Lukuopas
Lämpöpumput ovat nykyään muotia, etenkin Euroopassa, jossa jotkin maat pyrkivät kieltämään fossiilisia polttoaineita käyttävien uunien ja kattiloiden asennuksen ympäristöystävällisempien vaihtoehtojen, mukaan lukien energiatehokkaiden lämpöpumppujen, puolesta. (Uunit lämmittävät ilmaa ja jakavat sen putkien kautta koko taloon, kun taas kattilat lämmittävät vettä kuuman veden tai höyryn lämmittämiseksi.) Tänä vuonna Yhdysvaltain hallitus alkoi tarjota verohelpotuksia lämpöpumppujen asentamisesta, jotka yleensä maksavat etukäteen enemmän kuin perinteiset uunit. mutta ovat paljon tehokkaampia pitkällä aikavälillä.
Uusien energiaajoneuvojen alalla akkukapasiteetin rajallisuus on myös saanut teollisuuden kääntymään lämpöpumppujen puoleen. Joten ehkä on aika oppia nopeasti, mitä lämpöpumput tarkoittavat ja mitä ne tekevät.
Mikä on yleisin lämpöpumpputyyppi?
Viimeaikaisen kohua huomioiden saatat yllättyä kuullessani, että käytät jo alämpöpumppu- sinulla on luultavasti enemmän kuin yksi kotonasi ja useampi kuin yksi autossasi. Et vain kutsu niitä lämpöpumpuiksi: käytät termejä "jääkaappi" tai "ilmastointilaite".
Itse asiassa nämä koneet ovat lämpöpumppuja, mikä tarkoittaa, että ne siirtävät lämpöä suhteellisen kylmästä paikasta suhteellisen kuumaan paikkaan. Lämpö virtaa spontaanisti kuumasta kylmään. Mutta jos haluat muuttaa sen kylmästä kuumaksi, sinun on "pumppattava" se. Paras analogia tässä on vesi, joka virtaa alas mäkeä itsekseen, mutta se on pumpattava mäkeä ylös.
Kun pumppaat jonkinlaisen kylmävaraston (ilma, vesi jne.) sisältämää lämpöä kuumavarastoon, kylmävarasto kylmenee ja kuumavarasto kuumenee. Juuri tästä jääkaapissasi tai ilmastointilaitteessasi on kyse – se siirtää lämmön tarpeettomasta paikasta jonnekin muualle, etkä välitä, jos hukkaat vähän ylimääräistä lämpöä.
Kuinka tehdä käytännöllinen jäähdytin lämpöpumpulla?
Keskeinen oivallus, joka tuottilämpöpumput tuli 1800-luvun alussa, jolloin monet keksijät, mukaan lukien Jacob Perkins, ymmärsivät, että he voisivat jäähdyttää jotain tällä tavalla tuhlaamatta haihtuvia nesteitä, jotka haihtuivat jäähdytyksen saavuttamiseksi. Sen sijaan, että nämä höyryt vapautuisivat ilmakehään, he väittivät, että olisi parempi kerätä ne, kondensoida ne nesteeksi ja käyttää tätä nestettä uudelleen jäähdytysnesteenä.
Jääkaapit ja ilmastointilaitteet ovat sitä varten. Ne haihduttavat nestemäisiä kylmäaineita ja käyttävät kylmää höyryä lämmön imemiseen jääkaapin tai auton sisältä. Sitten ne puristavat kaasun, joka tiivistyy takaisin nestemäiseen muotoon. Tämä neste on nyt kuumempi kuin käynnistyessään, joten osa sen sisältämästä lämmöstä voi helposti (mahdollisesti tuulettimen avulla) virrata ympäröivään ympäristöön - joko ulkona tai muualla keittiössä.
Se sanoi: tunnet lämpöpumput hyvin; Kyse on vain siitä, että kutsut niitä ilmastointilaitteiksi ja jääkaapeiksi.
Tehdään nyt toinen ajatuskoe. Jos sinulla on ikkunailmastointi, voit tehdä sen jopa todellisena kokeiluna. Asenna taaksepäin. Eli asenna sen säätimet ikkunan ulkopuolelle. Tee tämä viileällä ja kuivalla säällä. Mitä tulee tapahtumaan?
Kuten voit odottaa, se puhaltaa kylmää ilmaa takapihallesi ja vapauttaa lämpöä kotiisi. Joten se kuljettaa edelleen lämpöä ja tekee kodistasi mukavamman lämmittämällä sitä. Toki se jäähdyttää ulkoilmaa, mutta vaikutus on minimaalinen, kun olet poissa Windowsista.
Sinulla on nyt lämpöpumppu kotisi lämmittämiseen. Se ei ehkä ole paraslämpöpumppu, mutta kyllä se onnistuu. Lisäksi kesän tullessa sen voi myös kääntää ylösalaisin ja käyttää ilmastointilaitteena.
