Aby zrozumieć pompy ciepła powietrze-woda, musisz najpierw zrozumieć jej cztery główne komponenty, a mianowicie: sprężarkę, zawór dławiący, parownik i skraplacz. Pompy ciepła powietrze-woda napędzają sprężarki i silniki do pracy poprzez doprowadzenie energii elektrycznej, umożliwiając parownikowi pochłanianie ciepła, a skraplaczu oddawanie ciepła. Efekt grzewczy sięga nawet 400%, i jest to jeden z ekologicznych produktów, na których koncentruje się branża HVAC w ramach polityki podwójnego węgla.
1. Komponent serca - sprężarka
Sprężarka to napędzane urządzenie mechaniczne do przemieszczania płynów, które podnosi gaz o niskim ciśnieniu do gazu o wysokim ciśnieniu. Jest sercem pompy ciepła powietrze-woda. Sprężarka zasysa gaz chłodniczy o niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu z rury ssawnej, spręża go poprzez działanie silnika napędzającego tłok i wypuszcza gaz chłodniczy o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu do rury wydechowej, zapewniając moc dla cyklu chłodniczego, tym samym realizując cykl chłodniczy sprężanie → kondensacja → rozprężanie → parowanie (pochłanianie ciepła).
Typowe rodzaje sprężarek to rotacyjne, spiralne i śrubowe. Wydajność sprężarki determinuje dolną granicę pompy ciepła powietrze-woda. Im lepsza jakość sprężarki, tym wyższa jej wydajność grzewcza. Domowe pompy ciepła generalnie wykorzystują typ rotacyjny, podczas gdy pompy ciepła komercyjne mają wyższe wymagania i generalnie wykorzystują typ wirowy i śrubowy.
2. Komponent dławiący - zawór rozprężny (zawór dławiący)
Zawór rozprężny (zawór dławiący) to urządzenie, które kontroluje przepływ czynnika chłodniczego poprzez zmianę przekroju dławiącego lub długości dławienia w systemie pompy ciepła powietrze-woda. Jest on generalnie instalowany pomiędzy parownikiem a cylindrem magazynującym ciecz. Zawór rozprężny (zawór dławiący) pozwala, aby średniotemperaturowy i wysokociśnieniowy ciekły czynnik chłodniczy stał się parą mokrą o niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu poprzez jego dławienie, a następnie czynnik chłodniczy pochłania ciepło w parowniku, aby osiągnąć efekt chłodzenia. Zawór rozprężny (zawór dławiący) kontroluje natężenie przepływu zaworu poprzez zmianę przegrzania na końcu parownika, aby zapobiec niedostatecznemu wykorzystaniu obszaru parownika i występowaniu uderzeń hydraulicznych.
Komponenty dławiące można podzielić na trzy kategorie: dławienie kapilarne, dławienie zaworem rozprężnym termicznym i dławienie elektronicznym zaworem rozprężnym. Rola, jaką odgrywają w pompach ciepła powietrze-woda, jest podobna do roli kapilar w ludzkim ciele. Struktura kapilarna jest prosta i nie można jej regulować. Nadaje się tylko do małych systemów chłodniczych. Struktura zaworu rozprężnego jest stosunkowo złożona i regulowana. Oprócz kontroli parownika, regulacja przepływu czynnika chłodniczego może być również wykorzystana do regulacji skraplacza. Elektroniczny zawór rozprężny może normalnie pracować powyżej -70℃, ale termiczny zawór rozprężny może osiągnąć tylko -60℃ w najniższej temperaturze.
3. Komponent pochłaniający ciepło - parownik
Parownik to rodzaj wymiennika ciepła. Jest to bardzo ważny komponent spośród czterech głównych komponentów i najważniejszy komponent dla pompy ciepła powietrze-woda do pochłaniania energii cieplnej z powietrza. Czynnik chłodniczy przechodzi przez dławienie i redukcję ciśnienia zaworu rozprężnego, a temperatura po rozpyleniu jest bardzo niska. Przechodząc przez parownik, czynnik chłodniczy pochłania ciepło z powietrza przez miedzianą rurkę i żebra. Z pochłoniętym ciepłem czynnik chłodniczy wchodzi do sprężarki w celu następnego cyklu.
