Come funzionano i condizionatori a pompa di calore
Una pompa di calore è un dispositivo di utilizzo dell'energia che trasferisce l'energia termica dalla bassa temperatura all'alta temperatura consumando parte dell'energia. Il sistema di climatizzazione a pompa di calore è costituito principalmente da un compressore, uno scambiatore di calore esterno, uno scambiatore di calore interno, un dispositivo di regolazione, un essiccatore per accumulo di liquidi e una valvola a quattro vie. È composto da componenti quali sensori di temperatura e pressione. Durante il ciclo di riscaldamento del condizionatore d'aria a pompa di calore, il compressore trasforma il fluido di lavoro a bassa temperatura e bassa pressione in gas ad alta temperatura e alta pressione attraverso il lavoro. Una parte del gas rientra nel compressore durante il ciclo e l'altra parte del gas passa attraverso la valvola a quattro vie. Entra nello scambiatore di calore interno, dove si raffredda e si condensa per rilasciare calore, che aumenta la temperatura all'interno del veicolo e trasforma il fluido di lavoro gassoso ad alta temperatura e alta pressione in un liquido sottoraffreddato a media temperatura e alta pressione. Quindi entra nel dispositivo di strozzamento per ridurre notevolmente la pressione e si trasforma ulteriormente in un fluido a bassa temperatura e bassa pressione. Il fluido di lavoro bifase gas-liquido entra nello scambiatore di calore esterno per assorbire calore e trasferisce il calore presente nell'ambiente esterno al sistema a pompa di calore. Il fluido di lavoro ritorna allo stato di gas surriscaldato a bassa temperatura e bassa pressione, quindi passa nuovamente attraverso il compressore per completare il ciclo. Pompa di calore per veicoli elettrici Il principio del sistema di climatizzazione è mostrato nella Figura 1.
Come si può vedere dalla Figura 1, il ruolo del fluido di lavoro nell'intero ciclo di riscaldamento può essere semplificato in quattro processi fondamentali: compressione isentropica, condensazione isobarica, espansione adiabatica, evaporazione isobarica. Diagramma pressione-entalpia del ciclo termodinamico del sistema di climatizzazione della pompa di calore del veicolo elettrico come mostrato nella figura 2.
Nella Figura 2, 0 è la forma del fluido di lavoro saturo a bassa temperatura e bassa pressione, 1 è la forma del fluido di lavoro all'ingresso del compressore e all'uscita dello scambiatore di calore esterno, 2 è la forma del fluido di lavoro fluido di lavoro all'uscita del compressore e all'ingresso dello scambiatore di calore interno, e 3 è il fluido di lavoro saturo ad alta temperatura e alta pressione, 4 è la forma del fluido di lavoro all'uscita dello scambiatore di calore interno e all'ingresso del dispositivo di strozzatura, 5 è la forma del fluido di lavoro all'uscita del dispositivo di strozzatura e all'ingresso dello scambiatore di calore esterno, a è il valore di entalpia del dispositivo di strozzatura, b è il valore di entalpia all'uscita del compressore. Processo 1→2 è il processo di lavoro del compressore, che è una compressione isoentropica in condizioni ideali; il processo 2→4 è la circolazione del fluido di lavoro nello scambiatore di calore interno, che è un processo di condensazione e rilascio di calore isobarico; processo Il processo 4→5 è l'espansione adiabatica del fluido di lavoro nel dispositivo di strozzamento; il processo 5→1 è l'evaporazione alla stessa pressione del fluido di lavoro nello scambiatore di calore esterno, che è un processo endotermico.
