Sådan fungerer varmepumpe klimaanlæg
En varmepumpe er en energiudnyttelsesanordning, der overfører varmeenergi fra lav temperatur til høj temperatur ved at forbruge en del af energien. Varmepumpens klimaanlæg består hovedsageligt af en kompressor, udendørs varmeveksler, indendørs varmeveksler, drosselanordning, væskeopbevaringstørrer og firevejsventil. Den er sammensat af komponenter som temperatur- og tryksensorer. Under varmepumpens klimaanlægs opvarmningscyklus ændrer kompressoren lavtemperatur- og lavtryksarbejdsvæsken til højtemperatur- og højtryksgas gennem arbejdet. Noget af gassen kommer igen ind i kompressoren gennem cyklussen, og den anden del af gassen passerer gennem firevejsventilen. Den kommer ind i den indendørs varmeveksler, hvor den afkøles og kondenserer for at frigive varme, hvilket øger temperaturen inde i køretøjet og ændrer højtemperatur- og højtryksgasformig arbejdsvæske til en mellemtemperatur- og højtryksunderkølet væske. Derefter går den ind i droslingsanordningen for at reducere trykket kraftigt og ændres yderligere til en lavtemperatur- og lavtryksvæske. Den gas-flydende tofasede arbejdsvæske kommer ind i den udendørs varmeveksler for at absorbere varme og overfører varmen i det ydre miljø til varmepumpesystemet. Arbejdsvæsken skifter tilbage til en lav temperatur og lavt tryk overophedet gastilstand og passerer derefter gennem kompressoren igen for at fuldføre cyklussen. Elbilvarmepumpe Princippet for klimaanlægget er vist i figur 1.
Som det kan ses af figur 1, kan arbejdsvæskens rolle i hele opvarmningscyklussen forenkles til fire grundlæggende processer: isentropisk kompression, isobarisk kondensation, adiabatisk ekspansion, isobarisk fordampning. Termodynamisk cyklus tryk-entalpidiagram af elektriske køretøjers varmepumpe klimaanlæg som vist på billede 2.
I figur 2 er 0 formen af den mættede lavtemperatur- og lavtryksarbejdsvæske, 1 er formen af arbejdsvæsken ved kompressorens indløb og den udendørs varmevekslerudgang, 2 er formen af arbejdsvæske ved kompressorudløbet og den indendørs varmevekslerindgang, og 3 er den mættede form af arbejdsvæsken ved høj temperatur og højt tryk, 4 er formen af arbejdsvæsken ved udgangen af den indendørs varmeveksler og indløbet af droslen, 5 er formen af arbejdsfluidet ved udløbet af droslen og indgangen til den udendørs varmeveksler, a er entalpiværdien af droslen, b er entalpiværdien af kompressorens udgang. Proces 1→2 er kompressorens arbejdsproces, som er isentropisk kompression under ideelle forhold; proces 2→4 er cirkulationen af arbejdsvæsken i den indendørs varmeveksler, som er en isobarisk kondensations- og varmeafgivelsesproces; proces Proces 4→5 er den adiabatiske ekspansion af arbejdsvæsken i droslen; proces 5→1 er den samme trykfordampning af arbejdsvæsken i den udendørs varmeveksler, som er en endoterm proces.
