Przewodnik czytania
Pompy ciepła są obecnie wściekłe, szczególnie w Europie, gdzie niektóre kraje pracują nad zakazaniem instalacji pieców paliw kopalnych i kotłów na rzecz bardziej przyjaznych dla środowiska opcji, w tym energooszczędnych pomp ciepła. (Piece ogrzewają powietrze i rozprowadzają je przez rury w całym domu, podczas gdy kotły podgrzewają wodę, aby zapewnić ciepłą wodę lub ogrzewanie pary.) W tym roku rząd USA zaczął oferować zachęty podatkowe do instalowania pomp ciepła, które zwykle kosztują więcej z góry niż tradycyjne piece ale na dłuższą metę są znacznie bardziej wydajne.
W dziedzinie nowych pojazdów energetycznych, ponieważ pojemność baterii jest ograniczona, skłoniła również branżę do zwrócenia się do pomp ciepła. Więc może nadszedł czas, aby szybko dowiedzieć się, co oznaczają pompy ciepła i co robią.
Jaki jest najczęstszy rodzaj pompy ciepła?
Biorąc pod uwagę niedawny szum, możesz być zaskoczony, gdy dowiesz się, że już używaszpompa ciepła- Prawdopodobnie masz więcej niż jeden w domu i więcej niż jeden w samochodzie. Po prostu nie nazywasz im pomp ciepła: używasz terminów „lodówka” lub „klimatyzator”.
W rzeczywistości maszyny te to pompy ciepła, co oznacza, że przenoszą ciepło ze stosunkowo zimnego miejsca do stosunkowo gorącego miejsca. Ciepło płynie spontanicznie z gorącego do zimna. Ale jeśli chcesz zmienić go z zimnego na gorący, musisz go „pompować”. Najlepszą analogią tutaj jest woda, która sama płynie ze wzgórza, ale musi zostać pompowana na wzgórze.
Kiedy pompujesz ciepło zawarte w pewnym chłodni (powietrze, woda itp.) Do gorącego magazynowania, zimne magazyn staje się zimniejszy, a gorące magazyn staje się cieplejszy. Właśnie o to chodzi w lodówce lub klimatyzatora - przesuwa ciepło z miejsca, w którym nie jest potrzebne do miejsca, i nie obchodzi cię, czy marnujesz trochę dodatkowego ciepła.
Jak zrobić praktyczny agliniar z pompą ciepła?
Kluczowy wgląd, który wyprodukowałpompy ciepła Nadszedł na początku XIX wieku, kiedy wielu wynalazców, w tym Jacob Perkins, zdało sobie sprawę, że mogą ochłodzić coś w ten sposób bez marnowania lotnych płynów, które odparowały, aby osiągnąć chłodzenie. Zamiast uwalniać te opary w atmosferę, argumentowali, lepiej byłoby je zebrać, skondensować w płynie i ponownie wykorzystać ten płyn jako chłodziwo.
Do tego służą lodówki i klimatyzatory. Parowują płynne czynniki chłodnicze i używają zimnej pary do wchłaniania ciepła od wewnątrz lodówki lub samochodu. Następnie ściskają gaz, który z powrotem w postaci płynnej. Ten płyn jest teraz gorętszy niż w momencie, gdy się zaczął, więc niektóre z utrzymywanym ciepłem może łatwo (być może z pomocą wentylatora) wpływać do otaczającego środowiska - na zewnątrz, czy gdzie indziej w kuchni.
To powiedziawszy: bardzo znasz pompy ciepła; Po prostu nazywasz je klimatyzatorami i lodówkami.
Zróbmy teraz kolejny eksperyment myślowy. Jeśli masz klimatyzację okienną, możesz to zrobić jako prawdziwy eksperyment. Zainstaluj wstecz. Oznacza to, że zainstaluj elementy sterowania poza oknem. Zrób to w chłodnej, suchej pogodzie. Co się stanie?
Jak można się spodziewać, wieje zimne powietrze na twoje podwórko i uwalnia ciepło do domu. Więc nadal przenosi ciepło, dzięki czemu dom jest wygodny, ogrzewając go. Jasne, ochładza powietrze na zewnątrz, ale ten efekt staje się minimalny, gdy jesteś z dala od okien.
Masz teraz pompę ciepła, aby podgrzać dom. To może nie być najlepszepompa ciepła, ale to zadziała. Co więcej, gdy nadchodzi lato, możesz również odwrócić go do góry nogami i użyć go jako klimatyzatora.
Oczywiście, nie rób tego. Jeśli spróbujesz, niewątpliwie zawiedzie to, gdy po raz pierwszy pada deszcz, a woda wchodzi do kontrolera. Zamiast tego możesz kupić sobie komercyjną pompę ciepła „źródła powietrza”, która wykorzystuje tę samą zasadę do ogrzewania domu.
