Lämpöpumppujen toimintaperiaate kylmissä ilmastoissa
Ilmalämpöpumppu on yleisin lämpöpumpputekniikan tyyppi.Nämä järjestelmät käyttävät rakennuksen ulkopuolelta tulevaa ilmaa lämmönlähteenä tai patterina.
Lämpöpumppu toimii jäähdytystilassa samalla prosessilla kuin ilmastointi.Mutta lämmitystilassa järjestelmä käyttää ulkoista ilmaa kylmäaineen lämmittämiseen.Lämpöpumppu puristaa kylmäaineen tuottamaan kuumempaa kaasua.Lämpöenergia liikkuu rakennuksen sisällä ja vapautuu sisäyksiköiden (tai putkistojen kautta järjestelmän rakenteesta riippuen) kautta.
Lämpöpumppu kylmässä ilmastossa pitää sinut lämpimänä läpi talven.
Kun kylmäaine on huomattavasti alhaisempi kuin ulkolämpötila, lämpöpumppu tuottaa luotettavaa lämmitystä.Leudolla säällä kylmän ilmaston lämpöpumput voivat toimia jopa 400 %:n hyötysuhteella, eli ne tuottavat nelinkertaisesti kulutetun energian.
Tietysti mitä kylmempää sää on, sitä vaikeampaa lämpöpumpun on tuottaa lämpöä.Tietyn lämpötilakynnyksen alapuolella järjestelmän tehokkuus laskee.Mutta tämä ei tarkoita, että lämpöpumput eivät sovellu jäätymispisteen alapuolelle.
Kylmän sään lämpöpumpuissa (tunnetaan myös matalan ympäristön lämpötilan lämpöpumpuina) on innovatiivisia ominaisuuksia, jotka mahdollistavat niiden tehokkaan toiminnan alle –30 asteen lämpötiloissa.Näitä toimintoja ovat:
Kylmän sään kylmäaine
Kaikki ilmalämpöpumput sisältävät kylmäainetta, yhdistettä, joka on paljon kylmempää kuin ulkoilma.Kylmän ilmaston lämpöpumpuissa käytetään tyypillisesti kylmäaineita, joiden kiehumispiste on alhaisempi kuin perinteisillä lämpöpumppujen kylmäaineilla.Nämä kylmäaineet voivat jatkaa virtaamista järjestelmän läpi alhaisissa ympäristön lämpötiloissa ja imeä enemmän lämpöä kylmästä ilmasta.
Kompressorin muotoilu
Viimeisen vuosikymmenen aikana valmistajat ovat tehneet kompressoreihin parannuksia vähentääkseen toiminnan vaatimaa energiaa ja parantaakseen kestävyyttä.Kylmän ilmaston lämpöpumput käyttävät tyypillisesti säädettäviä kompressoreja, jotka voivat säätää nopeuttaan reaaliajassa.Perinteiset vakionopeuskompressorit ovat joko "päällä" tai "pois päältä", mikä ei aina ole tehokasta.
Säädettävät kompressorit voivat toimia pienellä prosenttiosuudella enimmäisnopeudestaan leudolla säällä ja vaihtaa sitten suuremmille nopeuksille äärimmäisissä lämpötiloissa.Nämä invertterit eivät käytä kaikkia tai ei mitään menetelmiä, vaan ottavat sen sijaan sopivan määrän energiaa pitääkseen sisätilan miellyttävässä lämpötilassa.
Muut tekniset optimoinnit
Vaikka kaikki lämpöpumput käyttävät samaa perusprosessia energian siirtoon, erilaiset tekniset parannukset voivat parantaa tämän prosessin tehokkuutta.Kylmän ilmaston lämpöpumput voivat hyödyntää pienentynyttä ympäristön ilmavirtaa, parempaa kompressorikapasiteettia ja parannettua puristusjaksojen konfiguraatiota.Kun järjestelmän koko on sovellukseen sopiva, tämän tyyppiset parannukset voivat vähentää energiakustannuksia huomattavasti, jopa Koillisosan kylmänä talvena, jossa lämpöpumput ovat lähes aina käynnissä.
Lämpöpumppujen ja perinteisten lämmitysjärjestelmien vertailu kylmissä ilmastoissa
Lämpöpumpun lämmityksen hyötysuhde mitataan lämmityskauden tehokertoimella (HSPF), joka jakaa lämmityskauden kokonaislämmitystehon (mitattu Ison-Britannian lämpöyksiköissä tai BTU:issa) kyseisen ajanjakson kokonaisenergiankulutuksella (kilowateina mitattuna). tuntia).Mitä korkeampi HSPF, sitä parempi tehokkuus.
Lämpöpumput kylmissä ilmastoissa voivat tuottaa HSPF:n 10 tai enemmän – toisin sanoen ne siirtävät paljon enemmän energiaa kuin kuluttavat.Kesäkuukausina lämpöpumppu kytkeytyy jäähdytystilaan ja toimii tehokkaasti (tai tehokkaammin) kuten uusi ilmastointilaite.
Korkean HSPF:n lämpöpumput kestävät kylmää säätä.Lämpöpumput kylmissä ilmastoissa voivat silti tuottaa luotettavaa lämpöä alle -20 °F:n lämpötiloissa, ja monet mallit ovat 100 % tehokkaita jäätymispisteen alapuolella.Koska lämpöpumput kuluttavat vähemmän sähköä leuolla säällä, niiden käyttökustannukset ovat paljon alhaisemmat verrattuna perinteisiin järjestelmiin, kuten polttouuneihin ja kattiloihin.Rakennuksen omistajille tämä tarkoittaa merkittäviä säästöjä ajan mittaan.
Tämä johtuu siitä, että paineilmajärjestelmien, kuten maakaasuuunien, on tuotettava lämpöä sen sijaan, että se siirrettäisiin paikasta toiseen.Upouuden tehokkaan uunin polttoaineen käyttöaste voi olla 98 %, mutta jopa tehottomat lämpöpumppujärjestelmät voivat saavuttaa 225 % tai korkeamman hyötysuhteen.
Postitusaika: 17.4.2023