هیت پمپ سیستمی چیست؟ - مزایای استفاده از آن - الکتروبهمن

هیت پمپ سیستمی چیست؟

شاید زمانی که اسم هیت پمپ شنیده شود سوال در ذهن بوجود آید که هیت پمپ چیست؟ به زبان ساده هیت پمپ در واقع گرما را پمپ می کند.به طور مثال زمانی که به یک محیط خنک نیاز داریم گرما را از داخل گرفته و به بیرون منتقل می کند و برعکس زمانی که به یک محیط گرم نیاز داریم سرما را از محیط گرفته و به بیرون منتقل می کند. و اصولا عملکرد دستگاه هیت پمپی بر پایه سیکل تبریدی می باشد.

مقاله آموزشی: هزینه ساخت سردخانه چگونه محاسبه می شود؟

هیت پمپ شامل یک یونیت خارجی و همچنین یونیت هایی داخل ساختمان است که با استفاده از لوله کشی به یکدیگر متصل شده اند ناگفته نماند که وجه تمایز این سیستم با سیستم تهویه، کاربرد آن، هم به عنوان وسیله گرمایشی و هم سرمایشی است.

در سیکل تبرید تراکمی یک سیال گاز خنک کننده چهار مرحله را پشت سر می گذارد عبارتند از:

1- تراکم: در این مرحله مبرد فشرده می شود و این کار توسط کمپرسور صورت میگیرد.

2- میعان:  گاز مبرد به مایع تبدیل می شودو حرارت دفع می شود توسط کندانسور.

3- انبساط:گاز مبرد افت می کند و از شیر انبساط استفاده می شود.

4- تبخیر: گاز مبرد تبخیر می شود و عمل تبخیر توسط اواپراتور صورت می گیرد.

انتقال گرما و سرما در هیت پمپی:

در فصل گرما با گرفتن گرما از محیط توسط اواپراتور انتقال آن توسط کندانسور صورت می گیرد. اما در زمستان نقش این دو قطعه تغییر می کند و اواپراتور با گرما دادن به محیط باعث گرم شدن محیط می شود. در این بین مبرد به عنوان واسطه برای گرفتن و انتقال گرما از یک محیط به محیط دیگر انجام وظیفه می کند.

در اکثر سیستم‌ های هیت پمپ از شیر چهارطرفه استفاده می‌ شود در مناطقی که به دلیل تغییرات آب و هوایی نیاز به سیستم های سرمایش و گرمایشی دارند،

پمپ حرارتی را می توان جایگزینی مناسب برای سیستم های گرم کننده و یا خنک کننده معمول، با مصرفی بهینه به شمار آورد.

هیت پمپ  در حالت سرمایش:

مبرد گازی پر فشار از کمپرسور خارج شده و وارد یک مبدل آب به مبرد جهت انتقال حرارت و کندانس شده و وارد اواپراتور جهت تبخیر و تامین سرمایش می گردد. توسط سیکل تبرید، گرما از هوای اتاق گرفته شده و هوای سرد جایگزین آن می گردد.

هیت پمپی در حالت گرمایش:

مبرد گازی پر فشار وارد کندانسور شده و بعد از انتقال حرارت و عمل کندانس و تامین گرمایش فضا، برای تبخیر به اواپراتور دستگاه باز می گردد. از آب جهت تبخیر مبرد در اواپراتور و برگشت آن به شکل گازی با فشار کم به کمپرسور استفاده می شود.

دلیل استفاده از بویلر در فصل سرد سال اینست که مطمئن شویم که درجه حرارت آب تغذیه از مینیمم دمای طراحی پایین تر نخواهد آمد.

مقاله آموزشی: ساندویچ پانل چیست؟

سیستم زمین گرمایی (GSHP)  :

برای تامین سرمایش و گرمایش توسط هیت پمپ های آبی، به منبعی نیاز داریم که:

1- از آن گرما بگیریم جهت تبخیر مبرد در اواپرتو در سیکل گرمایش

2- یا گرما را به آن پس بدیم جهت کندانس مبرد در کندانسور در سیکل سرمایش

همچنین می توان از خاک برای این چنین منبعی استفاده کرد زیرا اعماق زمین دمای مناسبی است تا یک ارتفاع مشخصی درجه حرارت خاک شروع به ثابت شدن می نماید.

به چنین سیستمی هیت پمپ زمین گرمایی گفته می شود. برای انتقال آب از ساختمان به اعماق زمین از لوله هایی استفاده می شود که همین لوله ها در اعماق زمین مثل مبدل برای انتقال حرارت بین آب و خاک بکار می روند.

انواع پمپ حرارتی:

پمپ حرارتی با توجه به چرخه حرارتی به دو بخش تقسیم می شود:

1-با سیستم تراکمی بخار

پمپ های حرارتی تشکیل شده اند:

تبخیر کننده

چگالنده

کمپرسور 

شیر انبساط

در این سیستم تراکم بخار مبرد در کمپرسور به گازی با دما و فشار بالا تبدیل می شود با عبور از شیر انساط به مایعی با دما و فشار پایین تبدیل می شود بوسیله اواپراتور تبدیل به بخار می شود و با ادامه این چرخه، جا به جایی حرارت از دمای پایین به دمای بالا ایجاد می شود.

2-سیستم جذبی

تفاوت های پمپ حرارتی تراکمی بخار و جذبی، وجود دو نوع از مبدل های حرارتی تحت عنوان مولد و جاذب در سیستم جذبی است که در حقیقت جایگزینی برای کمپرسور محسوب می شود.

این نوع از پمپ حرارتی به دو نوع سیستم جذبی نوع اول و سیستم جذبی نوع دوم تقسیم می شود.

در نوع اول این سیستم، ماده جاذب و مبرد مابین جاذب و ژنراتور به جریان می افتد و در اواپراتور با بخار شدن مبرد میزان فشار بخار کم می شود بعد بوسیله مایع جاذب جذب می شود و نتیجه آن تولید حرارت است.

سپس پمپ با افزایش میزان فشار مایع آن را وارد مولد نموده و بوسیله منبع حرارتی سبب افزایش دما می شود یعنی تبدیل مایع به بخار و رفتن به کندانسور. 

در سیستم جذبی نوع دوم اگرچه به لحاظ ساختار مشابه با نوع اول است اما سیستم گردش برعکس است یعنی مبرد با افزایش حرارت در ژنراتور باعث بخار مبرد می شود از اواپراتور به کندانسور می رود و باعث گرما می شود.

موارد استفاده از پمپ حرارتی:

مقاله آموزشی: آیس بانک چیست؟

1- استفاده جهت تهویه مطبوع، سیستم گرمایش و سرمایش در مکان های تجاری و خانگی.

2- جهت تامین آب گرم.

3- کاربرد پمپ هایی با قدرت بالا جهت مواردی نظیر بالا بردن حرارت آب استخر و یا انبار نگهداری کالا.

4- استفاده جهت تامین بخار در بخش های صنعتی

مقاله آموزشی: مراحل ساخت سردخانه

مزایای استفاده از هیت پمپی:

•  کاهش اثرات مخرب زیست محیطی و آلاینده ها با جایگزینی انرژی های نو به جای سوخت های فسیلی
•  کاهش هزینه های مصرفی جهت سیستم های سرمایشی و گرمایی
•   کاهش قابل توجه میزان دی اکسید کربن تولید شده در بخش مصرف انرژی در صنایع و 

•   مصارف خانگی و همچنین تجاری