Visninger:0 Forfatter:Site Editor Publiceringstid: 2021-01-14 Oprindelse:Websted
Da den er så kort som muligt, pumper den varme.Det er det!
Konceptet med en 'pumpe' er ufuldstændigt uden 'mod det spontane flow'.Der er ionpumper i kroppen, der tjener til at transportere en bestemt ion mod dens koncentrationsgradient.Du har måske set en vandpumpe pumpe vand mod tyngdekraften.Så der er transport fra et område med lav koncentration til et område med høj koncentration.Det samme gælder for varmepumpen.Her har vi en 'varmekilde' for 'regionen med lav koncentration' og 'køleplade' for 'regionen med høj koncentration.'
Ja.Du hørte det rigtigt.Koncentration, uanset om den er høj eller lav, er ikke det, der betyder noget her.Den virkelige forskel er mellem de naturlige og de energidrevne ruter.Et flow eller en transport, der ellers ikke ville ske.
Det er blevet meget nemmere at definere en varmepumpe.Enhver enhed, der driver varmestrømmen fra en varmekilde til en køleplade, er en varmepumpe.EN varmepumpe handler mere om mekanismen og anvendelsen af princippet nævnt ovenfor end selve enheden, fordi du vil observere denne applikation i forskellige regioner omkring dig.
De fleste mennesker tror måske, at dette er en nylig opfindelse.Det er faktisk en bedrift fra det 19. århundrede.Ikke så nyt!
Robert C. Weber, en amerikansk opfinder, opfandt varmepumpen.Han anvendte princippet på sin fryser som varmekilde og en gallon vand som køleplade.Disse blev populære, da brændstofpriserne steg tilbage i 1970'erne.
Varme kan udvindes under jorden, fra grundvandet eller luften.Et perfekt konstrueret system er påkrævet for at opnå dette.
Der findes forskellige slags varmepumper.Vi vil tale om dem alle om lidt, men den mest almindelige er den luft kilde varmepumpe.
Varme overføres fra udeluft til indendørs ved hjælp af et kølemiddel.Det er dit klimaanlæg, der arbejder omvendt.Mange klimaanlæg har mulighed for at konvertere til en varmepumpe.Sådan er det også med køleskabe.
Når overfladetemperaturen er under nul, er jordtemperaturen langt højere.For eksempel, på en kold vinterdag, i en dybde på 10 fod, når lufttemperaturen er 30 F, vil jordtemperaturen være 50 F. Eksperter siger, at Jordens temperatur forbliver konstant 20 til 30 fod under jorden (et sted mellem 60 til 65 C).Rørledninger kan lægges under jorden for at bringe varmen til overfladen.Dette kan gøres på to måder:
Rørledning med lukket sløjfe: har det samme vand, der cirkulerer igen og igen.
Rørledning med åben sløjfe: trækker vand ud og kanaler tilbage i jorden.
Det varme vand fra jorden går til en varmeveksler, og varmepumpen cirkulerer varmen i rummet.
Dem, der bor i nærheden af søer eller damme, har en større fordel.Varmen kan udvindes gennem vandet ved hjælp af et lukket kredsløb.Et lukket kredsløb sættes under vandet.Vandcirkulation bringer varmt vand til toppen.Mange bruger et kølemiddel for at forbedre effektiviteten.Denne varmepumpe er meget sjælden på grund af dens omkostninger og komplicerede proces.
Processen er ret enkel, men alligevel synes de fleste, at den er forvirrende.Det er ikke kompliceret, hvis det forstås med et åbent sind.
Først vil jeg tale om køleskabe.
Arbejdsprincippet er det samme for køleskabe og varmepumper.I et køleskab passerer det kølige flydende kølemiddel gennem fordamperen inde i køleskabet.Det tager varmen fra luften indeni og bliver til gas.Gassen komprimeres derefter.Dens volumen falder, og temperaturen stiger.Gassen ledes derefter gennem en kondensator, hvor en kraftig blæser blæser al varmen væk.En kondensator er bare en sort spole bagpå.Hvis du står foran et kørende klimaanlæg, kan du komme varm luft ud.Men der er ingen ventilator i et køleskab, fordi stedet, der skal køles, er lille.Når gassen kondenserer, falder dens temperatur.Væsken er stadig varm.Så den passerer gennem en ekspansionsventil, som har en lille nållignende åbning.Det tryksatte kølemiddel skubbes ud af denne åbning, og det udvider sig.Udvidelsen får temperaturen til at falde til under nul.
