Принцип рада топлотних пумпи у хладним климатским условима
Топлотна пумпа ваздушног извора је најчешћи тип технологије топлотне пумпе.Ови системи користе амбијентални ваздух изван зграде као извор топлоте или радијатор.
Топлотна пумпа ради у режиму хлађења користећи исти процес као и климатизација.Али у режиму грејања, систем користи спољни ваздух за загревање расхладног средства.Топлотна пумпа компримира расхладно средство да би произвела топлији гас.Топлотна енергија се креће унутар зграде и ослобађа се кроз унутрашње јединице (или кроз системе цевовода, у зависности од структуре система).
Топлотна пумпа у хладној клими ће вас загрејати током целе зиме.
Када је расхладно средство знатно ниже од спољне температуре, топлотна пумпа обезбеђује поуздано грејање.У благим временским условима, топлотне пумпе у хладној клими могу да раде са ефикасношћу до 400% – другим речима, оне генеришу четири пута већу потрошњу енергије.
Наравно, што је хладније време, топлотној пумпи је теже да ради на обезбеђивању топлоте.Испод одређеног температурног прага, ефикасност система ће се смањити.Али то не значи да топлотне пумпе нису погодне за температуре испод тачке смрзавања.
Топлотне пумпе за хладно време (познате и као топлотне пумпе ниске температуре околине) имају иновативне карактеристике које им омогућавају да ефикасно раде на температурама испод – 30 степени.Ове функције укључују:
Расхладно средство за хладно време
Све топлотне пумпе са извором ваздуха садрже расхладно средство, једињење које је много хладније од спољашњег ваздуха.Топлотне пумпе у хладним климатским условима обично користе расхладне флуиде са нижим тачкама кључања од расхладних средстава традиционалних топлотних пумпи.Ова расхладна средства могу наставити да протичу кроз систем на ниским температурама околине и апсорбују више топлоте из хладног ваздуха.
Дизајн компресора
У протеклој деценији, произвођачи су побољшали компресоре како би смањили енергију потребну за рад и побољшали трајност.Топлотне пумпе у хладној клими обично користе променљиве компресоре који могу да подесе своју брзину у реалном времену.Традиционални компресори са константном брзином су или „укључени“ или „искључени“, што није увек ефикасно.
Варијабилни компресори могу да раде при ниском проценту од своје максималне брзине у благим временским условима, а затим пређу на веће брзине при екстремним температурама.Ови претварачи не користе све или ниједну методу, већ уместо тога извлаче одговарајућу количину енергије да би унутрашњи простор одржали на угодној температури.
Друге инжењерске оптимизације
Иако све топлотне пумпе користе исти основни процес за пренос енергије, различита инжењерска побољшања могу побољшати ефикасност овог процеса.Топлотне пумпе за хладну климу могу да искористе смањени проток амбијенталног ваздуха, повећан капацитет компресора и побољшану конфигурацију циклуса компресије.Када је величина система погодна за примену, ове врсте побољшања могу у великој мери смањити трошкове енергије, чак и у хладној зими на североистоку, где топлотне пумпе скоро увек раде.
Поређење између топлотних пумпи и традиционалних система грејања у хладним климама
Ефикасност грејања топлотном пумпом мери се фактором перформанси грејне сезоне (ХСПФ), који дели укупну топлотну снагу током грејне сезоне (мерено британским термалним јединицама или БТУ) са укупном потрошњом енергије током тог временског периода (мерено у киловатима). сати).Што је већи ХСПФ, то је боља ефикасност.
Топлотне пумпе у хладној клими могу да обезбеде ХСПФ од 10 или више – другим речима, преносе много више енергије него што троше.Током летњих месеци, топлотна пумпа прелази у режим хлађења и ради ефикасно (или ефикасније) као нова клима јединица.
Високо ХСПФ топлотне пумпе могу да се носе са хладним временом.Топлотне пумпе у хладној клими и даље могу да обезбеде поуздану топлоту на температурама испод -20 °Ф, а многи модели су 100% ефикасни на температурама испод тачке смрзавања.Због чињенице да топлотне пумпе троше мање електричне енергије у благим временским условима, њихови оперативни трошкови су много нижи у поређењу са традиционалним системима као што су пећи на сагоревање и котлови.За власнике зграда то значи значајне уштеде током времена.
То је зато што системи присилног ваздуха као што су пећи на природни гас морају да генеришу топлоту, а не да је преносе са једног места на друго.Потпуно нова високоефикасна пећ може постићи стопу искоришћења горива од 98%, али чак и неефикасни системи топлотне пумпе могу постићи ефикасност од 225% или више.
Време поста: 17. април 2023