Princip rada dizalica topline u hladnim klimatskim uvjetima
Toplinska pumpa zrak je najčešća vrsta tehnologije dizalice topline.Ovi sustavi koriste okolni zrak izvan zgrade kao izvor topline ili radijator.
Dizalica topline radi u načinu hlađenja koristeći isti proces kao i klima uređaj.Ali u načinu grijanja, sustav koristi vanjski zrak za zagrijavanje rashladnog sredstva.Toplinska pumpa komprimira rashladno sredstvo kako bi proizvela topliji plin.Toplinska energija se kreće unutar zgrade i ispušta kroz unutarnje jedinice (ili kroz cjevovodne sustave, ovisno o strukturi sustava).
Dizalica topline u hladnoj klimi grijat će vas tijekom cijele zime.
Kada je rashladno sredstvo znatno niže od vanjske temperature, dizalica topline osigurava pouzdano grijanje.U blagim vremenskim uvjetima dizalice topline u hladnim klimatskim uvjetima mogu raditi s učinkovitošću do 400% – drugim riječima, proizvode četiri puta više energije od potrošene.
Naravno, što je vrijeme hladnije, to je dizalici topline teže raditi kako bi osigurala toplinu.Ispod određenog temperaturnog praga, učinkovitost sustava će se smanjiti.Ali to ne znači da dizalice topline nisu prikladne za temperature ispod točke smrzavanja.
Dizalice topline za hladno vrijeme (poznate i kao dizalice topline za niske temperature okoline) imaju inovativne značajke koje im omogućuju učinkovit rad na temperaturama ispod – 30 stupnjeva.Ove funkcije uključuju:
Rashladno sredstvo za hladno vrijeme
Sve toplinske pumpe sa zrakom sadrže rashladno sredstvo, spoj koji je mnogo hladniji od vanjskog zraka.Dizalice topline u hladnim klimama obično koriste rashladna sredstva s nižim vrelištem od tradicionalnih rashladnih sredstava dizalica topline.Ova rashladna sredstva mogu nastaviti teći kroz sustav pri niskim temperaturama okoline i apsorbirati više topline iz hladnog zraka.
Dizajn kompresora
U proteklom desetljeću proizvođači su poboljšali kompresore kako bi smanjili energiju potrebnu za rad i poboljšali trajnost.Dizalice topline u hladnim klimama obično koriste varijabilne kompresore koji mogu prilagoditi svoju brzinu u stvarnom vremenu.Tradicionalni kompresori konstantne brzine su ili "uključeni" ili "isključeni", što nije uvijek učinkovito.
Varijabilni kompresori mogu raditi s niskim postotkom svoje maksimalne brzine po blagom vremenu i zatim se prebaciti na više brzine pri ekstremnim temperaturama.Ovi pretvarači ne koriste sve ili nijednu metodu, već umjesto toga izvlače odgovarajuću količinu energije kako bi unutarnji prostor održavali na ugodnoj temperaturi.
Ostale inženjerske optimizacije
Iako sve dizalice topline koriste isti osnovni proces za prijenos energije, različita inženjerska poboljšanja mogu poboljšati učinkovitost ovog procesa.Dizalice topline za hladnu klimu mogu iskoristiti smanjeni protok zraka iz okoline, povećani kapacitet kompresora i poboljšanu konfiguraciju ciklusa kompresije.Kada je veličina sustava prikladna za primjenu, ove vrste poboljšanja mogu uvelike smanjiti troškove energije, čak i u hladnoj zimi na sjeveroistoku, gdje dizalice topline gotovo uvijek rade.
Usporedba između dizalica topline i tradicionalnih sustava grijanja u hladnim klimama
Učinkovitost grijanja dizalicom topline mjeri se faktorom učinka sezone grijanja (HSPF), koji dijeli ukupnu toplinsku snagu tijekom sezone grijanja (mjereno u britanskim toplinskim jedinicama ili BTU) s ukupnom potrošnjom energije tijekom tog vremenskog razdoblja (mjereno u kilovatima). sati).Što je veći HSPF, to je bolja učinkovitost.
Dizalice topline u hladnim klimatskim uvjetima mogu osigurati HSPF od 10 ili više – drugim riječima, prenose mnogo više energije nego što troše.Tijekom ljetnih mjeseci dizalica topline se prebacuje u način rada hlađenja i radi učinkovito (ili učinkovitije) poput novog klima uređaja.
Dizalice topline s visokim HSPF-om mogu se nositi s hladnim vremenom.Dizalice topline u hladnim klimatskim uvjetima još uvijek mogu osigurati pouzdanu toplinu na temperaturama ispod -20 °F, a mnogi modeli su 100% učinkoviti na temperaturama ispod točke smrzavanja.Zbog činjenice da toplinske crpke troše manje električne energije u blagim vremenskim uvjetima, njihovi su operativni troškovi znatno niži u usporedbi s tradicionalnim sustavima kao što su peći i kotlovi za izgaranje.Za vlasnike zgrada to znači značajne uštede tijekom vremena.
To je zato što sustavi s prisilnim zrakom poput peći na prirodni plin moraju stvarati toplinu, umjesto da je prenose s jednog mjesta na drugo.Potpuno nova visokoučinkovita peć može postići stopu iskorištenja goriva od 98%, ali čak i neučinkoviti sustavi toplinske pumpe mogu postići učinkovitost od 225% ili više.
Vrijeme objave: 17. travnja 2023