عملکرد پمپ حرارتی

عملکرد پمپ حرارتی چگونه است؟

پمپ حرارتی (Heat Pump) یکی از مهم ترین دستگاه های زیر ساختی در تاسیسات به شمار می رود. این وسیله به گونه ای طراحی شده است که حرارت را در جهت مخالف حرکت همیشگی آن انتقال می دهد، به بیان ساده تر یعنی حرارت را از جسم یا فضای سرد به جسم یا فضای گرم تر هدایت می کند. بنا به قانون فیزیک، گرما همیشه از سمت جسم گرم تر به سمت جسم سرد تر در حال حرکت است ولی پمپهای حرارتی به گونه ای هستند که گرما را از جسم یا فضای سرد می گیرند و به جسم یا فضای گرم تر منتقل می کنند.

بررسی و ارائه اطلاعات درست درباره پمپهای حرارتی یا هیت پمپها، کمک می کند تا مشتریان به دقت و آگاهی اقدام به انتخاب و خرید محصولات نمایند. در این محتوا نیز با بررسی و ارائه ساختار عملکرد پمپهای صنعتی، کمک می کند تا نیاز های محتوایی و آموزشی مخاطبان خانه تاسیسات برطرف شود و در روند خرید و تصمیم گیری افراد با تاثیر گذاری مثبت همراه باشد. با ادامه این محتوا همراه ما باشید.

بررسی عملکرد پمپ حرارتی

در این چرخه، مایع مبرد در داخل چرخه پس از عبور از اواپراتور تبخیر می شود و با ورود به کمپرسور فشار و به طبع آن، دما نیز افزایش پیدا می کند. مایع مبرد با ورود به کندانسور حرارت خود را از دست می دهد (مورد استفاده قرار می گیرد) و مایع می گردد. در ادامه عملکرد پمپهای حرارتی، مایع مبرد به شیر انبساط فرستاده شده تا با انبساط آن، درجه حرارت آن کاهش پیدا کند. چرخه این پمپها بسیار مشابه با چرخه کارکردی یخچال است. در واقع این دستگاه، یا گرمایش انجام می دهد یا سرمایش. بستگی به نوع کاربرد و وظیفه ای که به آن محول شده است، دارد.

هنگامی که یک پمپ حرارتی برای گرمایش مورد استفاده قرار می گیرد، مشابه یک سیستم چرخه یخچال عمل می کند. به این گونه که پمپ، گرما را از یک منبع بیرون از خود (که درجه حرارت آن کمتر از درجه حرارت محیط است مانند زمین) می گیرد و آن را به داخل سیستم هدایت می کند. یعنی کویل هایی که با اواپراتور در ارتباط هستند گرما را از منبع سرد می گیرد و کویل هایی که با کمپرسور در ارتباط هستند گرما را به محیط مورد نظر ما انتقال می دهند.

در مقابل نیز زمانی که هیت پمپ برای سرمایش مورد استفاده قرار می گیرد، یک تغییر درون سیستمی اتفاق می افتد و جای کویل ها در اوپراتور و کندانسور عوض شده اما در خود چرخه تغییری حاصل نمی شود. این تغییر عملکرد، این معنا را می دهد که کویل های مرتبط با اواپراتور سرما را به محیط مورد نظر انتقال می دهند و کندانسور گرما را به منبع بیرونی هدایت می نمایند و تلف می شود. در پمپهای حرارتی الکتریکی تا 3 برابر انرژی به دست آمده از الکتریسیته، انرژی گرمایی به محیط منتقل می شود. این نوع عملکرد، سبب شده است تا پمپ حرارتی در فصل زمستان انتخاب مناسبی برای گرمایش محیط باشد یعنی ضریب عملکرد یا همان COP آن برابر با 3 یا 4 است.

مثال عملکرد پمپ حرارتی

برای روشن تر شدن نوع عملکرد هیت پمپها، این مسئله با یک مثال توضیح داده می شود:

دو منبع آب را در نظر گرفته می شود که یکی 1 متر مکعب و دیگری 10 متر مکعب گنجایش دارند و در هر کدام از آن ها مقداری آب با درجه حرارت 10 سانتی گرادی وجود دارد. در ادامه، با استفاده از یک پمپ حرارتی، آب داخل منبع بزرگتر را سرد کرده و گرمای گرفته شده از آن منبع ،به منبع کوچکتر انتقال داده می شود. با این کار، درجه حرارت منبع کوچکتر به 50 درجه سانتی گراد تغییر می کند و از دمای منبع بزرگ تا 6 درجه سانتی گراد کاسته می شود. حالا این عملکرد را در ساختار های بزرگتر می توان در نظر گرفت که اگر این منبع بزرگ یک دریاچه یا خود زمین مجاور یک ساختمان باشد که همیشه دارای درجه حرارت ثابتی دارد، چگونه می توان از آن به عنوان یک سیستم گرمایش بی نظیر بهره برداری نمود و حجم بسیار زیادی در تولید انرژی کمک گرفت.