Водич за читање
Топлинските пумпи се сите бесни деновиве, особено во Европа, каде некои земји работат на забрана за инсталирање на печки на фосилни горива и котли во корист на повеќе опции за животна средина, вклучително и енергетски ефикасни топлински пумпи. (Печки топлински воздух и дистрибуирајте го преку цевки низ целата куќа, додека котлите топли вода за да обезбедат топла вода или греење на пареа.) Оваа година, американската влада започна да нуди даночни стимулации за инсталирање на топлински пумпи, кои имаат тенденција да чинат повеќе однапред од традиционалните печки но се многу поефикасни на долг рок.
Во областа на новите енергетски возила, бидејќи капацитетот на батеријата е ограничен, таа исто така ја поттикна индустријата да се сврти кон топлинските пумпи. Па можеби е време брзо да научиме што значат пумпите за топлина и што прават.
Кој е најчестиот вид пумпа за топлина?
Со оглед на неодамнешниот зуи, можеби ќе бидете изненадени кога ќе научите дека веќе користите aтоплинска пумпа- Веројатно имате повеќе од еден во вашиот дом и повеќе од еден во вашиот автомобил. Едноставно не ги нарекувате топлински пумпи: ги користите термините „фрижидер“ или „климатик“.
Всушност, овие машини се топлински пумпи, што значи дека ја движат топлината од релативно ладно место до релативно топло место. Топлината тече спонтано од топло до ладно. Но, ако сакате да го претворите од студ во топло, треба да го „пумпате“. Најдобрата аналогија тука е вода, која тече по ридот самостојно, но треба да се пумпа по ридот.
Кога ја испумпувате топлината содржана во некој вид ладно складирање (воздух, вода, итн.) На топлото складирање, ладното складирање станува постудено и топлото складирање станува потопло. Тоа е всушност она за што се работи вашиот фрижидер или климатик - се движи топлина од местото каде што не е потребно за некаде на друго место, и не ви е грижа дали трошите малку дополнителна топлина.
Како да направите практичен чилер со топлинска пумпа?
Клучен увид што произведеТоплински пумпи Дојде во почетокот на 19 век, кога голем број на пронаоѓачи, вклучувајќи го и Jacејкоб Перкинс, сфатија дека можат да изладат нешто на овој начин без да ги потрошат непостојаните течности што испариле за да се постигне ладењето. Наместо да ги ослободат овие пареи во атмосферата, тие тврдат, подобро е да ги соберете, да ги кондензирате во течност и да ја користите таа течност како течноста за ладење.
Тоа е она за што се фрижидерите и климатизерите. Тие испаруваат течни ладилници и ја користат ладната пареа за да ја апсорбираат топлината од внатрешноста на фрижидер или автомобил. Потоа тие го компресираат гасот, кој се кондензира во течна форма. Оваа течност сега е потопла отколку кога започна, така што некои од топлината што ја држи лесно може (можеби со помош на вентилатор) да се влева во околината - без разлика дали е на отворено или на друго место во кујната.
Тоа рече: Вие сте многу запознаени со топлинските пумпи; Само што продолжувате да ги повикувате на нив како климатизери и фрижидери.
Сега да направиме уште еден експеримент за размислување. Ако имате климатизација на прозорецот, можете дури и да го направите како вистински експеримент. Инсталирајте наназад. Тоа е, инсталирајте ги неговите контроли надвор од прозорецот. Направете го ова во ладно, суво време. Што ќе се случи?
Како што очекувате, тој дува ладен воздух во вашиот двор и ја ослободува топлината во вашиот дом. Значи, сè уште транспортира топлина, што го прави вашиот дом поудобен со загревање. Секако, го лади воздухот надвор, но тој ефект станува минимален откако ќе бидете далеку од прозорците.
Сега имате топлинска пумпа за да го загреете вашиот дом. Можеби не е најдобротоплинска пумпа, но тоа ќе работи. Уште повеќе, кога ќе дојде летото, исто така можете да го свртите наопаку и да го користите како климатик.
Се разбира, не го прави тоа всушност. Ако го пробате, несомнено ќе пропадне првиот пат кога врне дожд и вода влегува во контролорот. Наместо тоа, можете да си купите комерцијална пумпа за топлина „извор на воздух“ што го користи истиот принцип за да го загреете вашиот дом.
