Hőszivattyús klímarendszer
A hőszivattyús légkondicionáló rendszer működését lehetővé tevő alapvető elem a négy{0}} irányváltó szelep. Beállítja a hűtőközeg áramlási irányát a rendszeren belül, lehetővé téve a kabinhűtés és a kabinfűtés üzemmódok közötti váltást. A rendszer legnagyobb előnye a magas energiahatékonyság.
Hőszivattyús légkondicionálás hűtési elve
Főbb alkatrészek: elektromos kompresszor, négy{0}} irányváltó szelep, külső kondenzátor, expanziós szelep, belső elpárologtató.
A hűtési ciklus folyamata:
1) Tömörítési folyamat
A kompresszor alacsony-hőmérsékletű, alacsony{1}}nyomású gáznemű hűtőközeget szív be az elpárologtatóból, összenyomja azt, majd a magas-hőmérsékletű, nagy-nyomású gáznemű hűtőközeget a négy-utas irányváltó szelep felé engedi.
Hűtés üzemmódban a négy{0}utas szelep váltja az áramlási útvonalat, hogy a magas-hőmérsékletű, nagynyomású gázt a külső kondenzátorba irányítsa.
2) Kondenzáció és hőelvezetés (külső kondenzátor)
A magas-hőmérsékletű, nagynyomású gáz-halmazállapotú hűtőközeg belép a külső kondenzátorba, és hőt bocsát ki a külső környezetbe. A hűtőközeg gázból közepes-hőmérsékletű, nagy-nyomású folyadékká kondenzálódik, amely kiutasítja a hőt (a diagramon "Hőelutasítás" felirattal).
3) Fojtószelep és nyomáscsökkentés (tágulási szelep)
A nagynyomású{0}}folyékony hűtőközeg a tágulási szelepen keresztül áramlik. Ahogy áthalad a kis nyíláson (fojtás), nyomása és hőmérséklete meredeken leesik, így alacsony-hőmérsékletű, alacsony-nyomású köddé-szerű gáz és folyadék keverékévé alakul, amely a belső elpárologtatóba áramlik.
4) Párolgás és hőelnyelés (belső elpárologtató)
Az alacsony-hőmérsékletű, alacsony-nyomású, két-fázisú hűtőközeg belép a belső párologtatóba, és elnyeli a hőt a kabin levegőjéből, amitől a hűtőközeg felforr és elpárolog; a kabin levegője lehűl, ezáltal csökken a kabin hőmérséklete. A hő elnyelése után a hűtőközeg alacsony-hőmérsékletű, alacsony nyomású{5}}gázsá válik.
5) Visszaáramlás és a ciklus befejezése
Az alacsony-hőmérsékletű, alacsony nyomású gáz-halmazállapotú hűtőközeg visszaáramlik a négy-utas irányváltó szelephez; a szelep visszairányítja az áramlást a kompresszor szívónyílásához, elindítva a következő ciklust. Hőszivattyús légkondicionálás fűtési elve
Főbb alkatrészek: Elektromos kompresszor, négy-irányváltó szelep, kabinban-kondenzátor, expanziós szelep, külső elpárologtató.
Fűtési ciklus folyamata
1) Tömörítési folyamat
A kompresszor alacsony{0}}hőmérsékletű, alacsony nyomású gáznemű hűtőközeget szív be a külső elpárologtatóból, munkavégzés közben összenyomja, és magas-hőmérsékletű, nagy-nyomású gáznemű hűtőközeget bocsát ki a négy- irányváltó szelepbe. A szelep orsója eltolódik, hogy átirányítsa az áramlást, és a magas-hőmérsékletű, nagy{7}}nyomású gáz-halmazállapotú hűtőközeget a kabinon-kondenzátorba küldi.
2) Kondenzáció és hőleadás (-kabinban; magfűtési fokozat)
A magas{0}}hőmérsékletű, nagynyomású gáz-halmazállapotú hűtőközeg belép a belső-kabin kondenzátorába, és hőt cserél a kabinban lévő hideg levegővel, nagy mennyiségű hőt szabadítva fel (a diagramon "Heat Release" felirattal), hogy felmelegítse a levegőt és növelje a kabin hőmérsékletét. A hő felszabadulása után a hűtőközeg fázisváltozáson megy keresztül, és gázból közepes-hőmérsékletű, nagy{5}}nyomású folyadékká kondenzálódik, mielőtt kifolyna a kondenzátorból.
3) Fojtószelep és nyomáscsökkentés (tágulási szelep)
A közepes-hőmérsékletű, nagynyomású-folyékony hűtőközeg átfolyik az expanziós szelepen; a fojtónyílás miatt nyomása és hőmérséklete meredeken leesik, így alacsony-hőmérsékletű, alacsony-nyomású köd-szerű gáz-folyadék keverékké alakul, amely a külső elpárologtató felé áramlik.
4) Párolgás és hőelnyelés (külső hőcserélő)
Az alacsony-hőmérsékletű, alacsony-nyomású, két-fázisú hűtőközeg belép a külső párologtatóba, és elnyeli a hőt a környező levegőből, aminek hatására a hűtőközeg felforr, és alacsony-hőmérsékletű, alacsony{4}}nyomású gázzá párolog; alacsony minőségű hőenergiát von ki a környezetből még akkor is, ha a környezeti hőmérséklet alacsony.
5) Visszaáramlás és a ciklus befejezése
Az alacsony hőmérsékletű, alacsony
