فشار و دما می شود.
• تغییر انرژی: این مرحله انرژی الکتریکی را مصرف می کند و آن را به انرژی داخلی مبرد تبدیل می کند. در نتیجه، مبرد از گاز-کم-فشار کم{2}}به گاز فشار بالا{3}}درجه حرارت بالا-تغییر میکند، با دماهایی که به 80-120 درجه میرسد (بسیار بیش از 40-60 درجه مورد نیاز برای گرمایش داخلی).
• نقش کلیدی: این مرحله برای «ارتقای انرژی» بسیار مهم است. - گرمای اولیه-درجه حرارت پایین را به گرمای دمای بالا-که برای تقاضای گرمایش کافی است تبدیل میکند و تنها مرحله در کل چرخه است که برق مصرف میکند.
انتشار گرمای متراکم - انتشار گرما در اتاق برای گرم کردن / تولید آب گرم
· عملکرد قطعه: مبرد گازی با فشار{{0} بالا-به داخل کندانسور واحد داخلی جریان مییابد (در صورت استفاده برای گرمایش، کندانسور به لولهها / رادیاتورهای گرمایش از کف متصل میشود؛ اگر برای آب گرم استفاده میشود، کندانسور در مخزن آب غوطهور میشود).
· اصل تغییر فاز: دمای مبرد داخل کندانسور بسیار بالاتر از دمای آب / آب مدار گرمایش داخلی در مخزن است. بنابراین، مبرد گازی با دمای بالا شروع به سرد شدن و متراکم شدن میکند و از-گاز با فشار بالا-به مایع فشار بالا-درجه حرارت بالا- تغییر میکند.
· تغییر انرژی: فرآیند مایع سازی مقدار زیادی گرمای نهان آزاد می کند (شامل مرحله 1: "گرمای رایگان" جذب شده از فضای باز + مرحله 2: گرمای تولید شده توسط کمپرسور مصرف کننده انرژی الکتریکی). این گرما از طریق کویل های کندانسور به آب مدار گرمایش یا آب گرم خانگی منتقل می شود و در نهایت از طریق گرمایش از کف / رادیاتور برای گرمایش به اتاق تابش می کند. یا مستقیماً آب مخزن را گرم کنید.
· حالت کلیدی: هنگامی که مبرد از کندانسور خارج می شود، در حالت مایع با دمای بالا و فشار بالا قرار می گیرد و گرمای خود را آزاد می کند و دما به حدود 50 درجه تا 60 درجه کاهش می یابد.
