Lugemisjuhend
Soojuspumbad on tänapäeval väga populaarsed, eriti Euroopas, kus mõned riigid töötavad fossiilkütustel töötavate ahjude ja katelde paigaldamise keelustamise nimel, eelistades keskkonnasõbralikumaid valikuid, sealhulgas energiatõhusaid soojuspumpasid. (Ahjud soojendavad õhku ja jaotavad seda torude kaudu kogu majas, samal ajal kui katlad soojendavad vett sooja vee või auru tootmiseks.) Sel aastal hakkas USA valitsus pakkuma maksusoodustusi soojuspumpade paigaldamiseks, mis kipuvad alguses kallimaks maksma kui traditsioonilised ahjud, kuid on pikas perspektiivis palju tõhusamad.
Uute energiaallikatega sõidukite valdkonnas on akude piiratud mahutavus ajendanud tööstust pöörduma soojuspumpade poole. Seega on ehk aeg kiiresti teada saada, mida soojuspumbad tähendavad ja mida need teevad.
Mis on kõige levinum soojuspumba tüüp?
Arvestades hiljutist elevust, võite olla üllatunud, kui saate teada, et te juba kasutatesoojuspump- sul on ilmselt kodus ja autos rohkem kui üks. Sa lihtsalt ei nimeta neid soojuspumpadeks: kasutad termineid "külmik" või "konditsioneer".
Tegelikult on need masinad soojuspumbad, mis tähendab, et nad liigutavad soojust suhteliselt külmast kohast suhteliselt kuuma kohta. Soojus voolab spontaanselt kuumast külma. Aga kui soovite seda külmast kuumaks muuta, peate seda "pumbama". Parim analoogia on siin vesi, mis voolab ise mäest alla, aga tuleb mäest üles pumbata.
Kui pumbata mingisuguses külmhoidlas (õhk, vesi jne) sisalduv soojus kuuma hoidlasse, muutub külmhoidla külmemaks ja kuum hoidla kuumemaks. See ongi tegelikult teie külmkapi või kliimaseadme eesmärk – see liigutab soojust mittevajalikust kohast mujale ja te ei hooli, kui raiskate natuke lisasoojust.
Kuidas teha praktilist soojuspumbaga jahutit?
Peamine arusaam, mis tekitassoojuspumbad saabus 19. sajandi alguses, kui mitmed leiutajad, sealhulgas Jacob Perkins, mõistsid, et nad saavad sel viisil midagi jahutada, ilma et raiskaksid jahutamiseks aurustunud lenduvaid vedelikke. Nende väitel oleks aurude atmosfääri paiskamise asemel parem need koguda, vedelikuks kondenseerida ja seda vedelikku jahutusagensina taaskasutada.
Selleks külmikud ja kliimaseadmed ongi. Need aurustavad vedelaid külmaaineid ja kasutavad külma auru külmiku või auto seest soojuse neelamiseks. Seejärel suruvad nad gaasi kokku, mis kondenseerub tagasi vedelaks. See vedelik on nüüd kuumem kui alguses, seega saab osa selles sisalduvast soojusest (võimalik, et ventilaatori abil) kergesti ümbritsevasse keskkonda voolata – olgu see siis õues või mujal köögis.
See tähendab, et sa oled soojuspumpadega väga tuttav; lihtsalt sa nimetad neid pidevalt kliimaseadmeteks ja külmikuteks.
Nüüd teeme veel ühe mõtteeksperimendi. Kui teil on aknakliimaseade, saate seda isegi päris eksperimendina teha. Paigaldage see tagurpidi. See tähendab, et paigaldage selle juhtnupud akna välisküljele. Tehke seda jaheda ja kuiva ilmaga. Mis juhtub?
Nagu arvata võib, puhub see külma õhku teie tagaaeda ja vabastab teie koju soojust. Seega transpordib see ikkagi soojust, muutes teie kodu kütmise teel mugavamaks. Muidugi, see jahutab välisõhku, kuid see mõju väheneb minimaalselt, kui olete akendest eemal.
Nüüd on teil kodu kütmiseks soojuspump. See ei pruugi olla parim valik.soojuspump, aga see toimib. Veelgi enam, suve saabudes saab selle ka tagurpidi pöörata ja konditsioneerina kasutada.