W pompie ciepła powietrze-woda parownik jest głównie typu żebrowego, który należy do parownika suchego. Żebra stosowane w parowniku są płaskie, faliste, żaluzjowe i mostkowe. Zdolność wymiany ciepła różnych form jest również inna. Im silniejsza zdolność wymiany ciepła, tym większy opór powietrza.
4. Komponent oddający ciepło - skraplacz
Skraplacz to również rodzaj wymiennika ciepła, a jego funkcja jest przeciwna do funkcji parownika. Podczas pracy pompy ciepła powietrze-woda, wysokociśnieniowa i wysokotemperaturowa para czynnika chłodniczego utworzona przez parownik i sprężarkę odda ciepło w skraplaczu i zostanie pochłonięta przez wodę, realizując wymianę ciepła między parą a wodą. Po tym, jak woda pochłonie ciepło, temperatura wzrasta, a czynnik chłodniczy w skraplaczu zmienia się z gazu o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu w ciecz o wysokim ciśnieniu. To jest w rzeczywistości powód, dla którego pompa ciepła powietrze-woda wytwarza gorącą wodę.
Jakość skraplacza bezpośrednio wpływa na wydajność wymiany ciepła pompy ciepła powietrze-woda. Na rynku dostępne są obecnie około cztery rodzaje skraplaczy, w tym typ cewkowy, płytowy, tulejowy oraz płaszczowo-rurowy. W domowych pompach ciepła powietrze-woda głównym typem jest typ cewkowy, który umieszcza się w wodzie w celu wymiany ciepła, a także opiera się na zbiorniku wewnętrznym, aby przenieść ciepło na zewnątrz zbiornika na wodę.
Aby zrozumieć pompy ciepła powietrze-woda, musisz najpierw zrozumieć jej cztery główne komponenty, a mianowicie: sprężarkę, zawór dławiący, parownik i skraplacz. Pompy ciepła powietrze-woda napędzają sprężarki i silniki do pracy poprzez doprowadzenie energii elektrycznej, umożliwiając parownikowi pochłanianie ciepła, a skraplaczu oddawanie ciepła. Efekt grzewczy sięga nawet 400%, i jest to jeden z ekologicznych produktów, na których koncentruje się branża HVAC w ramach polityki podwójnego węgla.
1. Komponent serca - sprężarka
Sprężarka to napędzane urządzenie mechaniczne do przemieszczania płynów, które podnosi gaz o niskim ciśnieniu do gazu o wysokim ciśnieniu. Jest sercem pompy ciepła powietrze-woda. Sprężarka zasysa gaz chłodniczy o niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu z rury ssawnej, spręża go poprzez działanie silnika napędzającego tłok i wypuszcza gaz chłodniczy o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu do rury wydechowej, zapewniając moc dla cyklu chłodniczego, tym samym realizując cykl chłodniczy sprężanie → kondensacja → rozprężanie → parowanie (pochłanianie ciepła).
Typowe rodzaje sprężarek to rotacyjne, spiralne i śrubowe. Wydajność sprężarki determinuje dolną granicę pompy ciepła powietrze-woda. Im lepsza jakość sprężarki, tym wyższa jej wydajność grzewcza. Domowe pompy ciepła generalnie wykorzystują typ rotacyjny, podczas gdy pompy ciepła komercyjne mają wyższe wymagania i generalnie wykorzystują typ wirowy i śrubowy.
