Princip rada toplotnih pumpi u hladnim klimatskim uslovima
Toplotna pumpa sa izvorom zraka je najčešći tip tehnologije toplinske pumpe.Ovi sistemi koriste ambijentalni vazduh izvan zgrade kao izvor toplote ili radijator.
Toplotna pumpa radi u režimu hlađenja koristeći isti proces kao i klimatizacija.Ali u načinu grijanja, sistem koristi vanjski zrak za zagrijavanje rashladnog sredstva.Toplotna pumpa komprimira rashladno sredstvo kako bi proizvela topliji plin.Toplotna energija se kreće unutar zgrade i oslobađa se kroz unutrašnje jedinice (ili kroz sisteme cjevovoda, ovisno o strukturi sistema).
Toplotna pumpa u hladnoj klimi će vas grijati tokom cijele zime.
Kada je rashladno sredstvo znatno niže od vanjske temperature, toplinska pumpa osigurava pouzdano grijanje.U blagim vremenskim uslovima, toplotne pumpe u hladnoj klimi mogu da rade sa efikasnošću do 400% – drugim rečima, generišu četiri puta veću potrošnju energije.
Naravno, što je hladnije vreme, toplotnoj pumpi je teže da radi na obezbeđivanju toplote.Ispod određenog temperaturnog praga, efikasnost sistema će se smanjiti.Ali to ne znači da toplotne pumpe nisu prikladne za temperature ispod tačke smrzavanja.
Toplotne pumpe za hladno vreme (poznate i kao toplotne pumpe niske temperature okoline) imaju inovativne karakteristike koje im omogućavaju efikasan rad na temperaturama ispod – 30 stepeni.Ove funkcije uključuju:
Rashladno sredstvo za hladno vrijeme
Sve toplotne pumpe sa izvorom vazduha sadrže rashladno sredstvo, jedinjenje koje je mnogo hladnije od spoljašnjeg vazduha.Toplotne pumpe u hladnoj klimi obično koriste rashladna sredstva sa nižim tačkama ključanja od rashladnih sredstava tradicionalnih toplotnih pumpi.Ova rashladna sredstva mogu nastaviti da teče kroz sistem na niskim temperaturama okoline i apsorbuju više toplote iz hladnog vazduha.
Dizajn kompresora
U protekloj deceniji, proizvođači su poboljšali kompresore kako bi smanjili energiju potrebnu za rad i poboljšali trajnost.Toplotne pumpe u hladnoj klimi obično koriste varijabilne kompresore koji mogu prilagoditi svoju brzinu u realnom vremenu.Tradicionalni kompresori sa konstantnom brzinom su ili "uključeni" ili "isključeni", što nije uvijek efikasno.
Varijabilni kompresori mogu raditi pri niskom procentu od svoje maksimalne brzine u blagom vremenu, a zatim se prebaciti na veće brzine pri ekstremnim temperaturama.Ovi pretvarači ne koriste sve ili nijednu metodu, već umjesto toga izvlače odgovarajuću količinu energije kako bi unutrašnji prostor održali na ugodnoj temperaturi.
Ostale inženjerske optimizacije
Iako sve toplotne pumpe koriste isti osnovni proces za prenos energije, različita inženjerska poboljšanja mogu poboljšati efikasnost ovog procesa.Toplotne pumpe za hladnu klimu mogu koristiti smanjeni protok okolnog zraka, povećan kapacitet kompresora i poboljšanu konfiguraciju ciklusa kompresije.Kada je veličina sistema prikladna za primenu, ove vrste poboljšanja mogu značajno smanjiti troškove energije, čak i u hladnoj zimi na severoistoku, gde toplotne pumpe skoro uvek rade.
Poređenje između toplotnih pumpi i tradicionalnih sistema grijanja u hladnim klimama
Efikasnost grijanja toplotne pumpe mjeri se faktorom performansi sezone grijanja (HSPF), koji dijeli ukupnu snagu grijanja tokom sezone grijanja (mjereno britanskim termalnim jedinicama ili BTU) ukupnom potrošnjom energije tokom tog vremenskog perioda (mjereno u kilovatima). sati).Što je veći HSPF, to je bolja efikasnost.
Toplotne pumpe u hladnoj klimi mogu dati HSPF od 10 ili više – drugim riječima, prenose mnogo više energije nego što troše.Tokom ljetnih mjeseci, toplotna pumpa prelazi u režim hlađenja i radi efikasno (ili efikasnije) kao nova klima jedinica.
Toplotne pumpe sa visokim HSPF mogu se nositi sa hladnim vremenom.Toplotne pumpe u hladnoj klimi i dalje mogu da obezbede pouzdanu toplotu na temperaturama ispod -20°F, a mnogi modeli su 100% efikasni na temperaturama ispod tačke smrzavanja.Zbog činjenice da toplotne pumpe troše manje električne energije u blagim vremenskim uslovima, njihovi operativni troškovi su mnogo niži u odnosu na tradicionalne sisteme kao što su peći na sagorevanje i kotlovi.Za vlasnike zgrada to znači značajne uštede tokom vremena.
To je zato što sistemi prisilnog zraka poput peći na prirodni plin moraju stvarati toplinu, umjesto da je prenose s jednog mjesta na drugo.Potpuno nova visokoefikasna peć može postići stopu iskorišćenja goriva od 98%, ali čak i neefikasni sistemi toplotnih pumpi mogu postići efikasnost od 225% ili više.
Vrijeme objave: Apr-17-2023