Arbeitsbedingungen des Wärmepumpensystems im Winter und Sommer

Da das Funktionsprinzip des Wärmepumpengeräts das gleiche ist wie das der Kompressionskühlung, wird für die Kühlung der Klimaanlage im Sommer oder die Heizung im Winter die gleiche Ausrüstung verwendet, um ihre Effizienz in einer kleinen Klimaanlage voll auszuschöpfen . Beim Heizen im Winter werden Verdampfer und Kondensator in der Klimaanlage über ein Umschaltventil umgeschaltet, wie im „Wärmepumpensystem-Schema“ links dargestellt. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass die Klimaanlage beim Kühlen im Sommer entsprechend den Kühlbetriebsbedingungen arbeitet. Der vom Kompressor abgegebene Hochdruckdampf gelangt über das Umschaltventil (auch Vierwegeventil genannt) in den Kondensator und der Kältemitteldampf wird zu Flüssigkeit kondensiert. Über die Drosselvorrichtung gelangt es in den Verdampfer und nimmt im Verdampfer Wärme auf, um die Raumluft zu kühlen. Der verdampfte Kältemitteldampf wird nach Passieren des Umschaltventils in den Kompressor gesaugt. Dies wiederholt sich, um den Kühlkreislauf zu realisieren. Wenn Sie im Winter heizen, stellen Sie zunächst das Umschaltventil auf die Arbeitsposition der Wärmepumpe, damit der vom Kompressor abgegebene Hochdruck-Kältemitteldampf durch das Umschaltventil in den Innenverdampfer (der als Kondensator verwendet wird) strömt. Die latente Wärme, die beim Kondensieren des Kältemitteldampfes freigesetzt wird, erwärmt die Innenluft, um den Zweck der Innenheizung zu erreichen. Das kondensierte flüssige Kältemittel durchströmt die Drosselvorrichtung in umgekehrter Richtung und gelangt in den Kondensator (der als Verdampfer dient). Es nimmt äußere Wärme auf und verdunstet. Der verdampfte Dampf wird nach Passieren des Umschaltventils komprimiert. Die Maschine inhaliert und schließt den Heizzyklus ab. Auf diese Weise wird die Wärme der Außenluft (oder des zirkulierenden Wassers) in den Raum mit höherer Temperatur „gepumpt“, weshalb man von einer „Wärmepumpe“ spricht. Bei einer Split-Wärmepumpen-Klimaanlage wird während der Sommerkühlung das Außengerät als Kondensator und das Innengerät als Verdampfer verwendet. Im Betrieb wird die Innenwärme nach außen transportiert. Im Winter dient das Innengerät als Kondensator und das Außengerät als Verdampfer, sodass die Außenwärme nach innen transportiert wird. Dies wird normalerweise durch ein Vierwege-Umschaltventil erreicht. In der Wärmepumpen-Klimaanlage gibt es ein Vierwege-Umschaltventil. Unter Kühlbedingungen fungiert der Innenwärmetauscher als Verdampfer und der Außenwärmetauscher (der im Sommer heiße Luft nach draußen ausatmet) als Kondensator. Beim Heizen im Winter schaltet das Vierwege-Umschaltventil um, um die Fließrichtung des Kältemittels zu ändern. Zu diesem Zeitpunkt ist der Innenwärmetauscher der Kondensator und der Außenwärmetauscher (der im Winter kalte Luft ausatmet) der Verdampfer. Da im Winter der kalte Wind weht, vereist der Wärmetauscher. Wenn der Frost einen bestimmten Grad erreicht, schaltet das Vierwege-Umschaltventil erneut um und die Klimaanlage wechselt in den Sommerkühlmodus. Der Außenwärmetauscher erhält Wärme und taut ab. Nach Abschluss schaltet das Vierwegeventil in den Heizzustand. Um zu verhindern, dass kalte Luft in den Raum bläst, stoppt der Ventilator des Innengeräts während des Abtauens. (Natürlich hat diese umgekehrte Abtauung einen gewissen Einfluss auf den Komfort, daher gibt es Methoden wie die Heißgas-Bypass-Abtauung und die Wärmespeicher-Abtauung, die keinen Wechsel der Arbeitsbedingungen erfordern.)