Lämpöpumppu

Jos Leon avaa ikkunan kuumana kesäpäivänä, sisällä on pian yhtä kuuma kuin ulkopuolella. Tämä johtuu siitä, että lämmin ilma virtaa normaalisti sinne, missä ilma on viileämpää, kunnes lämpötila molemmissa paikoissa on sama. Mutta on laitteita, joilla saadaan lämpö siirtymään vastakkaiseen suuntaan - kylmästä tilasta kuumaan tilaan. Yritä avata jääkaappi, Leon! Kun avaat oven, huomaat, että vaikka ulkona on erittäin kuuma, jääkaapin sisäpuoli pysyy kylmänä.

Kuinka se on mahdollista?! Jos katsomme jääkaapin takaosaa näemme ritilän ja pitkän kierretyn metalliputken. Tämä putki johtaa jääkaapin sisälle. Se on täytetty nesteellä, jota kutsutaan KYLMÄAINEEKSI. Se sitoo lämmön jääkaapin sisältä itseensä ja kuljettaa sen ilmaan ulkopuolella, jolloin jääkaapin sisäosa jäähtyy.

Lämpö virtaa kuumasta kylmään, joten kylmäaine jääkaapin sisällä olevassa putkessa täytyy olla kylmempi kuin ympäristönsä. Sitten sen jotenkin täytyy muuttua kuumemmaksi kuin keittiön ilma, jotta lämpöä voidaan vapauttaa. Kuinka se toimii? Kylmäaineen lämpötilaa on mahdollista muuttaa lisäämällä ja vähentämällä sen painetta. On erityinen osa, joka kasvattaa kylmäaineen painetta - KOMPRESSORI.

Kun paine kompressorissa nousee, kylmäaineen lämpötila nousee. Siitä tulee kuuma kaasu, joka virtaa putkea pitkin jääkaapin ulkopuolelle. Se on kuumempaa kuin ulkopuoli, joten se vapauttaa lämpöä ilmaan ja jäähtyy. Lämpötila laskee, mutta paine on edelleen korkea, ja kaasu muuttuu takaisin nestemäiseksi. Tämä vaihe, tiivistyminen, tapahtuu jääkaapin takana olevassa ritilässä.

Kutsumme tätä osaa LAUHDUTTIMEKSI. Seuraavaksi neste kulkee toisen osan läpi, mikä antaa kylmäaineen laajentua. Sillä kun kylmäaine laajenee, paine laskee, ja lämpötila laskee myös. Osaa, jossa tämä tapahtuu, kutsutaan PAISUNTAVENTTIILIKSI. Kun kylmäaine on kulkenut paisuntaventtiilin läpi, siitä tulee kylmän nesteen ja kaasun seos.

Tämä seos virtaa jääkaapin sisällä olevan putken läpi. Siellä se imee lämpöä ympäristöstä ja muuttuu kaasuksi - höyrystyy. Siksi tätä osaa kutsutaan HÖYRYSTIMEKSI. Sitten kaasu virtaa edelleen kompressoriin ja koko sykli toistuu. Tällä kierrolla lämpöä pumpataan jatkuvasti matalasta lämpötilasta korkeampaan lämpötilaan.

Laitteita, jotka voivat tehdä tämän, kutsutaan LÄMPÖPUMPUIKSI. Jääkaapit eivät ole ainoita, joissa voimme soveltaa tätä järjestelmää. Lämpöpumppua voidaan käyttää talomme jäähdyttämiseen tai jopa lämmittämiseen! Lämpöpumppuja on erityyppisiä, jotkut voivat imeä lämpöä ilmasta, vedestä tai jopa maaperästä. Lämpöpumppu toimii kesällä aivan kuten jääkaappi - se imee lämpöä talon sisäpuolelta ja pumppaa sen ulkopuolelle.

Talvella prosessi voidaan kääntää, ja lämpö voidaan sitoa ulkopuolelta ja pumpata taloon. Lämpöpumput eivät tuota lämpöä, ne vain siirtävät sen paikasta toiseen tiivistämällä ja höyrystämällä kylmäainetta. Ne käyttävät vähän energiaa ja ovat ympäristöystävällisiä. Mutta älä jätä jääkaapin ovea auki liian pitkään, Leon. Nappaa jäätelöä pakastimesta, se auttaa sinua jäähtymään myös!