ヒートポンプエアコンの仕組み
ヒートポンプは、熱エネルギーの一部を消費して低温から高温に熱を伝達するエネルギー利用装置です。 ヒートポンプ空調システムは、主に圧縮機、室外熱交換器、室内熱交換器、絞り装置、貯液乾燥機、四方弁、温度センサー、圧力センサーなどの部品で構成されています。 ヒートポンプエアコンの暖房サイクル中、圧縮機は仕事により低温・低圧の作動流体を高温・高圧の気体に変化させます。 ガスの一部はサイクルを通じてコンプレッサーに再び入り、ガスの他の部分は四方弁を通過します。 室内熱交換器に入り、冷却・凝縮して熱を放出することで車内の温度が上昇し、高温高圧のガス状作動流体が中温高圧の過冷却液体に変化します。 その後絞り装置に入り大幅に減圧され、さらに低温・低圧の流体となります。 気液二相作動流体は室外熱交換器に入り熱を吸収し、外部環境の熱をヒートポンプシステムに伝達します。 作動流体は低温低圧の過熱ガス状態に戻り、再び圧縮機を通過してサイクルを完了します。 電気自動車ヒートポンプ 空調システムの原理を図1に示します。
図 1 からわかるように、加熱サイクル全体における作動流体の役割は、等エントロピー圧縮、等圧凝縮、断熱膨張、等圧蒸発の 4 つの基本プロセスに単純化できます。 写真 2 に示す電気自動車ヒートポンプ空調システムの熱力学的サイクル圧力エンタルピー図。
図 2 において、0 は飽和低温低圧作動流体の形状、1 は圧縮機入口および室外熱交換器出口における作動流体の形状、2 は圧縮機入口および室外熱交換器出口における作動流体の形状を示します。 3は圧縮機出口と室内熱交換器入口における作動流体の飽和状態、4は室内熱交換器出口と室内熱交換器入口での作動流体の飽和状態です。絞り装置のθ、５は絞り装置の出口および室外熱交換器の入口における作動流体の形態、ａは絞り装置のエンタルピー値、ｂは圧縮機出口のエンタルピー値である。 プロセス 1→2 は圧縮機の作業プロセスであり、理想的な条件下での等エントロピー圧縮です。 プロセス2→4は、室内熱交換器内の作動流体の循環であり、等圧凝縮および放熱プロセスです。 プロセス プロセス 4→5 は、絞り装置内の作動流体の断熱膨張です。 プロセス 5→1 は、室外熱交換器内の作動流体の等圧蒸発であり、吸熱プロセスです。
