پمپ حرارتی ترمودینامیکی

اصل ترمودینامیکی یک پمپ حرارتی

پمپ حرارتی دستگاهی است که گرما را از مکانی به مکان دیگر منتقل می کند. به عنوان یک تهویه مطبوع یا یک کوره عمل می کند. فرآیند این دستگاه شامل انتقال هوا از بیرون به داخل خانه بدون مصرف انرژی زیاد است. بسته به دمای مورد نظر می تواند هوای گرم و سرد تولید کند. در روزهای گرم، پمپ حرارتی هوای سرد را از بیرون می‌کشد و می‌تواند هوای داخل خانه یا ماشین را خنک کند. وقتی هوا سرد است، می تواند همین کار را انجام دهد اما گرما را از هوای بیرون به محیط های گرم می کشد.

سیستم خورشیدی ترمودینامیک دو فناوری ناقص، پمپ حرارتی و کلکتور حرارتی خورشیدی را به هم می پیوندد.

پمپ های حرارتی تجهیزات بسیار کارآمدی هستند اما گرمایی که از اجزای تجدیدپذیر خود تولید می کنند تنها با توجه به تغییرات دمای محیط متفاوت است. کلکتورهای خورشیدی حرارتی بهترین منبع گرما در روزهای گرم و آفتابی هستند اما زمانی که خورشید وجود ندارد کاملاً ناکارآمد هستند.

از طریق مایع خنک کننده (R134a یا R407c) که یک مدار بسته را می پوشاند، مایع به پنل خورشیدی می رود و تحت تأثیر خورشید، باران، باد، دمای محیط و سایر عوامل آب و هوایی قرار می گیرد. در طی این فرآیند، مایع به روشی مطلوب تر از پمپ حرارتی گرما می گیرد. پس از این مرحله گرما به کمک یک کمپرسور کوچک به مبدل منتقل می شود که آب را گرم می کند. این سیستم حتی زمانی که خورشید وجود ندارد کار می کند و حتی در شب کار می کند و برخلاف سیستم سنتی حرارتی خورشیدی، آب گرم را در دمای 55 درجه سانتیگراد، روز و شب، تگرگ، باران، باد یا درخشش فراهم می کند.

مصرف انرژی سیستم اساساً مانند کمپرسور یخچال است که باعث گردش مایع می شود. هیچ هواکشی وجود ندارد که به فرآیند تبخیر یا چرخه های یخ زدایی کمک کند که بر خلاف آنچه در پمپ های حرارتی اتفاق می افتد، مصرف انرژی غیر ضروری را نشان می دهد.