공기{0}}열원 열 펌프는 공기를 자유 열원으로 사용하고, 냉매 상변화 주기와 압축기 구동을 통해 실내와 실외 사이에서 효율적으로 열을 양방향으로 전달합니다. 겨울에는 실외 공기에서 낮은 수준의 열을 추출하여 실내 난방에 사용 가능한 고온-열로 업그레이드합니다. 여름에는 역으로 작동하여 실내 열을 실외로 방출하여 냉각 요구 사항을 충족함으로써 가스나 석탄과 같은 화석 연료에 의존하지 않고도 높은 효율성과 에너지 절약을 달성합니다. 히트펌프 냉난방의 사이클 원리는 동일하며, 기능 스위치는 4-방향 역전 밸브로 냉매 흐름을 조절하여 이루어집니다. 역방향 밸브가 활성화된 후 냉매 회로는 역방향으로 작동합니다. 실외 열교환기는 냉각 모드의 응축기에서 증발기로 전환하여 실외 공기(낮은-온도 조건에서 여전히 열 흡수 용량을 갖음)로부터 열을 흡수합니다. 실내 열교환기는 냉방 모드의 증발기에서 응축기로 전환되어 압축기에서 압축된 고온, 고압의 냉매의 열을 실내측으로 방출하여 난방 과정을 완료합니다.
증발열 흡수 - "수집 중"
실외 공기로부터의 자유열
• 구성요소 작동: 저온-저압-액체 냉매는 스로틀 장치를 통과하여 압력을 감소시킨 후 실외기의 증발기로 유입됩니다. 증발기는 내부에 조밀하게 채워진 코일과 외부 핀으로 구성되며 팬은 핀과 코일을 통해 실외 공기를 구동합니다.
• 상 변화 원리: 냉매의 끓는점은 실외 주변 온도보다 훨씬 낮습니다(겨울에도 -10도에서는 여전히 냉매의 끓는점보다 낮습니다). 따라서 액체 냉매는 증발기 코일 내부에서 빠르게 끓고 기화하여 액체에서 저온, 저압 가스로 변합니다.-
• 에너지 변화: 기화 과정에서는 실외 공기에서 발생하는 많은 양의 열을 흡수해야 합니다. - 추운 날씨에도 공기에는 추출할 수 있는 현열과 잠열이 여전히 포함되어 있습니다. 이 단계는 히트펌프의 "에너지{2}}절약" 기능의 핵심으로, 전기에너지를 소모하지 않고 순수하게 열회수만 완료하는 단계입니다.
• 주요 상태: 냉매가 증발기에서 빠져나오면 냉매는 실외 온도보다 약간 낮은 온도, 저압-기체 상태가 되어 공기에서 흡수된 열을 전달합니다.
압축 및 가열 -은 냉매의 에너지 수준을 높이기 위해 전기를 소비합니다.
• 구성요소 작용: 저온-온도, 저압-압력의 기체 냉매가 압축기(히트펌프의 "전력 코어")로 흡입됩니다. 압축기는 피스톤/로터를 구동하여 모터를 통해 가스를 압축합니다.
• 열역학적 원리: '가스를 압축하면 압력이 증가하고 온도도 상승한다'는 법칙에 따라 압축기 내에서 냉매가스가 강제로 압축되면서 압력과 온도가 급격히 상승하게 됩니다.
• 에너지 변화: 전기 에너지를 소비하여 냉매의 내부 에너지로 변환하는 단계입니다. 결과적으로 냉매는 저온-저압-가스에서 고온-고압-압력 가스로 변하며 온도는 80~120도(실내 난방에 필요한 40~60도를 훨씬 초과)에 이릅니다.
• 핵심 역할: 이 단계는 '에너지 업그레이드'에 매우 중요합니다. - 원래의 저온-열을 난방 수요에 충분한 고온-열로 변환하고 전체 사이클에서 전기를 소비하는 유일한 단계입니다.
응축 열 방출 - 난방/온수 생산을 위해 실내로 열을 방출합니다.
· 구성요소 작동: 고온-고압-압력의 기체 냉매가 실내기의 응축기로 유입됩니다. (난방용으로 사용하는 경우 응축기는 바닥 난방관/라디에이터에 연결되고, 온수용으로 사용하는 경우 응축기는 물탱크에 잠겨 있습니다.)
· 상변화 원리 : 응축기 내부의 냉매 온도는 실내난방 회로 물/탱크 내 물의 온도보다 훨씬 높습니다. 따라서 고온-가스 냉매는 냉각 및 응축되기 시작하여 고온-온도 고압-압력 가스에서 고온-온도 고압-액체 액체로 변합니다.
· 에너지 변화: 액화 과정에서 많은 양의 잠열이 방출됩니다(1단계: 실외에서 흡수된 "자유 열" + 2단계: 압축기에서 생산된 열이 전기 에너지를 소비함 포함). 이 열은 응축기 코일을 통해 난방 회로 물 또는 가정용 온수로 전달되고, 결국 난방용 바닥 난방/라디에이터를 통해 실내로 방출됩니다. 또는 탱크의 물을 직접 가열합니다.
· 주요상태 : 냉매가 응축기에서 유출되면 열을 방출하여 고온, 고압의 액체상태가 되며 온도는 약 50도~60도 정도 떨어진다.