Bliv ikke forvekslet med kondensatorspolen og fordamperspolen.I en varmepumpe sker kondenseringen inde i rummet, så vi kalder det en kondensator.I et klimaanlæg sker fordampningen inde i rummet, så vi kalder det en fordamper.De er faktisk en del af varmepumpesystemet, der tjener individuelle funktioner.
Varmepumper
I lighed med et køleskab er der to spoler i en varmepumpe.Begge er hule og er lavet af kobber.Fordamperspolen absorberer varmen fra omgivelserne, hvilket får kølemidlet til at varme op og blive til gas.Den samme ventilator bruges til at blæse luft over fordamperen.Kølemidlets kogepunkt er så lavt, at det absorberer varme selv fra kold luft.Gassen bliver derefter komprimeret, og det får dens temperatur til at stige betydeligt.Den varme væske passerer derefter gennem kondensatorspolen inde i rummet.Det er her varmeoverførslen sker.Det gasformige kølemiddel kondenserer og bliver således til væske.Væsken går derefter gennem en ekspansionsventil og bliver til damp.Dette øger væskens overfladeareal.Den passerer gennem fordamperen og bliver fuldstændig gasformig ved at absorbere omgivende varme.Kølemidlet skal være helt gasformigt, når det når kompressoren.Denne proces gentages, indtil rummets luft har samme temperatur som kølemidlet.
Overvej følgende, når du installerer en varmepumpe i dit hus eller på arbejdspladsen til industrielle formål.
Sørg for, hvilken type varmepumpe du har brug for.Nogle er reversible til afkøling.De er dyrere.
Ved brug af reversibel varmepumpe skal der sørges for at skifte til kølesystemet.Udluftningen til klimaanlæg er over midtervæggen.
Kobber anses for at være det bedste på grund af dets pålidelighed.Det er en god leder, da det er et optimalt valg til jord- eller vandvarmepumper.Men kobber bør ikke bruges ved tilslutning af udendørsenheden til indendørsenheden.I stedet findes nogle isoleringsmaterialer på markedet.
Nu hvor du forstår princippet om at arbejde, så lad os gøre det lettere for varmepumpen.Reduktion af temperaturforskellen mellem kølepladen og varmekilden kan øge din varmepumpes effektivitet.For at sikre dette skal du installere varmepumpen i et varmere miljø.Hvis du bor i et koldt område, anbefaler vi stærkt, at du går efter en EVI lavtemp DC inverter varmepumpe, som er i stand til at arbejde effektivt og stabilt ved lav temperatur.
Nogle varmepumpesystemer kan være støjende, eller de kan blive høje efter noget tid.Så det ville hjælpe, hvis du ikke placerer dem i nærheden af vinduerne.Det kan være farligt at lægge dem på gulvet på grund af forsyningsledningerne.Taget ville være et ideelt sted, men røromkostningerne ville stige.
Indlægserklæring: Vej dine prioriteter.At gå efter et varmere miljø kan koste dig risikoen for at få stød eller forstyrrende støj.
Varmepumper forbrænder ikke brændstof eller arbejder ved udelukkende at omdanne elektricitet til varme.Derfor reduceres varmetabet, og elektriciteten spares.Nedenfor er nogle hovedkomponenter i en varmepumpe, der er sat sammen for at minimere energitab og maksimere processens effektivitet.
Navnet forklarer formålet med denne komponent.I en delt enhed er kondensatoren den spole, der er til stede i rummet.Varm gas under tryk passerer gennem denne spole og afgiver sin varme.Kølemidlet kondenserer og går udenfor i fordamperen.
Det gør præcis det modsatte af kondensatoren.Den placeres i udedelen af splitvarmepumpen.Men i et klimaanlæg kaldes denne komponent kondensatoren, fordi der nu opstår kondens i denne del.Den har en ventilator foran for at øge luftstrømmen over den.Dette hjælper bedre udvinding af varme fra luften.Væsken omdannes til en gasform.Det gasformige kølemiddel komprimeres derefter og omdannes til varm gas under tryk.
Omvendt ventil
Det vender retningen af kølemidlets strømning.Den er elektrisk betjent og bruges til at omdanne varmepumpen til et klimaanlæg eller omvendt.Strukturen er lidt kompliceret.Så for bedre forståelse, se en animation.
Kompressoren er hjertet i systemet.Den har en elmotor, som driver et lille stempel.Stemplet trækker det gasformige kølemiddel fra fordamperen og skubber det ind i kondensatoren.Når mængden af kølemiddel stiger i spolen, bliver det komprimeret, og temperaturen stiger.Derefter ledes det varme kølemiddel gennem kondensatoren.
