كيف تعمل المضخة الحرارية: "دورة المبرد"؟


وقت الإصدار:

2023-08-15

وتتكون "دورة المبرد" من أربع مراحل: التبخر؛ والضغط؛ والتكثيف؛ والتمدد.

تشمل المكونات الرئيسية لنظام المضخة الحرارية ما يلي:

التبخير:

تأخذ المضخة الحرارية الحرارة أو البرودة من الهواء أو الماء أو من باطن الأرض وتحولها إلى تدفئة أو تبريد للمبنى أو الماء.

تشمل المصادر الهواء المحيط وهواء العادم والحرارة الجوفية والمياه الجوفية والمياه.

الطاقة من هذه المصادر لا نهائية، مما يعني أنها متجددة.

تشكل هذه الطاقة حوالي 80% من الطاقة اللازمة.

تلتقط المضخة الحرارية الحرارة من الأرض أو الهواء أو الماء. ثم يتم استخدام هذه الحرارة بواسطة المبادل الحراري، المعروف باسم المبخر، لتحويل المبرد في المضخة الحرارية إلى غاز.

الضغط:

يصل غاز التبريد بعد ذلك إلى قلب المضخة الحرارية: الضاغط. يقوم الضاغط بضغط غاز التبريد إلى ضغط مرتفع، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة.

لماذا يعمل هذا: يعمل الضغط العالي على تسخين الغاز، تمامًا مثل مضخة الدراجة التي تسخن عند استخدامها.

لتشغيل الضاغط، هناك حاجة إلى طاقة إضافية. ويمكن أن تأتي هذه الطاقة من الكهرباء أو الغاز أو الطاقة الحرارية. وهذا يشكل حوالي 20% من إجمالي الطاقة اللازمة لتشغيل المضخة الحرارية. إذا تم استخدام الكهرباء الصديقة للبيئة، على سبيل المثال من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح - فإن المضخة الحرارية تستخدم 100% من مصادر الطاقة المتجددة وتكون محايدة من حيث الكربون.

التكثيف:

على جانب التفريغ من الضاغط، يمر البخار الذي أصبح الآن ساخنًا ومضغوطًا بدرجة عالية من خلال المبادل الحراري الثاني، الذي يسمى المكثف. يسمح هذا المبادل الحراري لغاز التبريد بإطلاق الحرارة في نظام التدفئة للمنزل. ونتيجة لذلك، يتحول المبرد بعد ذلك من غاز إلى حالة سائلة.

يمكن للحرارة القادمة إلى المنزل أن تفعل ذلك من خلال نظام هوائي، مثل وحدة تكييف الهواء، أو نظام قائم على الماء مثل التدفئة الأرضية أو المشعات، والمعروف باسم "هيدرونيك". يمكن أن تحتوي الوحدة الداخلية أيضاً على خزان تخزين الماء الساخن.

التمدد :

يمر المبرد المكثف بعد ذلك عبر جهاز خفض الضغط، المعروف باسم صمام التمدد. ويمكن لسائل التبريد السائل منخفض الضغط الآن أن يبدأ الدورة مرة أخرى.

وبالإضافة إلى هذه المكونات الرئيسية، قد يشتمل نظام المضخة الحرارية أيضًا على معدات مساعدة وأجهزة تحكم مثل مراوح التبريد ومراوح المبخر وأجهزة التحكم الإلكترونية وأجهزة الاستشعار وما إلى ذلك، لضمان التشغيل السليم والأداء الفعال للنظام.

تعمل هذه المكونات معًا في دورة غاز التبريد لنقل الحرارة من مصدر حرارة منخفض الحرارة وتوصيلها إلى بالوعة حرارية عالية الحرارة، مما يتيح وظيفة التدفئة أو التبريد.

(المصدر:الرابطة الأوروبية للمضخات الحرارية (EHPA)