كشف النقاب عن التكنولوجيا ومبادئ مضخات حرارة الهواء

مقدمة

في السعي وراء حلول التدفئة والتبريد الموفرة للطاقة وصديقة للبيئة ، ظهرت مضخات الحرارة المصدر الهواء كخيار شائع. تهدف هذه المقالة إلى شرح التكنولوجيا والمبادئ التي تقف وراء مضخات حرارة الهواء بشكل شامل ، مما يسهل على القراء فهم هذه التكنولوجيا المبتكرة.

ما هي مضخة حرارة مصدر الهواء؟

مضخة حرارة مصلحة الهواء (ASHP) عبارة عن جهاز متعدد الاستخدامات يمكنه الحرارة والمساحات الباردة. ينتمي إلى الفئة الأوسع من مضخات الحرارة ، والتي تنقل الحرارة من مكان إلى آخر بدلاً من توليد الحرارة مباشرة. يقوم Ashps على وجه التحديد باستخلاص الحرارة من الهواء في البيئة المحيطة ، حتى في الظروف الجوية الباردة ، ثم استخدم هذه الحرارة لتدفئة المساحات الداخلية. في الأشهر الأكثر دفئًا ، يمكن عكس العملية لتوفير التبريد.

المكونات الرئيسية لمضخة حرارة المصدر الهوائية

1. Compressor

الضاغط هو قلب مضخة حرارة الهواء. يلعب دورًا مهمًا في الضغط على المبرد. عندما يدخل المبرد إلى الضاغط كغاز منخفض الضغط ، يضغط عليه الضاغط في غاز عالي الضغط. هذه الزيادة في الضغط ودرجة الحرارة ضرورية لعملية نقل الحرارة. على سبيل المثال ، في دورة التدفئة ، يتم بعد ذلك استخدام المبرد ذي درجة الحرارة العالية لتسخين الماء أو الهواء الذي سيتم تعميمه في الداخل.

2. apaporator

المبخر هو حيث يحدث استخراج الحرارة من الهواء. أنه يحتوي على المبرد في حالة الضغط المنخفض. عندما يمر الهواء المحيط فوق ملفات المبخر ، يتم نقل الحرارة من الهواء إلى المبرد ، مما يتسبب في تبخر المبرد من سائل إلى غاز. هذا ممكن لأن المبرد لديه نقطة غليان منخفضة ، مما يسمح له بامتصاص الحرارة حتى من الهواء البارد نسبيا.

3.condenser

في وضع التدفئة ، يكون المكثف مسؤولاً عن إطلاق الحرارة التي يحملها المبرد. بعد ضغطه ، يدخل غاز المبردات عالية الضغط في درجة الحرارة. هنا ، ينقل حرارته إلى الماء أو الهواء الذي يتم تعميمه لأغراض التدفئة. عند إطلاق الحرارة ، يتكثف المبرد مرة أخرى إلى سائل. في وضع التبريد ، يتم عكس أدوار المبخر والمكثف.

4.expansion صمام

يتم استخدام صمام التوسع للتحكم في تدفق المبرد. إنه يقلل من ضغط المبرد السائل ذو الضغط العالي القادم من المكثف ، مما يسمح له بالتوسع والبرد. هذا المبرد المبرد والضغط المنخفض يدخل المبخر لبدء عملية امتصاص الحرارة مرة أخرى.

مبادئ العمل لمضخات حرارة الهواء

وضع التدفئة

1. امتصاص المزيف

في وضع التسخين ، يمتص المبخر الحرارة من الهواء الخارجي. حتى عندما تكون درجة حرارة الهواء الخارجي منخفضة AS-15 درجة مئوية أو حتى أقل في بعض النماذج المتقدمة ، لا يزال بإمكان المضخة الحرارية أن تستخرج الحرارة. يتلخص المبرد في المبخر ويتحول إلى غاز لأنه يمتص الحرارة من الهواء.

2. الانحدار ونقل الحرارة

ثم يتم رسم غاز التبريد منخفض الضغط في الضاغط. الضاغط يزيد من ضغط ودرجة حرارة المبرد. ثم ينتقل غاز التبريد عالي الضغط ، ثم إلى المكثف. داخل المكثف ، ينقل المبرد حرارته إلى الماء في نظام هيدروني أو إلى الهواء في نظام مصنوع. ثم يتم توزيع هذا الماء الساخن أو الهواء في جميع أنحاء المبنى للتدفئة.

3. التوسع فيريري

بعد إطلاق حرارته في المكثف ، يكون المبرد في حالة سائلة عالية الضغط. يمر عبر صمام التوسع ، مما يقلل من ضغطه. نتيجة لذلك ، يمتد المبرد ويبرد ، ثم يعود إلى المبخر لبدء الدورة من جديد.

وضع التبريد

1. امتصاص التزييف في الداخل

في وضع التبريد ، يقع المبخر في الداخل. يمتص الحرارة من الهواء الداخلي ، وتبريدها. يتلخص المبرد في المبخر ويتحول إلى غاز لأنه يمتص هذه الحرارة.

2. التعبير وإطلاق الحرارة

يتم ضغط الغاز المبرد منخفض الضغط بواسطة الضاغط ، مما يزيد من ضغطه ودرجة الحرارة. ثم يتم إرسال غاز التبريد عالي الضغط وعالي الضغط إلى المكثف ، الذي يقع الآن في الهواء الطلق. هنا ، يطلق المبرد الحرارة التي يمتصها في الداخل إلى الهواء الخارجي.

3. التوسع والعودة

بعد إطلاق الحرارة ، يمر المبرد عبر صمام التمدد ، حيث يتم تقليل ضغطه. يعود المبرد المبرد والضغط المنخفض إلى المبخر الداخلي لمواصلة دورة التبريد.

كفاءة الطاقة والفوائد البيئية

مضخات حرارة مصدر الهواء موفرة للغاية للطاقة. يمكنهم نقل طاقة حرارية أكثر من الطاقة الكهربائية التي يستهلكونها. على سبيل المثال ، في الظروف المثالية ، يمكن أن يوفر ASHP ما يصل إلى 3-4 مرات طاقة حرارة أكثر من الكهرباء التي تستخدمها ، مما يؤدي إلى وفورات كبيرة في الطاقة. من منظور بيئي ، نظرًا لأنها تستخدم طاقة أقل قائمة على الوقود الأحفوري للتدفئة والتبريد ، فإنها تساعد في تقليل انبعاثات غازات الدفيئة. هذا يجعلهم جزءًا مهمًا من الجهد العالمي لمكافحة تغير المناخ.

خاتمة

تعد مضخات حرارة المصدر الجوي تقنية رائعة تجمع بين كفاءة الطاقة والود البيئي والتعدد الاستخدامات. من خلال فهم تقنيتهم ​​ومبادئهم ، يمكن لأصحاب المنازل والشركات وصانعي السياسات اتخاذ قرارات مستنيرة حول تبني هذه التكنولوجيا لتلبية احتياجات التدفئة والتبريد. مع استمرار الانتقال نحو حلول طاقة أكثر استدامة ، من المحتمل أن تلعب مضخات حرارة المصدر الجوي دورًا متزايد الأهمية في مستقبل أنظمة التدفئة والتبريد الصديقة للمناخ.