2. Komponent dławiący - zawór rozprężny (zawór dławiący)
Zawór rozprężny (zawór dławiący) to urządzenie, które kontroluje przepływ czynnika chłodniczego poprzez zmianę przekroju dławiącego lub długości dławienia w systemie pompy ciepła powietrze-woda. Jest on generalnie instalowany pomiędzy parownikiem a cylindrem magazynującym ciecz. Zawór rozprężny (zawór dławiący) pozwala, aby średniotemperaturowy i wysokociśnieniowy ciekły czynnik chłodniczy stał się parą mokrą o niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu poprzez jego dławienie, a następnie czynnik chłodniczy pochłania ciepło w parowniku, aby osiągnąć efekt chłodzenia. Zawór rozprężny (zawór dławiący) kontroluje natężenie przepływu zaworu poprzez zmianę przegrzania na końcu parownika, aby zapobiec niedostatecznemu wykorzystaniu obszaru parownika i występowaniu uderzeń hydraulicznych.
Komponenty dławiące można podzielić na trzy kategorie: dławienie kapilarne, dławienie zaworem rozprężnym termicznym i dławienie elektronicznym zaworem rozprężnym. Rola, jaką odgrywają w pompach ciepła powietrze-woda, jest podobna do roli kapilar w ludzkim ciele. Struktura kapilarna jest prosta i nie można jej regulować. Nadaje się tylko do małych systemów chłodniczych. Struktura zaworu rozprężnego jest stosunkowo złożona i regulowana. Oprócz kontroli parownika, regulacja przepływu czynnika chłodniczego może być również wykorzystana do regulacji skraplacza. Elektroniczny zawór rozprężny może normalnie pracować powyżej -70℃, ale termiczny zawór rozprężny może osiągnąć tylko -60℃ w najniższej temperaturze.
3. Komponent pochłaniający ciepło - parownik
Parownik to rodzaj wymiennika ciepła. Jest to bardzo ważny komponent spośród czterech głównych komponentów i najważniejszy komponent dla pompy ciepła powietrze-woda do pochłaniania energii cieplnej z powietrza. Czynnik chłodniczy przechodzi przez dławienie i redukcję ciśnienia zaworu rozprężnego, a temperatura po rozpyleniu jest bardzo niska. Przechodząc przez parownik, czynnik chłodniczy pochłania ciepło z powietrza przez miedzianą rurkę i żebra. Z pochłoniętym ciepłem czynnik chłodniczy wchodzi do sprężarki w celu następnego cyklu.
W pompie ciepła powietrze-woda parownik jest głównie typu żebrowego, który należy do parownika suchego. Żebra stosowane w parowniku są płaskie, faliste, żaluzjowe i mostkowe. Zdolność wymiany ciepła różnych form jest również inna. Im silniejsza zdolność wymiany ciepła, tym większy opór powietrza.
4. Komponent oddający ciepło - skraplacz
Skraplacz to również rodzaj wymiennika ciepła, a jego funkcja jest przeciwna do funkcji parownika. Podczas pracy pompy ciepła powietrze-woda, wysokociśnieniowa i wysokotemperaturowa para czynnika chłodniczego utworzona przez parownik i sprężarkę odda ciepło w skraplaczu i zostanie pochłonięta przez wodę, realizując wymianę ciepła między parą a wodą. Po tym, jak woda pochłonie ciepło, temperatura wzrasta, a czynnik chłodniczy w skraplaczu zmienia się z gazu o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu w ciecz o wysokim ciśnieniu. To jest w rzeczywistości powód, dla którego pompa ciepła powietrze-woda wytwarza gorącą wodę.
Jakość skraplacza bezpośrednio wpływa na wydajność wymiany ciepła pompy ciepła powietrze-woda. Na rynku dostępne są obecnie około cztery rodzaje skraplaczy, w tym typ cewkowy, płytowy, tulejowy oraz płaszczowo-rurowy. W domowych pompach ciepła powietrze-woda głównym typem jest typ cewkowy, który umieszcza się w wodzie w celu wymiany ciepła, a także opiera się na zbiorniku wewnętrznym, aby przenieść ciepło na zewnątrz zbiornika na wodę.
