راهنمای خواندن
پمپ های حرارتی این روزها به ویژه در اروپا ، که در آن برخی از کشورها برای ممنوعیت نصب اجاق گازهای فسیلی و دیگهای بخار به نفع گزینه های سازگار با محیط زیست ، از جمله پمپ های حرارتی با انرژی ، در تلاشند. (کوره ها هوا را گرم می کنند و آن را از طریق لوله ها در سراسر خانه توزیع می کنند ، در حالی که دیگهای بخار آب را برای تأمین آب گرم یا گرمایش بخار گرم می کنند.) امسال ، دولت ایالات متحده شروع به ارائه مشوق های مالیاتی برای نصب پمپ های حرارتی می کند ، که تمایل به هزینه بیشتری نسبت به کوره های سنتی دارند اما در دراز مدت بسیار کارآمدتر هستند.
در زمینه وسایل نقلیه جدید انرژی ، از آنجا که ظرفیت باتری محدود است ، همچنین باعث شده است که این صنعت به پمپ های حرارتی روی آورد. بنابراین شاید وقت آن رسیده است که به سرعت یاد بگیریم که پمپ های حرارتی به چه معناست و چه کاری انجام می دهند.
رایج ترین نوع پمپ حرارتی چیست؟
با توجه به وزوز اخیر ، ممکن است تعجب کنید که یاد می گیرید که قبلاً از آن استفاده کرده ایدپمپ حرارتی- احتمالاً بیش از یک در خانه خود و بیش از یک نفر در ماشین خود دارید. شما فقط آنها را پمپ های حرارتی نمی نامید: از اصطلاحات "یخچال" یا "تهویه هوا" استفاده می کنید.
در حقیقت ، این دستگاه ها پمپ های حرارتی هستند ، به این معنی که آنها گرما را از یک مکان نسبتاً سرد به مکانی نسبتاً گرم منتقل می کنند. گرما به طور خودجوش از گرم تا سرما جریان می یابد. اما اگر می خواهید آن را از سرما به گرم تبدیل کنید ، باید آن را "پمپ" کنید. بهترین قیاس در اینجا آب است که به تنهایی از یک تپه جاری می شود ، اما باید از تپه پمپ شود.
هنگامی که گرمای موجود در نوعی ذخیره سرد (هوا ، آب و غیره) را به محل ذخیره گرم پمپ می کنید ، سردتر سردتر می شود و فضای گرم گرمتر می شود. این در واقع چیزی است که یخچال یا تهویه مطبوع شما در مورد آن وجود دارد - گرما را از جایی که به جایی دیگر لازم نیست ، حرکت می دهد ، و شما اهمیتی نمی دهید که کمی گرمای اضافی را هدر دهید.
چگونه می توان یک چیلر عملی را با پمپ حرارتی درست کرد؟
بینش کلیدی تولید شدهپمپ های حرارتی در اوایل قرن نوزدهم آمد ، هنگامی که تعدادی از مخترعین ، از جمله یعقوب پرکینز ، فهمیدند که می توانند چیزی را از این طریق خنک کنند بدون اینکه مایعات بی ثبات را که برای رسیدن به خنک کننده تبخیر شده اند ، هدر دهند. آنها گفتند ، به جای اینکه این بخارات را در جو آزاد کنیم ، بهتر است آنها را جمع کنید ، آنها را در یک مایع متراکم کنید و از آن مایع به عنوان خنک کننده استفاده کنید.
این چیزی است که یخچال و تهویه هوا برای آن وجود دارد. آنها مبردهای مایع را تبخیر می کنند و از بخار سرد برای جذب گرما از داخل یخچال یا ماشین استفاده می کنند. سپس آنها گاز را فشرده می کنند ، که دوباره به شکل مایع می چرخد. این مایع اکنون گرمتر از زمان شروع است ، بنابراین مقداری از گرمای موجود در آن می تواند به راحتی (احتمالاً با کمک یک فن) به محیط اطراف (چه در فضای باز و چه در جای دیگر آشپزخانه - جریان یابد.
گفته می شود: شما با پمپ های حرارتی بسیار آشنا هستید. این فقط این است که شما به آنها به عنوان تهویه هوا و یخچال و فریزر مراجعه می کنید.
حال بیایید یک آزمایش فکر دیگری انجام دهیم. اگر تهویه مطبوع پنجره دارید ، حتی می توانید آن را به عنوان یک آزمایش واقعی انجام دهید. به عقب نصب کنید. یعنی کنترل های خود را در خارج از پنجره نصب کنید. این کار را در هوای خنک و خشک انجام دهید. چه اتفاقی می افتد؟
همانطور که انتظار دارید ، هوای سرد را به حیاط خلوت شما می کشد و گرما را در خانه شما آزاد می کند. بنابراین هنوز هم گرما را حمل می کند و با گرم کردن آن ، خانه شما را راحت تر می کند. مطمئناً هوا را در بیرون خنک می کند ، اما هنگامی که از ویندوز دور شوید ، این اثر حداقل می شود.
شما اکنون یک پمپ حرارتی برای گرم کردن خانه خود دارید. ممکن است بهترین نباشدپمپ حرارتی، اما این کار خواهد کرد. علاوه بر این ، وقتی تابستان فرا می رسد ، می توانید آن را وارونه کنید و از آن به عنوان تهویه هوا استفاده کنید.
