Hogyan működnek a hőszivattyús klímaberendezések
A hőszivattyú olyan energiahasznosító berendezés, amely az energia egy részének elfogyasztásával hőenergiát ad át alacsony hőmérsékletről a magas hőmérsékletre. A hőszivattyús légkondicionáló rendszer főként kompresszorból, kültéri hőcserélőből, beltéri hőcserélőből, fojtóberendezésből, folyadéktároló szárítóból és négyutas szelepből áll. Olyan alkatrészekből áll, mint a hőmérséklet- és nyomásérzékelők. A hőszivattyús klímaberendezés fűtési ciklusa során a kompresszor az alacsony hőmérsékletű és alacsony nyomású munkaközeget munka során magas hőmérsékletű és nagynyomású gázzá változtatja. A gáz egy része a cikluson keresztül újra belép a kompresszorba, a másik része pedig a négyutas szelepen halad át. Bejut a beltéri hőcserélőbe, ahol lehűl és kondenzálva hő szabadul fel, ami megnöveli a jármű belsejében a hőmérsékletet és a magas hőmérsékletű és nagynyomású gáznemű munkaközeget közepes hőmérsékletű és nagynyomású túlhűtött folyadékká változtatja. Ezután belép a fojtóberendezésbe, hogy nagymértékben csökkentse a nyomást, és tovább alakuljon alacsony hőmérsékletű és alacsony nyomású folyadékká. A gáz-folyadék kétfázisú munkaközeg belép a kültéri hőcserélőbe, hogy elnyelje a hőt, és a külső környezetben lévő hőt átadja a hőszivattyús rendszernek. A munkaközeg visszavált alacsony hőmérsékletű és alacsony nyomású túlhevített gázállapotba, majd ismét áthalad a kompresszoron, hogy befejezze a ciklust. Elektromos jármű hőszivattyú A légkondicionáló rendszer elvét az 1. ábra mutatja.
Amint az 1. ábrán látható, a munkaközeg szerepe a teljes fűtési ciklusban négy alapvető folyamatra egyszerűsíthető: izentropikus kompresszió, izobár kondenzáció, adiabatikus expanzió, izobár párolgás. Az elektromos jármű hőszivattyús klímarendszerének termodinamikai ciklusnyomás-entalpia diagramja a 2. képen látható módon.
A 2. ábrán 0 a telített alacsony hőmérsékletű és alacsony nyomású munkaközeg formája, 1 a munkaközeg formája a kompresszor bemeneténél és a kültéri hőcserélő kimeneténél, a 2 pedig a munkaközeg formája munkaközeg a kompresszor kimeneténél és a beltéri hőcserélő bemeneténél, és 3 a telített A munkaközeg formája magas hőmérsékleten és nagy nyomáson, 4 a munkaközeg formája a beltéri hőcserélő kimeneténél és a bemenetnél a fojtóberendezésnél 5 a munkaközeg formája a fojtóberendezés kimeneténél és a kültéri hőcserélő bemeneténél, a a fojtóberendezés entalpiaértéke, b a kompresszor kimenetének entalpiaértéke. Az 1→2 folyamat a kompresszor munkafolyamata, amely ideális körülmények között izentropikus tömörítés; a 2→4 folyamat a munkaközeg keringtetése a beltéri hőcserélőben, amely izobár kondenzációs és hőleadási folyamat; folyamat A 4→5 eljárás a munkafolyadék adiabatikus expanziója a fojtóberendezésben; Az 5→1 folyamat a munkaközeg egyenlő nyomású elpárologtatása a kültéri hőcserélőben, ami endoterm folyamat.
