על משאבת חום לחימום הבית באקלים קר

עקרון העבודה של משאבות חום באקלים קר

משאבת חום מקור אוויר היא הסוג הנפוץ ביותר של טכנולוגיית משאבת חום.מערכות אלו משתמשות באוויר הסביבה מחוץ למבנה כמקור חום או רדיאטור.

משאבת החום פועלת במצב קירור תוך שימוש באותו תהליך כמו מיזוג אוויר.אבל במצב חימום, המערכת משתמשת באוויר חיצוני כדי לחמם את נוזל הקירור.משאבת החום דוחסת את נוזל הקירור כדי לייצר גז חם יותר.אנרגיה תרמית נעה בתוך המבנה ומשתחררת דרך יחידות פנימיות (או דרך מערכות צנרת, בהתאם למבנה המערכת).

משאבת חום באקלים קר תחמם אותך לאורך כל החורף.

כאשר נוזל הקירור נמוך משמעותית מהטמפרטורה החיצונית, משאבת החום מספקת חימום אמין.במזג אוויר נוח, משאבות חום באקלים קר יכולות לפעול ביעילות של עד 400% - במילים אחרות, הן מייצרות פי ארבעה מהאנרגיה הנצרכת.

כמובן שככל שמזג האוויר קר יותר, כך קשה יותר למשאבת החום לעבוד כדי לספק חום.מתחת לסף טמפרטורה מסוים, יעילות המערכת תרד.אבל זה לא אומר שמשאבות חום אינן מתאימות לטמפרטורות מתחת לנקודת הקיפאון.

למשאבות חום למזג אוויר קר (המוכרות גם כמשאבות חום בטמפרטורת סביבה נמוכה) יש תכונות חדשניות המאפשרות להן לפעול ביעילות בטמפרטורות מתחת ל-30 מעלות.פונקציות אלו כוללות:

קירור מזג אוויר קר
כל משאבות החום של מקור האוויר מכילות קירור, תרכובת קרה הרבה יותר מאוויר חיצוני.משאבות חום באקלים קר משתמשות בדרך כלל בחומרי קירור עם נקודות רתיחה נמוכות יותר מקירור משאבות חום מסורתיות.חומרי קירור אלו יכולים להמשיך לזרום במערכת בטמפרטורות סביבה נמוכות ולספוג יותר חום מהאוויר הקר.

עיצוב מדחס
בעשור האחרון ביצעו היצרנים שיפורים במדחסים כדי להפחית את האנרגיה הדרושה לפעולה ולשפר את העמידות.משאבות חום באקלים קר משתמשות בדרך כלל במדחסים משתנים שיכולים להתאים את המהירות שלהם בזמן אמת.מדחסים מסורתיים במהירות קבועה הם "פועלים" או "כבויים", מה שלא תמיד יעיל.

מדחסים משתנים יכולים לפעול באחוז נמוך מהמהירות המרבית שלהם במזג אוויר נוח ולאחר מכן לעבור למהירויות גבוהות יותר בטמפרטורות קיצוניות.ממירים אלו אינם משתמשים בכל השיטות או באף אחת, אלא מחלצים כמות אנרגיה מתאימה כדי לשמור על טמפרטורה נוחה של החלל הפנימי.

אופטימיזציות הנדסיות אחרות

למרות שכל משאבות החום משתמשות באותו תהליך בסיסי להעברת אנרגיה, שיפורים הנדסיים שונים יכולים לשפר את היעילות של תהליך זה.משאבות חום באקלים קר יכולות לנצל זרימת אוויר מופחתת, קיבולת מדחס מוגברת ותצורה משופרת של מחזורי דחיסה.כאשר גודל המערכת מתאים ליישום, שיפורים מסוג זה יכולים להוזיל מאוד את עלויות האנרגיה, גם בחורף הקר של צפון מזרח, בו כמעט תמיד פועלות משאבות חום.

השוואה בין משאבות חום למערכות חימום מסורתיות באקלים קר

היעילות של חימום משאבת חום נמדדת על ידי גורם ביצועי עונת החימום (HSPF), המחלק את תפוקת החימום הכוללת במהלך עונת החימום (נמדדת ביחידות תרמיות בריטיות או BTUs) בצריכת האנרגיה הכוללת במהלך פרק זמן זה (נמדדת בקילווואט). שעה (ות).ככל שה-HSPF גבוה יותר, כך היעילות טובה יותר.

משאבות חום באקלים קר יכולות לספק HSPF של 10 ומעלה - במילים אחרות, הן מעבירות הרבה יותר אנרגיה ממה שהן צורכות.במהלך חודשי הקיץ, משאבת החום עוברת למצב קירור ופועלת בצורה יעילה (או יעילה יותר) כמו יחידת המיזוג החדשה.

משאבות חום גבוהות HSPF יכולות להתמודד עם מזג אוויר קר.משאבות חום באקלים קר עדיין יכולות לספק חום אמין בטמפרטורות מתחת ל-20 מעלות צלזיוס, ודגמים רבים יעילים ב-100% בטמפרטורות מתחת לנקודת הקיפאון.בשל העובדה שמשאבות חום צורכות פחות חשמל במזג אוויר נוח, עלויות התפעול שלהן נמוכות בהרבה בהשוואה למערכות מסורתיות כמו תנורי בעירה ודודים.עבור בעלי מבנים המשמעות היא חיסכון משמעותי לאורך זמן.

הסיבה לכך היא שמערכות אוויר מאולצות כמו תנורי גז טבעי חייבות לייצר חום, במקום להעביר אותו ממקום אחד לאחר.תנור חדש ביעילות גבוהה עשוי להשיג שיעור ניצול דלק של 98%, אך אפילו מערכות משאבות חום לא יעילות יכולות להגיע ליעילות של 225% ומעלה.