Muidugi ära seda tegelikult tee. Kui sa seda proovid, siis see kahtlemata ebaõnnestub esimesel korral, kui vihma sajab ja vesi kontrollerisse satub. Selle asemel võid endale osta kommertskasutuses oleva "õhk-vesi" soojuspumba, mis kasutab sama põhimõtet kodu kütmiseks.
Probleem on muidugi selles, et viin on kallis ja see saab veini jahutamiseks kiiresti otsa. Isegi kui asendate viina odavama denatureeritud alkoholiga, kurdate peagi kulu üle.
Mõnel neist seadmetest on nn tagasivooluklapid, mis võimaldavad samal seadmel täita kahte rolli: nad saavad pumbata soojust väljastpoolt sisse või seestpoolt välja, pakkudes nii kütet kui ka kliimaseadet, nagu allpool kirjeldatud.
Miks on soojuspumbad elektriradiaatoritest tõhusamad?
Soojuspumbad on elektriradiaatoritest tõhusamad, kuna need ei vaja soojuse tootmiseks elektrit. Soojuspumba kasutatav elektersoojuspumpSee tekitab küll teatud hulga soojust, aga mis veelgi olulisem, pumpab see väljastpoolt teie koju soojust. Kodusse eraldatud soojuse ja elektrikompressorile saadetud energia suhet nimetatakse jõudluskoefitsiendiks ehk COP-ks.
Lihtsa elektrilise ruumiküttekeha, mis annab kogu elektrilise kütteelemendi tekitatud soojuse, COP on 1. Soojuspumba COP seevastu võib olla suurusjärgu võrra suurem.
Soojuspumba COP ei ole siiski fikseeritud väärtus. See on pöördvõrdeline kahe reservuaari temperatuuride vahega, kuhu soojust pumbatakse. Seega, kui pumbata soojust mitte liiga külmast reservuaarist mitte liiga kuuma hoonesse, on COP suur väärtus, mis tähendab, et teie soojuspump on elektrienergia kasutamisel väga tõhus. Aga kui proovite pumbata soojust äärmiselt külmast reservuaarist juba sooja hoonesse, väheneb COP väärtus, mis tähendab, et efektiivsus kannatab.
Tulemus on see, mida sa intuitiivselt ootad: kõige parem on kasutada õues soojusreservuaarina kõige soojemat asja, mida leida võib.
Õhusoojuspumbad, mis kasutavad soojusreservuaarina välisõhku, on selles osas halvim variant, kuna talvisel kütteperioodil on välisõhk väga külm. Veelgi paremad on maasoojuspumbad (tuntud ka kui geotermilised soojuspumbad), sest isegi talvel on maa keskmisel sügavusel üsna soe.
Mis on soojuspumpade jaoks parim soojusallikas?
Maapealse allika probleemsoojuspumbadon see, et teil on vaja võimalust sellele maetud soojusreservuaarile ligi pääseda. Kui teil on oma kodu ümber piisavalt ruumi, võite kaevata kraavid ja matta hunniku torusid mõistlikule sügavusele, näiteks mõne meetri sügavusele. Seejärel saate nendes torudes tsirkuleerida vedelikku (tavaliselt vee ja antifriisi segu), et neelata maapinnast soojust. Teise võimalusena võite puurida maasse sügavad augud ja paigaldada torud vertikaalselt nendesse aukudesse. Kõik see läheb aga kalliks.
Teine strateegia, mis on vähestele õnnelikele kättesaadav, on ammutada soojust lähedalasuvast veekogust, kastes toru teatud sügavusele vette. Neid nimetatakse vee-soojuspumpadeks. Mõned soojuspumbad kasutavad ebatavalisemat strateegiat, ammutades soojust hoonest väljuvast õhust või päikeseenergial töötavast soojast veest.
Väga külmas kliimas on mõistlik paigaldada võimalusel maasoojuspump. Ilmselt seetõttu on enamik Rootsi (kus on üks suurimaid soojuspumpade arvu elaniku kohta) soojuspumpasid just seda tüüpi. Kuid isegi Rootsis on suur osa õhk-vesi soojuspumpasid, mis lükkab ümber levinud väite (vähemalt Ameerika Ühendriikides), et soojuspumbad sobivad kodude kütmiseks ainult pehmes kliimas.
Seega, kus iganes te ka ei viibiks, kui saate endale lubada kõrgemaid esialgseid kulusid, siis järgmine kord, kui peate otsustama, kuidas oma kodu kütta, kaaluge traditsioonilise ahju või boileri asemel soojuspumba kasutamist.
Postituse aeg: 19. okt 2023