لماذا لا تعمل المضخات الحرارية بشكل جيد في المناخات الباردة جد ا كما تفعل في المناطق المعتدلة. هو نفسه صحيح من الثلاجات؟

إجابة:

لا تعمل المضخات الحرارية جيد ا في المناخات شديدة البرودة نظر ا لأن الهواء الخارجي لا يحتوي على الكثير من الحرارة التي يجب ضخها.

الثلاجات لا تعمل بشكل جيد في الحار المناخات.

تفسير:

تعمل المضخات الحرارية بضغط غاز التبريد إلى أن يصبح أكثر سخونة من الهواء الذي تريد تسخينه.

بعد ذلك يتم تمرير الغاز المضغوط الساخن عبر مكثف (مشابه للرادياتير في سيارة) ويتم تفريغ الهواء به حتى يتم نقل الحرارة إلى الهواء. هذا يسخن الغرفة.

عندما يتم تبريد الغاز المضغوط عن طريق الهواء ، فإنه يسخن ويتكثف إلى سائل ثم يمر عبر أنبوب ضيق للغاية يقيد تدفقه ويوصله إلى المبخر الموجود بالخارج.

(هناك حاجة إلى القيد حتى يتسنى للضغط في المكثف أن يتراكم بما يكفي لتسييل الغاز).

يتكون المبخر من أنبوب قطره أكبر مع زعانف من حوله (مصنوعة أيض ا على غرار مشعاع السيارة) ، مما يسمح للسائل بالتمدد والغليان (وهو الآن في حالة انخفاض الضغط مرة أخرى بعد المرور عبر التقييد).

المبرد هو غاز يغلي عند درجة حرارة منخفضة (عادة ما تكون أقل من ذلك بكثير) #0^@#C في ضغوط منخفضة) ومع غليانها ، يصبح الجو بارد ا جد ا ويأخذ الحرارة من الهواء الخارجي ، الذي يتم تفجيره في الماضي.

ثم يتم إرجاع المبرد ، الذي أصبح الآن غاز ا مرة أخرى بالقرب من درجة حرارة الهواء الخارجي ، إلى الضاغط ، حيث يتم ضغطه مرة أخرى وأنابيب إلى المكثف (حيث يتخلى عن الحرارة التي حصل عليها للتو من الهواء الخارجي).

إذا كان الهواء الخارجي بارد ا جد ا ، تكون كمية الحرارة المتاحة أقل من درجة حرارة الجو الدافئ ، لذا فإن مرحلة التبخر تستغرق وقت ا أطول (يجب تفريغ مزيد من الهواء) ويحتوي الغاز على حرارة أقل (يكون البرودة في الضاغط) ، وبالتالي فإن العملية لا تعمل بشكل جيد في المناخات الباردة جدا.

تستخدم الثلاجات نفس المبدأ ولكن المبخر داخل الثلاجة والمكثف (الذي يصبح ساخن ا) في الخارج. لذا فإن الثلاجات لا تعمل جيد ا في المناخات الحارة جد ا لأن المكثف لا يبرد جيد ا.