البته ، در واقع این کار را نکنید. اگر آن را امتحان کنید ، بدون شک اولین بار باران می بارد و آب وارد کنترلر می شود. درعوض ، می توانید خود را یک پمپ حرارتی "منبع هوا" تجاری خریداری کنید که از همان اصل برای گرم کردن خانه خود استفاده می کند.
البته مشکل این است که ودکا گران است ، و شما به سرعت از آن استفاده خواهید کرد تا شراب را خنک کنید. حتی اگر ودکا را با الکل مالش ارزان تر جایگزین کنید ، به زودی از هزینه شکایت خواهید کرد.
برخی از این دستگاه ها آنچه را که شیرهای معکوس نامیده می شوند ، دارند ، که به همان دستگاه اجازه می دهد نقش دوگانه ای را انجام دهند: آنها می توانند گرما را از خارج به داخل یا از داخل خارج پمپ کنند و هم گرما و هم تهویه هوا را فراهم کنند ، همانطور که در زیر توضیح داده شده است.
چرا پمپ های حرارتی نسبت به بخاری های برقی کارآمدتر هستند؟
پمپ های حرارتی نسبت به بخاری های برقی کارآمدتر هستند زیرا برای تولید گرما به برق احتیاج ندارند. برق مورد استفاده توسط aپمپ حرارتیمقداری گرما ایجاد می کند ، اما مهمتر از آن ، گرما را از بیرون به خانه شما پمپ می کند. نسبت گرمای آزاد شده به خانه به انرژی ارسال شده به کمپرسور برقی ، ضریب عملکرد یا COP نامیده می شود.
یک بخاری فضایی الکتریکی ساده که تمام گرمای تولید شده توسط عنصر گرمایش برقی را فراهم می کند ، دارای یک COP از 1 است. از طرف دیگر ، پلیس یک پمپ حرارتی می تواند مرتبه ای از بزرگی باشد.
با این حال ، COP یک پمپ حرارتی یک مقدار ثابت نیست. این امر به طور معکوس با اختلاف دما بین دو مخزن که در آن گرما پمپ می شود ، متناسب است. گفته می شود ، اگر گرما را از یک مخزن نه چندان محکم به یک ساختمان نه خیلی داغ پمپ کنید ، COP یک مقدار بزرگ خواهد بود ، به این معنی که پمپ حرارتی شما در استفاده از برق بسیار کارآمد است. اما اگر سعی می کنید گرما را از یک مخزن بسیار سرد به یک ساختمان در حال حاضر گرم پمپ کنید ، مقدار COP کاهش می یابد ، این بدان معنی است که کارآیی رنج می برد.
نتیجه آن چیزی است که شما به طور شهودی از آن انتظار دارید: بهتر است از گرمترین چیزی که می توانید به عنوان یک مخزن گرمای در فضای باز پیدا کنید استفاده کنید.
پمپ های حرارتی منبع هوا ، که از هوای فضای باز به عنوان مخزن گرما استفاده می کنند ، از این نظر بدترین گزینه هستند زیرا هوای فضای باز در فصل گرمایش زمستان بسیار سرد است. پمپ های حرارتی منبع زمینی (که به عنوان پمپ های حرارتی زمین گرمایی نیز شناخته می شوند) حتی بهتر هستند ، زیرا حتی در زمستان ، زمین در اعماق متوسط هنوز کاملاً گرم است.
بهترین منبع حرارتی برای پمپ های حرارتی چیست؟
مشکل منبع زمینیپمپ های حرارتیاین است که شما به راهی برای دسترسی به این مخزن دفن شده گرما نیاز دارید. اگر فضای کافی در اطراف خانه خود دارید ، می توانید خندق ها را حفر کرده و یک دسته از لوله ها را در عمق معقول مانند چند متر عمق دفن کنید. سپس می توانید از طریق این لوله ها یک مایع (معمولاً مخلوطی از آب و ضد یخ) را گردش کنید تا گرما را از زمین جذب کند. از طرف دیگر ، می توانید سوراخ های عمیق را در زمین حفر کرده و لوله ها را به صورت عمودی در این سوراخ ها نصب کنید. همه اینها گران خواهد شد.
استراتژی دیگری که برای تعداد کمی از افراد خوش شانس در دسترس است ، استخراج گرما از بدن در نزدیکی آب با فرو بردن لوله در آب در عمق مشخص است. به این پمپ های حرارتی منبع آب گفته می شود. برخی از پمپ های حرارتی از استراتژی غیرمعمول تر برای استخراج گرما از هوا که از ساختمان یا آب گرم خورشیدی خارج می شوند استفاده می کنند.
در آب و هوای بسیار سرد ، نصب پمپ حرارتی منبع زمینی در صورت امکان منطقی است. این احتمالاً به همین دلیل است که بیشتر پمپ های حرارتی در سوئد (که یکی از بالاترین تعداد پمپ های حرارتی سرانه) از این نوع است. اما حتی سوئد درصد زیادی از پمپ های حرارتی منبع هوا را نیز دارد ، که این ادعا (حداقل در ایالات متحده) معتقد است که پمپ های حرارتی فقط برای گرم کردن خانه ها در آب و هوای معتدل مناسب هستند.
بنابراین هر کجا که باشید ، اگر می توانید هزینه های پیش فرض بالاتری را بپردازید ، دفعه بعد که با تصمیمی در مورد چگونگی گرم کردن خانه خود روبرو شدید ، به جای اجاق گاز یا دیگ سنتی ، از پمپ حرارتی استفاده کنید.
زمان پست: اکتبر 19-2023