Pompa ciepła to urządzenie chłodzące, które przenosi ciepło z jednego pomieszczenia lub pomieszczenia do drugiego. Pompa ciepła została zaprojektowana do pochłaniania ciepła ze źródła o średniej temperaturze, takiego jak powietrze zewnętrzne, i przekształcania go w ciepło o wyższej temperaturze w celu dystrybucji w obrębie konstrukcji. Pompa może również pobierać ciepło z powietrza w pomieszczeniu i uwalniać je na zewnątrz za pomocą specjalnie opracowanego zaworu przełączającego.
Ponieważ system pompy ciepła wykorzystuje zasadę cyklu wstecznego, jego zasada działania jest czasami określana jako odwrócone kondycjonowanie lub chłodzenie. Ten drugi termin jest niepoprawny, ponieważ istnieją zasadnicze różnice między zasadami działania pompy ciepła a rzeczywistym urządzeniem chłodzącym. Zamieszanie jest prawdopodobnie spowodowane faktem, że działanie pompy podczas cyklu chłodzenia jest identyczne z działaniem mechanicznego cyklu chłodzenia w zapakowanym klimatyzatorze. Cewka wewnętrzna działa jak parownik i chłodzi powietrze wewnętrzne. Zewnętrzna cewka jest skraplaczem, w którym gorący gaz chłodniczy oddaje ciepło do powietrza zewnętrznego.
Zasady działania pompy ciepła
Dwie główne fazy pracy pompy ciepła to cykle ogrzewania i chłodzenia. W trzeciej fazie cykl rozmrażania służy do ochrony cewek przed nadmiernym mrozem.
Cykl nagrzewania
Cykl nagrzewania pompy ciepła rozpoczyna się od obiegu czynnika chłodniczego przez zewnętrzne cewki. Początkowo czynnik chłodniczy jest w stanie ciekłym o niskim ciśnieniu i temperaturze, ale wkrótce pochłonie wystarczającą ilość ciepła z powietrza zewnętrznego, aby podnieść swoją temperaturę do temperatury wrzenia. Po osiągnięciu temperatury wrzenia czynnik chłodniczy zamienia się w gorącą parę lub gaz. Gaz ten jest następnie sprężany przez sprężarkę i cyrkulowany pod wysokim ciśnieniem i temperaturą przez wewnętrzne cewki, gdzie wchodzi w kontakt z chłodniejszym powietrzem pokojowym, które krąży wokół cewek. Chłodniejsze powietrze powoduje ochłodzenie gazu, kondensację i powrót do stanu ciekłego. Kondensacja pary czynnika chłodniczego oddaje ciepło do wnętrza konstrukcji. Gdy czynnik chłodniczy powróci do stanu ciekłego, przechodzi przez specjalne urządzenie redukujące ciśnienie i wraca przez cewki, gdzie cykl ogrzewania zaczyna się od nowa.
Cykl chłodzenia
Podczas cyklu chłodzenia zawór zmiany kierunku powoduje odwrócenie przepływu czynnika chłodniczego. W rezultacie sprężarka pompuje czynnik chłodniczy w przeciwnym kierunku, aby cewki ogrzewające budynek lub pomieszczenie w chłodne dni chłodziły je w ciepłe dni. Innymi słowy, ciepło jest pobierane z wnętrza, przepuszczane przez pompę ciepła, a następnie usuwane na zewnątrz budynku lub pomieszczenia podczas kondensacji czynnika chłodniczego.
Cykl odszraniania
Ponieważ powietrze zewnętrzne jest względnie chłodne, gdy pompa ciepła znajduje się w cyklu ogrzewania, a zewnętrzna cewka działa jak parownik, szron tworzy się na powierzchni cewki w pewnych warunkach temperatury i wilgotności względnej. Ponieważ ta warstwa szronu na cewkach wpływa na efektywne działanie pompy ciepła, należy ją usunąć. Uzyskuje się to poprzez poddanie pompy cyklowi odszraniania.
[ff id=”3″]