عملکرد گرمایشی کولرهای گازی: استفاده از سیکل هیت پمپ (Heat Pump Cycle)
کولرهای گازی اسپلیت که قابلیت سرمایش و گرمایش دارند (معروف به دو منظوره یا سیکل معکوس)، برای تولید گرما از همان اجزای سیکل تبرید استفاده میکنند، اما جهت حرکت مبرد و در نتیجه، جهت انتقال حرارت را معکوس میکنند. این فرآیند سیکل هیت پمپ نامیده میشود.
در واقع، کولر گازی در حالت گرمایش، یک بخاری نیست که گرما تولید کند؛ بلکه یک پمپ حرارتی است که گرما را از بیرون به داخل پمپاژ میکند.
سازوکار اصلی: تغییر عملکرد اجزا
تبدیل حالت سرمایش به گرمایش، با استفاده از یک قطعه کلیدی به نام شیر چهارراهه (Reversing Valve) انجام میشود. این شیر جهت جریان مبرد پرفشار را تغییر میدهد و نقشهای واحد داخلی و خارجی را عوض میکند:
| جزء سیستم | عملکرد در حالت سرمایش | عملکرد در حالت گرمایش (هیت پمپ) |
| واحد خارجی (بیرون) | کندانسور (دفع گرما) | اواپراتور (جذب گرما از هوای بیرون) |
| واحد داخلی (داخل) | اواپراتور (جذب گرما از داخل) | کندانسور (دفع گرما به داخل) |
| هدف اصلی | دفع گرما از داخل به بیرون | جذب گرما از بیرون به داخل |
مراحل سیکل هیت پمپ (گرمایش)
هنگامی که شما کولر گازی را روی حالت گرمایش تنظیم میکنید، شیر چهارراهه فعال شده و چهار مرحله اصلی سیکل به شرح زیر معکوس میشوند:
1. جذب گرما (اواپراتور – واحد خارجی)
-
مبرد سرد و کمفشار به واحد خارجی (که اکنون نقش اواپراتور را دارد) فرستاده میشود.
-
حتی در هوای سرد زمستان، هوا دارای مقداری انرژی حرارتی است. این مبرد سرد، گرمای محیط بیرون را جذب کرده و در این فرآیند، از حالت مایع به گاز کمفشار و گرم تبدیل میشود.
2. فشردهسازی (کمپرسور – واحد خارجی)
-
کمپرسور گاز کمفشار و گرم را فشرده کرده و آن را به گاز پرفشار و بسیار داغ تبدیل میکند. این گاز داغ به سمت واحد داخلی هدایت میشود.
3. دفع گرما (کندانسور – واحد داخلی)
-
گاز پرفشار و داغ وارد واحد داخلی (که اکنون نقش کندانسور را دارد) میشود.
-
فن واحد داخلی هوای اتاق را از روی این کویل داغ عبور میدهد.
-
گرمای مبرد به هوای اتاق منتقل و سپس به داخل محیط دمیده میشود. با از دست دادن گرما، گاز داغ به مایع پرفشار تبدیل میشود.
4. کاهش فشار (شیر انبساط)
-
مبرد مایع پرفشار از شیر انبساط عبور کرده و فشار و دمای آن به شدت کاهش مییابد و به صورت مایع سرد و کمفشار درآمده و به واحد خارجی باز میگردد تا چرخه جذب گرما از محیط بیرون مجدداً آغاز شود.
h3. مزیت کلیدی: بازدهی بالا (COP)
بزرگترین مزیت سیکل هیت پمپ، بازدهی انرژی (COP: Coefficient of Performance) بسیار بالاتر از بخاریهای برقی سنتی است. در حالی که یک بخاری برقی به ازای هر 1 واحد انرژی الکتریکی ورودی، حداکثر 1 واحد انرژی حرارتی (گرما) تولید میکند، یک هیت پمپ میتواند به ازای هر 1 واحد انرژی الکتریکی مصرفی، 3 تا 4 واحد گرما را از هوای بیرون “جمعآوری” کرده و به داخل پمپاژ کند. این باعث میشود که گرمایش با کولر گازی، در مقایسه با سایر وسایل گرمایش برقی، بسیار اقتصادیتر باشد.
چالش گرمایش در هوای بسیار سرد (Defrost Cycle)
زمانی که دمای هوای بیرون بسیار پایین باشد (نزدیک یا زیر نقطه انجماد)، یک چالش برای عملکرد گرمایشی ایجاد میشود:
-
تشکیل یخ: به دلیل اینکه واحد خارجی در حال جذب گرما از هوای سرد است، دمای کویلهای آن به زیر صفر درجه میرسد و رطوبت موجود در هوا روی کویلها یخ میزند.
-
کاهش کارایی: این لایه یخ به عنوان یک عایق عمل کرده و مانع جذب گرما از هوای بیرون توسط مبرد میشود و راندمان سیستم به شدت افت میکند.
-
چرخه یخزدایی (Defrost Cycle): سیستمهای هیت پمپ مدرن (به ویژه اینورترها) دارای سنسورهایی هستند که وجود یخ را تشخیص میدهند. در این حالت، سیستم به طور موقت عملکرد خود را معکوس کرده (یعنی در داخل اتاق کمی خنک میشود) تا گاز داغ را به کویلهای واحد خارجی بفرستد و یخ را ذوب کند. پس از چند دقیقه، سیستم دوباره به حالت گرمایش باز میگردد.
کولر گازی اسپلیت چیست؟ معرفی اجزا و نحوه عملکرد