Проблемот, се разбира, е во тоа што вотката е скапа, и брзо ќе истепате од тоа за да го изладите виното. Дури и ако ја замените вотката со поевтин алкохол што трие, наскоро ќе се жалите за трошоците.
Некои од овие уреди го имаат она што се нарекуваат вентили за враќање, кои му овозможуваат на истиот уред да изврши двојна улога: тие можат да пумпаат топлина однадвор во или однатре надвор, обезбедувајќи и топлина и климатизација, како што е опишано подолу.
Зошто топлинските пумпи се поефикасни од електричните грејачи?
Топлинските пумпи се поефикасни од електричните грејачи затоа што не бараат електрична енергија за да генерираат топлина. Електричната енергија што ја користи атоплинска пумпаДали генерира малку топлина, но уште поважно е да пумпа топлина однадвор во вашиот дом. Соодносот на топлината ослободена во домот до енергијата испратена до електричниот компресор се нарекува коефициент на перформанси или COP.
Едноставен грејач на електричен простор кој ја обезбедува целата топлина генерирана од електричниот елемент за греење има полицаец од 1. Од друга страна, полицаецот на топлинска пумпа може да биде редослед со големина поголема.
Сепак, полицаецот на топлинска пумпа не е фиксна вредност. Тоа е обратно пропорционално со температурната разлика помеѓу двата резервоари во кои се пумпа топлината. Тоа, рече, ако пумпате топлина од не толку ладен резервоар до не толку топла зграда, полицаецот ќе биде голема вредност, што значи дека вашата топлинска пумпа е многу ефикасна при користење на електрична енергија. Но, ако се обидете да испумпате топлина од екстремно ладен резервоар во веќе топла зграда, вредноста на COP е намалена, што значи дека ефикасноста страда.
Резултатот е она што интуитивно го очекувате: најдобро е да го користите најтоплото нешто што можете да го најдете како резервоар за топлина на отворено.
Топлинските пумпи за извор на воздух, кои користат отворен воздух како резервоар за топлина, се најлошата опција во овој поглед затоа што надворешниот воздух е многу ладен во текот на сезоната на зимско греење. Уште подобри се пумпите за топлина на изворот на земја (познати и како геотермални топлински пумпи), затоа што дури и во зима, земјата на средни длабочини е сè уште топло.
Кој е најдобриот извор на топлина за топлинските пумпи?
Проблемот со изворот на земјаТоплински пумпие дека ви треба начин за пристап до овој закопан резервоар на топлина. Ако имате доволно простор околу вашиот дом, можете да ископате ровови и да закопате еден куп цевки на разумна длабочина, како што е длабоко неколку метри. Потоа можете да циркулирате течност (обично мешавина од вода и антифриз) низ овие цевки за да ја апсорбирате топлината од земјата. Алтернативно, можете да вежбате длабоки дупки во земјата и да инсталирате цевки вертикално во овие дупки. Сето ова ќе биде скапо, сепак.
Друга стратегија достапна за среќа е да се извлече топлина од блиското тело на вода со натопување цевка во водата на одредена длабочина. Овие се нарекуваат пумпи за топлина на извор на вода. Некои топлински пумпи користат понеобична стратегија за вадење топлина од воздухот, оставајќи ја зградата или од соларна топла вода.
Во многу ладни клими, има смисла да се инсталира пумпа за топлина на извор на земја ако е можно. Ова е веројатно причината зошто повеќето топлински пумпи во Шведска (која има една од најголемите броеви на топлински пумпи по глава на жител) се од овој вид. Но, дури и Шведска има голем процент на топлински пумпи со извор на воздух, кои го веруваат заедничкото тврдење (барем во Соединетите држави) дека топлинските пумпи се погодни само за загревање на домовите во благи клими.
Значи, каде и да сте, ако можете да си дозволите повисоки трошоци однапред, следниот пат кога ќе се соочите со одлука за тоа како да го загреете вашиот дом, размислете да користите пумпа за топлина наместо традиционален шпорет или котел.
Време на пост: октомври-19-2023 година