Soğuk iklimlerde ısı pompalarının çalışma prensibi
Hava kaynaklı ısı pompası, ısı pompası teknolojisinin en yaygın türüdür.Bu sistemler, ısı kaynağı veya radyatör olarak binanın dışından gelen ortam havasını kullanır.
Isı pompası, klima ile aynı işlemi kullanarak soğutma modunda çalışır.Ancak ısıtma modunda, sistem soğutucuyu ısıtmak için harici havayı kullanır.Isı pompası, daha sıcak gaz üretmek için soğutucu akışkanı sıkıştırır.Termal enerji bina içinde hareket eder ve iç ünitelerden (veya sistemin yapısına bağlı olarak boru sistemlerinden) salınır.
Soğuk bir iklimde bir ısı pompası sizi kış boyunca sıcak tutar.
Soğutucu akışkan dış sıcaklıktan önemli ölçüde düşük olduğunda, ısı pompası güvenilir ısıtma sağlar.Ilıman havalarda, soğuk iklimlerde ısı pompaları %400'e varan verimle çalışabilir, yani tüketilen enerjinin dört katını üretir.
Tabii ki, hava ne kadar soğuksa, ısı pompasının ısı sağlamak için çalışması o kadar zorlaşır.Belli bir sıcaklık eşiğinin altında sistemin verimi düşecektir.Ancak bu, ısı pompalarının donma noktasının altındaki sıcaklıklar için uygun olmadığı anlamına gelmez.
Soğuk hava ısı pompaları (düşük ortam sıcaklığı ısı pompaları olarak da bilinirler), -30 derecenin altındaki sıcaklıklarda verimli bir şekilde çalışmalarını sağlayan yenilikçi özelliklere sahiptir.Bu işlevler şunları içerir:
Soğuk hava soğutucu
Tüm hava kaynaklı ısı pompaları, dış havadan çok daha soğuk olan bir bileşik olan soğutucu akışkan içerir.Soğuk iklimlerdeki ısı pompaları tipik olarak, geleneksel ısı pompası soğutucu akışkanlarından daha düşük kaynama noktalarına sahip soğutucu akışkanlar kullanır.Bu soğutucu akışkanlar, düşük ortam sıcaklıklarında sistemde akmaya devam edebilir ve soğuk havadan daha fazla ısı emebilir.
kompresör tasarımı
Son on yılda üreticiler, çalışma için gereken enerjiyi azaltmak ve dayanıklılığı artırmak için kompresörlerde iyileştirmeler yaptı.Soğuk iklimlerdeki ısı pompaları tipik olarak hızlarını gerçek zamanlı olarak ayarlayabilen değişken kompresörler kullanır.Geleneksel sabit hızlı kompresörler ya "açık" ya da "kapalı"dır ve bu her zaman etkili değildir.
Değişken kompresörler, ılıman havalarda maksimum hızlarının düşük bir yüzdesinde çalışabilir ve ardından aşırı sıcaklıklarda daha yüksek hızlara geçebilir.Bu invertörler ya hep ya hiç yöntemini kullanmaz, bunun yerine iç mekanı rahat bir sıcaklıkta tutmak için uygun miktarda enerji çeker.
Diğer mühendislik optimizasyonları
Tüm ısı pompaları enerji transferi için aynı temel süreci kullansa da, çeşitli mühendislik iyileştirmeleri bu sürecin verimliliğini artırabilir.Soğuk iklim ısı pompaları, azaltılmış ortam hava akışı, artırılmış kompresör kapasitesi ve geliştirilmiş sıkıştırma döngüleri konfigürasyonunu kullanabilir.Sistemin boyutu uygulamaya uygun olduğunda, bu tür iyileştirmeler, ısı pompalarının neredeyse her zaman çalıştığı Kuzeydoğu'nun soğuk kış aylarında bile enerji maliyetlerini büyük ölçüde azaltabilir.
Soğuk iklimlerde ısı pompaları ile geleneksel ısıtma sistemlerinin karşılaştırılması
Isı pompası ısıtmasının verimliliği, ısıtma mevsimi boyunca toplam ısıtma çıkışını (İngiliz ısı birimleri veya BTU'larla ölçülür) o zaman dilimindeki toplam enerji tüketimine (kilovat cinsinden ölçülür) bölen Isıtma Sezonu Performans Faktörü (HSPF) ile ölçülür. saat).HSPF ne kadar yüksek olursa verimlilik o kadar iyi olur.
Soğuk iklimlerdeki ısı pompaları 10 veya daha yüksek HSPF sağlayabilir - başka bir deyişle tükettiklerinden çok daha fazla enerji iletirler.Yaz aylarında ısı pompası soğutma moduna geçer ve yeni klima ünitesi gibi verimli (veya daha verimli) çalışır.
Yüksek HSPF ısı pompaları soğuk hava ile başa çıkabilir.Soğuk iklimlerdeki ısı pompaları, -20 °F'nin altındaki sıcaklıklarda hala güvenilir ısı sağlayabilir ve birçok model, donma noktasının altındaki sıcaklıklarda %100 verimlidir.Isı pompaları ılıman havalarda daha az elektrik tüketmesi nedeniyle yakma fırınları ve kazanlar gibi geleneksel sistemlere göre işletme maliyetleri çok daha düşüktür.Bina sahipleri için bu, zaman içinde önemli tasarruf anlamına gelir.
Bunun nedeni, doğal gaz fırınları gibi basınçlı hava sistemlerinin ısıyı bir yerden başka bir yere aktarmak yerine üretmesi gerektiğidir.Yepyeni bir yüksek verimli fırın, %98'lik bir yakıt kullanım oranına ulaşabilir, ancak verimsiz ısı pompası sistemleri bile %225 veya daha yüksek bir verimliliğe ulaşabilir.
Gönderim zamanı: 17 Nisan 2023