空气能热泵的结构及工作原理

空气能热泵的结构

一个典型的空气源热泵系统由两个主要部件组成，一个室外单元（看起来就像分体式空调系统的室外单元）和一个室内空气处理单元。室内机和室外机都包含各种重要的子部件。

室外机

室外机包含盘管和风扇。盘管作为冷凝器（在冷却模式下）或蒸发器（在加热模式下）运行。风扇将外部空气吹过盘管以促进热交换。

室内机

与室外机一样，通常称为空气处理机的室内机也包含盘管和风扇。盘管用作蒸发器（在冷却模式下）或冷凝器（在加热模式下）。风扇负责将空气穿过盘管和家中的管道。

制冷剂

制冷剂是在整个热泵系统循环时吸收和释放热量的物质。

压缩机

压缩机对制冷剂加压并在整个系统中移动。

换向阀

热泵系统的一部分，它使制冷剂的流动反向，允许系统以相反的方向运行并在加热和冷却之间切换。

膨胀阀

膨胀阀充当计量装置，在制冷剂通过系统时调节其流量，从而降低制冷剂的压力和温度。

热泵的工作原理 - 冷却模式

关于热泵运行和传热过程的最重要的事情之一是热能自然希望移动到温度较低和压力较小的区域。热泵依靠这种物理特性，将热量与温度较低、压力较低的环境接触，从而使热量自然传递。这就是热泵的工作原理。

第1步

液态制冷剂通过室内盘管处的膨胀装置泵送，该膨胀装置起到蒸发器的作用。屋内的空气吹过盘管，热能被制冷剂吸收。由此产生的冷空气被吹遍整个家庭的管道。吸收热能的过程使液态制冷剂升温并蒸发成气体形式。

第2步

气态制冷剂现在通过对气体加压的压缩机。对气体加压的过程会导致其升温（压缩气体的一种物理特性）。高温、加压的制冷剂通过系统进入室外机的盘管。

第3步

室外单元中的风扇将外部空气穿过盘管，这些盘管在冷却模式下用作冷凝器盘管。因为屋外的空气比盘管中的热压缩气体制冷剂冷，所以热量从制冷剂传递到室外空气。在此过程中，制冷剂在冷却时冷凝回液态。温暖的液态制冷剂通过系统泵送到室内机的膨胀阀。

第4步

膨胀阀降低了温暖的液态制冷剂的压力，从而显着冷却它。此时，制冷剂处于凉爽的液态并准备好被泵回室内机的蒸发器盘管以再次开始循环。

热泵的工作原理 - 加热模式

加热模式下的热泵与制冷模式一样运行，只是制冷剂的流动通过恰当命名的换向阀进行反转。反向流动意味着热源变成室外空气（即使室外温度很低），热能在室内释放。外部盘管现在具有蒸发器的功能，而室内盘管现在具有冷凝器的作用。

该过程的物理特性是相同的。冷的液态制冷剂在室外机中吸收热能，将其转化为冷气体。然后将压力施加到冷气体上，将其变成热气体。热气在室内机中通过空气被冷却，加热空气并将气体冷凝成温暖的液体。温暖的液体在进入室外机时释放压力，将其转变为冷却液体并更新循环。