Problem polega oczywiście na tym, że wódka jest droga i szybko zabraknie ci, aby schłodzić wino. Nawet jeśli zastąpisz wódkę tańszym alkoholem, wkrótce będziesz narzekać na koszt.
Niektóre z tych urządzeń mają tak zwane zawory odwracające, które pozwalają temu samemu urządzeniu pełnić podwójną rolę: mogą pompować ciepło z zewnątrz w połowie lub od wewnątrz, zapewniając zarówno ciepło, jak i klimatyzację, jak opisano poniżej.
Dlaczego pompy ciepła są bardziej wydajne niż grzejniki elektryczne?
Pompy ciepła są bardziej wydajne niż grzejniki elektryczne, ponieważ nie wymagają energii elektrycznej do wytwarzania ciepła. Elektryczność używana przezpompa ciepłaGeneruje ciepło, ale co ważniejsze, pompuje ciepło z zewnątrz do domu. Stosunek ciepła uwolniony do domu do energii wysłanej do sprężarki elektrycznej nazywa się współczynnikiem wydajności lub COP.
Prosty elektryczny grzejnik przestrzeni, który zapewnia całe ciepło wytwarzane przez elektryczny element ogrzewania, ma cop 1. Z drugiej strony gliniarz pompy ciepła może być o rząd wielkości wyższej.
Jednak gliniarz pompy ciepła nie jest stałą wartością. Jest odwrotnie proporcjonalny do różnicy temperatury między dwoma zbiornikami, w których ciepło jest pompowane. To powiedziawszy, jeśli pompujesz ciepło z niezbyt koloru zbiornika do niezbyt gorącego budynku, COP będzie dużą wartością, co oznacza, że twoja pompa ciepła jest bardzo wydajna w użyciu energii elektrycznej. Ale jeśli spróbujesz pompować ciepło z wyjątkowo zimnego zbiornika do i tak już ciepłego budynku, wartość COP jest zmniejszona, co oznacza, że cierpi wydajność.
Rezultatem jest intuicyjnie: najlepiej wykorzystać najcieplejszą rzecz, jaką można znaleźć jako zbiornik cieplny na zewnątrz.
Pompy ciepła źródła powietrza, które wykorzystują powietrze na zewnątrz jako zbiornik cieplny, są najgorszą opcją pod tym względem, ponieważ powietrze zewnętrzne jest bardzo zimne w sezonie ogrzewania zimowym. Jeszcze lepsze są pompy ciepła naziemnego (znane również jako geotermalne pompy ciepła), ponieważ nawet zimą ziemia na średnich głębokościach jest nadal dość ciepła.
Jakie jest najlepsze źródło ciepła dla pomp ciepła?
Problem ze źródłem gruntupompy ciepłaCzy potrzebujesz sposobu na dostęp do tego zakopanego zbiornika ciepła. Jeśli masz wystarczająco dużo miejsca w domu, możesz wykopać rowy i pochować kilka rur na rozsądnej głębokości, na przykład kilka metrów głębokości. Następnie można krążyć ciecz (zwykle mieszaninę wody i przebiegu) przez te rury, aby wchłonąć ciepło z ziemi. Alternatywnie możesz wiercić głębokie otwory w ziemi i instalować rury w pionie w tych otworach. Wszystko to jednak będzie drogie.
Kolejną strategią dostępną dla nielicznych jest wydobycie ciepła z pobliskiego zbiornika wodnego poprzez zanurzenie rury do wody na pewnej głębokości. Są to nazywane pompami ciepła źródłowego. Niektóre pompy ciepła wykorzystują bardziej nietypową strategię wydobywania ciepła z powietrza opuszczającego budynek lub z gorącej wody słonecznej.
W bardzo zimnym klimacie sensowne jest zainstalowanie pompy ciepła uziemionego, jeśli to możliwe. Prawdopodobnie dlatego większość pomp ciepła w Szwecji (która ma jedną z największych liczby pomp ciepła na mieszkańca) jest tego typu. Ale nawet Szwecja ma duży odsetek pomp ciepła dla źródła powietrza, co przeczy powszechne roszczenie (przynajmniej w Stanach Zjednoczonych), że pompy ciepła są odpowiednie tylko do ogrzewania domów w łagodnych klimatach.
Więc gdziekolwiek jesteś, jeśli możesz sobie pozwolić na wyższe koszty z góry, następnym razem, gdy będziesz musiał podjąć decyzję o tym, jak podgrzać dom, rozważ użycie pompy ciepła zamiast tradycyjnego pieca lub kotła.
Czas postu: październik-19-2023