تحويل الطاقة للمضخات الحرارية

كظاهرة طبيعية، فكما يتدفق الماء من الأعلى إلى الأدنى، تتدفق الحرارة دائمًا من المناطق ذات درجة الحرارة المرتفعة إلى المناطق ذات درجة الحرارة المنخفضة. لكن يمكن للناس إنشاء آلات، تمامًا مثل استخدام المضخات لرفع المياه من الأدنى إلى الأعلى، باستخدام المضخات الحرارية يمكن ضخ الحرارة من درجات الحرارة المنخفضة إلى المرتفعة. لذا فإن المضخة الحرارية هي في الأساس جهاز لتعزيز الحرارة. تتمثل وظيفة المضخة الحرارية في امتصاص الحرارة من البيئة المحيطة ونقلها إلى الجسم الساخن (الجسم ذو درجة الحرارة المرتفعة). مبدأ عملها هو نفس مبدأ عمل الثلاجة، وتعمل وفق دورة كارنو العكسية. والفرق الوحيد هو أن نطاق درجة حرارة العمل مختلف. عندما تعمل المضخة الحرارية، فإنها تستهلك جزءًا من طاقتها وتقوم بتخزين الطاقة المخزنة في الوسط البيئي
من خلال استكشاف واستخدام نظام تداول مادة التبريد بنقل الحرارة لزيادة درجة الحرارة، يستهلك جهاز المضخة الحرارية بالكامل جزءًا صغيرًا فقط من طاقة الخرج. ولذلك، فإن استخدام تكنولوجيا المضخات الحرارية يمكن أن يوفر كمية كبيرة من الطاقة عالية الجودة. أثناء التشغيل، يمتص المبخر الحرارة من البيئة المحيطة لتبخير سائل العمل الذي ينقل الحرارة. تزداد درجة حرارة وضغط بخار سائل العمل بعد ضغطه بواسطة الضاغط. عندما يتكثف البخار ذو درجة الحرارة العالية إلى سائل من خلال المكثف، يتم نقل الحرارة المنطلقة إلى الماء الموجود في خزان التخزين. يعود سائل العمل المكثف لنقل الحرارة إلى المبخر من خلال صمام التمدد ثم يتم تبخيره، وتكرار الدورة.