Princíp činnosti tepelných čerpadiel v chladnom podnebí
Vzduchové tepelné čerpadlo je najbežnejším typom technológie tepelného čerpadla.Tieto systémy využívajú ako zdroj tepla alebo radiátora okolitý vzduch zvonku budovy.
Tepelné čerpadlo pracuje v režime chladenia pomocou rovnakého procesu ako klimatizácia.Ale v režime vykurovania systém používa vonkajší vzduch na ohrev chladiva.Tepelné čerpadlo stláča chladivo za vzniku teplejšieho plynu.Tepelná energia sa pohybuje v budove a uvoľňuje sa cez vnútorné jednotky (alebo cez potrubné systémy, v závislosti od štruktúry systému).
Tepelné čerpadlo v chladnom podnebí vás udrží v teple počas celej zimy.
Keď je chladivo výrazne nižšie ako vonkajšia teplota, tepelné čerpadlo poskytuje spoľahlivé vykurovanie.V miernom počasí môžu tepelné čerpadlá v chladnom podnebí pracovať s účinnosťou až 400 % – inými slovami, vyrobia štvornásobok spotrebovanej energie.
Samozrejme, čím chladnejšie je počasie, tým ťažšie je pre tepelné čerpadlo pracovať, aby zabezpečilo teplo.Pod určitým teplotným prahom sa účinnosť systému zníži.To však neznamená, že tepelné čerpadlá nie sú vhodné pre teploty pod bodom mrazu.
Tepelné čerpadlá pre chladné počasie (tiež známe ako tepelné čerpadlá s nízkou teplotou okolia) majú inovatívne funkcie, ktoré im umožňujú efektívne fungovať pri teplotách nižších ako – 30 stupňov.Tieto funkcie zahŕňajú:
Chladivo v chladnom počasí
Všetky vzduchové tepelné čerpadlá obsahujú chladivo, zlúčeninu, ktorá je oveľa chladnejšia ako vonkajší vzduch.Tepelné čerpadlá v chladnom podnebí zvyčajne používajú chladivá s bodmi varu nižšími ako tradičné chladivá tepelných čerpadiel.Tieto chladivá môžu naďalej prúdiť systémom pri nízkych okolitých teplotách a absorbovať viac tepla zo studeného vzduchu.
Konštrukcia kompresora
V poslednom desaťročí výrobcovia vylepšili kompresory, aby znížili energiu potrebnú na prevádzku a zlepšili životnosť.Tepelné čerpadlá v chladnom podnebí zvyčajne používajú variabilné kompresory, ktoré dokážu prispôsobiť svoju rýchlosť v reálnom čase.Tradičné kompresory s konštantnou rýchlosťou sú buď „zapnuté“ alebo „vypnuté“, čo nie je vždy účinné.
Variabilné kompresory môžu pri miernom počasí pracovať pri nízkych percentách maximálnej rýchlosti a potom pri extrémnych teplotách prepnúť na vyššie otáčky.Tieto invertory nepoužívajú všetky alebo žiadne metódy, ale namiesto toho odoberajú primerané množstvo energie na udržanie vnútorného priestoru na príjemnej teplote.
Ďalšie inžinierske optimalizácie
Hoci všetky tepelné čerpadlá využívajú na prenos energie rovnaký základný proces, účinnosť tohto procesu môžu zlepšiť rôzne technické vylepšenia.Tepelné čerpadlá so studenou klímou môžu využívať znížený prietok okolitého vzduchu, zvýšenú kapacitu kompresora a vylepšenú konfiguráciu kompresných cyklov.Keď je veľkosť systému vhodná na aplikáciu, tieto typy vylepšení môžu výrazne znížiť náklady na energiu, dokonca aj v chladnej zime na severovýchode, kde tepelné čerpadlá bežia takmer stále.
Porovnanie medzi tepelnými čerpadlami a tradičnými vykurovacími systémami v chladnom podnebí
Účinnosť vykurovania tepelným čerpadlom sa meria pomocou faktora výkonu vykurovacej sezóny (HSPF), ktorý vydelí celkový vykurovací výkon počas vykurovacej sezóny (meraný v britských tepelných jednotkách alebo BTU) celkovou spotrebou energie počas tohto časového obdobia (meranou v kilowattoch). hodiny).Čím vyšší je HSPF, tým lepšia je účinnosť.
Tepelné čerpadlá v chladnom podnebí môžu poskytnúť HSPF 10 alebo vyšší – inými slovami, prenášajú oveľa viac energie, ako spotrebujú.Počas letných mesiacov sa tepelné čerpadlo prepne do režimu chladenia a funguje efektívne (alebo efektívnejšie) ako nová klimatizačná jednotka.
Tepelné čerpadlá s vysokým HSPF si poradia aj s chladným počasím.Tepelné čerpadlá v chladnom podnebí môžu stále poskytovať spoľahlivé teplo pri teplotách pod -20 ° F a mnohé modely sú 100% účinné pri teplotách pod bodom mrazu.Vzhľadom na to, že tepelné čerpadlá spotrebujú v miernom počasí menej elektriny, ich prevádzkové náklady sú oveľa nižšie v porovnaní s tradičnými systémami, ako sú spaľovacie pece a kotly.Pre majiteľov budov to znamená výraznú úsporu času.
Je to preto, že systémy s núteným obehom vzduchu, ako sú pece na zemný plyn, musia vytvárať teplo, a nie ho prenášať z jedného miesta na druhé.Úplne nová vysokoúčinná pec môže dosiahnuť mieru využitia paliva 98 %, ale aj neefektívne systémy tepelných čerpadiel môžu dosiahnuť účinnosť 225 % alebo vyššiu.
Čas odoslania: 17. apríla 2023