Älä tietenkään tee niin. Jos yrität sitä, se epäilemättä epäonnistuu, kun sataa ensimmäistä kertaa ja vettä tulee ohjaimeen. Sen sijaan voit ostaa itsellesi kaupallisen "ilmalämpöpumpun", joka käyttää samaa periaatetta kotisi lämmittämiseen.
Ongelmana on tietysti se, että vodka on kallista, ja se loppuu nopeasti viinin jäähdyttämiseen. Vaikka korvaisit vodkan halvemmalla hankausalkoholilla, tulet pian valittamaan kuluista.
Joissakin näistä laitteista on ns. kääntöventtiilejä, jotka mahdollistavat saman laitteen suorittavan kaksinkertaisen roolin: ne voivat pumpata lämpöä ulkopuolelta sisään tai sisältä ulos ja tuottaa sekä lämpöä että ilmastointia, kuten alla on kuvattu.
Miksi lämpöpumput ovat tehokkaampia kuin sähkölämmittimet?
Lämpöpumput ovat tehokkaampia kuin sähkölämmittimet, koska ne eivät vaadi sähköä lämmön tuottamiseen. Sähkön käyttämä alämpöpumpputuottaa jonkin verran lämpöä, mutta mikä tärkeintä, se pumppaa lämpöä ulkopuolelta kotiisi. Kotiin vapautuvan lämmön suhdetta sähkökompressoriin lähetettyyn energiaan kutsutaan suorituskykykertoimeksi tai COP:ksi.
Yksinkertaisen sähkölämmittimen, joka tuottaa kaiken sähkövastuksen tuottaman lämmön, COP on 1. Toisaalta lämpöpumpun COP voi olla suuruusluokkaa suurempi.
Lämpöpumpun COP ei kuitenkaan ole kiinteä arvo. Se on kääntäen verrannollinen lämpötilaeroon kahden säiliön välillä, joissa lämpöä pumpataan. Jos pumppaat lämpöä ei liian kylmästä säiliöstä ei liian kuumaan rakennukseen, COP on suuri arvo, mikä tarkoittaa, että lämpöpumppusi käyttää erittäin tehokkaasti sähköä. Mutta jos yrität pumpata lämpöä erittäin kylmästä säiliöstä jo lämpimään rakennukseen, COP-arvo laskee, mikä tarkoittaa, että tehokkuus kärsii.
Tulos on mitä intuitiivisesti odotat: on parasta käyttää lämpimintä mitä voit löytää ulkolämpövaraajana.
Ilmalämpöpumput, jotka käyttävät ulkoilmaa lämmönvaraajana, ovat tässä suhteessa huonoin vaihtoehto, koska ulkoilma on talvella lämmityskaudella erittäin kylmää. Vielä parempia ovat maalämpöpumput (tunnetaan myös nimellä maalämpöpumput), koska jopa talvella maa on keskisyvillä syvyyksillä vielä melko lämmin.
Mikä on paras lämmönlähde lämpöpumpulle?
Ongelma maalähteen kanssalämpöpumputon, että tarvitset tavan päästä käsiksi tähän haudattuun lämpösäiliöön. Jos kotisi ympärillä on tarpeeksi tilaa, voit kaivaa ojia ja kaivaa putkia kohtuulliseen syvyyteen, esimerkiksi muutaman metrin syvyyteen. Voit sitten kierrättää nestettä (yleensä veden ja pakkasnesteen seosta) näiden putkien läpi imemään lämpöä maasta. Vaihtoehtoisesti voit porata syviä reikiä maahan ja asentaa putket pystysuoraan näihin reikiin. Kaikki tämä tulee kuitenkin kalliiksi.
Toinen harvojen onnekkaiden käytettävissä oleva strategia on ottaa lämpöä läheisestä vesistöstä upottamalla putki veteen tiettyyn syvyyteen. Näitä kutsutaan vesilämpöpumpuiksi. Jotkut lämpöpumput käyttävät epätavallisempaa strategiaa, jossa lämpö otetaan talteen rakennuksesta lähtevästä ilmasta tai aurinkolämpövedestä.
Erittäin kylmissä ilmastoissa on järkevää asentaa maalämpöpumppu, jos mahdollista. Tästä syystä useimmat lämpöpumput Ruotsissa (jossa on yksi eniten lämpöpumppuja asukasta kohden) ovat tämän tyyppisiä. Mutta jopa Ruotsissa on suuri prosenttiosuus ilmalämpöpumppuja, mikä kumoaa yleisen väitteen (ainakin Yhdysvalloissa), että lämpöpumput soveltuvat vain kodin lämmittämiseen leudoissa ilmastoissa.
Joten missä tahansa oletkin, jos sinulla on varaa korkeampiin ennakkokustannuksiin, kun seuraavan kerran joudut tekemään päätöksen kotisi lämmittämisestä, harkitse lämpöpumpun käyttöä perinteisen kiukaan tai kattilan sijaan.
Postitusaika: 19.10.2023