Αντλίες Θερμότητας (αέρα-νερού)

Αρχή λειτουργίας

Τα κλιματιστικά (αντλίες θερμότητας αέρα-αέρα) και οι αντλίες θερμότητας (αέρα-νερού) αποτελούν συστήματα μετάδοσης θερμότητας από ένα μέσο χαμηλής θερμοκρασίας προς μέσο υψηλής θερμοκρασίας με κυκλική λειτουργία. Ο ψυκτικός κύκλος συμπίεσης ατμών, αποτελεί το πιο κοινό ψυκτικό κύκλο.

Το ψυκτικό μέσο κυκλοφορεί μέσα στο σύστημα και αλλάζει η μορφή του ή η κατάστασή του. Ο «κύκλος του ψυκτικού» έχει τέσσερα στάδια.

• Εισάγεται στον συμπιεστή ως ατμός και συμπιέζεται μέχρι την πίεση του συμπυκνωτή.
• Το υψηλής θερμοκρασίας ψυκτικό μέσο, ψύχεται απορρίπτοντας θερμότητα σε ένα θερμοδοχείο υψηλής θερμοκρασίας (Τh).
• Το ψυκτικό περνάει μέσα από την εκτονωτική βαλβίδα ως υγρό όπου μειώνεται η θερμοκρασία και πίεση και πλέον είναι σε φάση διφασικού μείγματος υγρού – ατμού.
• Υπό αυτή την μορφή περνά στον ατμοποιητή και απορροφά θερμότητα από θερμοδοχείο χαμηλής θερμοκρασίας (ΤL). Όταν εξέρχεται από τον ατμοποιητή ως ατμός, τελειώνει ο ψυκτικός κύκλος.

Οι Α-Θ αέρα-νερού χρησιμοποιούνται κατά βάση για θέρμανση, οπότε ο βασικός σκοπός είναι η παραγωγή θερμότητας με οικονομική λειτουργία και κατανάλωση.

Το μέτρο αποδοτικότητας ενός ψυκτικού κύκλου είναι ο συντελεστής συμπεριφοράς (COP - coefficient of performance) ο οποίος εκφράζεται ως ο λόγος ωφέλιμης ψυκτικής ενέργειας (θερμότητας που απορροφάται από τον ψυχόμενο χώρο) προς το έργο που δαπανάται από τον συμπιεστή. Η θερμική απόδοση της, εξαρτάται από την εξωτερική θερμοκρασία και τη θερμοκρασία εισόδου/εξόδου του νερού. Η θερμική ισχύ της αντλίας θερμότητας για συγκεκριμένες συνθήκες εξωτερικού αέρα και συγκεκριμένες θερμοκρασίας εισόδου/εξόδου του νερού.

Έχει διαπιστωθεί ότι το COP έχει μέγιστη τιμή για θερμοκρασία εξωτερικού αέρα (DB/WB) 7°C/6°C και θερμοκρασία νερού είσοδος/έξοδος 35/30°C. Οι αντλίες θερμότητας αέρα-νερού είναι πιστοποιημένες για απρόσκοπτη λειτουργία έως και τους -20 βαθμούς Κελσίου.