Kølemiddel er varmebæreren i dette system.Uden dette stof kan varme ikke cirkulere.Den skal have de fysiske egenskaber, der er ideelle til varmepumpen.Der er mange, men vigtigst af alt skal den have et lavt kogepunkt.Den kan optage varme fra meget lave temperaturer, hvis den har et lavt kogepunkt.
Selvom det tjener formålet med en fan, ligner det ikke en.Dens form bevæger luften, hvilket sikrer maksimal kontakt med fordamperen, hvilket øger effektiviteten.Det hjælper med at udvikle en konvektionsstrøm i varme- og kølesystemer.Da varmepumpeudtag er installeret nær gulvet, roterer luftcirkulatorer og tager loftets kolde luft.
Hvis det er et klimaanlæg, bevæger luften sig fra loftet til gulvet, da varmere luft er tæt på loftet.En jævnstrømsmotor bruges til at rotere denne ventilator, så dens rotationsretning kan vendes.
Som jeg nævnte tidligere, findes der forskellige slags varmepumper, så her er nogle.
De tre mest almindelige varmepumper er:
Disse er de mest almindelige er de bedste.De forudgående omkostninger er høje, men det kan spare dig meget årligt.Der trækkes varme ud af luften udenfor for at opvarme luften indeni.Luftvarmepumper kan bruges som vandvarmere i modsætning til andre varmepumper.De kan blive til klimaanlæg om sommeren.De er elektrisk drevne.
Det minder lidt om jordkilde system, bortset fra at løkken ikke er under jorden.Men dette kræver en dam, sø eller en dybvandsforekomst for korrekt drift.Installationsomkostningerne er mindre sammenlignet med jordkilden.Der er ingen gravning involveret.Vandvarmepumpe er den mindst almindelige blandt disse tre.
Hvis du har et vandområde i nærheden af dig, betyder det, at du skal gå efter det.Effektiviteten af dette system afhænger af stedets beliggenhed, område og klima.Du kan endda kræve et køletårn til at overføre varme ind og ud af bygningen.Så rådfør dig med en ekspert, før du træffer nogen beslutning.
En lukket sløjfe af et rustfrit rør placeres langt under jorden.Temperaturen på dette niveau er højere end overfladen.Vandet cirkulerer i denne sløjfe.Vandet varmes op under jorden.Derefter passerer vand gennem en varmepumpe.Dette system bruges til rumopvarmning eller -køling.Jordtemperaturen forbliver konstant og fungerer effektivt.Dette system er omkostningseffektivt til rummelige bygninger.
Det er nødvendigt at have en backup-opvarmningskilde, hvis klimaet er ekstremt.De fleste varmepumper fungerer ikke effektivt ved meget lave temperaturer.Disse omfatter luftvarmepumper.Løsningen er at have en combo.
Combo one: Jord- og luftvarmepumpe
Luftvarmepumper bruger til moderat vinter og skifter til jordsystemet, når temperaturen falder markant.
Kombination to: Varmepumpe og gasfyr
Disse er mere almindelige kombinationer.Mange har i forvejen kedler, så de bruger kedler som backup, når de henvender sig til varmepumper.
Solpaneler er plantet på taget for at drive varmepumperne.Dette kan føre til nul driftsomkostninger.Disse er mere fordelagtige, hvis de bruges sammen med luftvarmepumper, da de er elektrisk drevne.
Disse er almindelige for industrier.Varme udstødningsgasser kan omdannes til varmepumper, før de slippes ud i atmosfæren.
Varmepumper er de bedste, når det kommer til:
Den største fordel, du får, er en enormt øget effektivitet.Hvis de er korrekt installeret, kan luftvarmepumper nå en effektivitet på 300%-500%.Jordvarmepumper kan opnå en effektivitet på 400 %.
På den anden side, hvis vi bruger en spiralvarmer til vandopvarmning, er det meste spildt.Selvom vi bruger spiralvarmere til rumopvarmning, kan de kun være 100 % effektive.
Selvom luftvarmepumper bruger elektricitet til at opvarme luft/vand, bruger de ikke så meget elektricitet, som de spiralvarmere gør.
Vandvarmepumper har samme effektivitet som jordvarmepumper, men de er måske ikke så pålidelige og kræver lavvandede vandkilder såsom søer, floder osv.
Driftsomkostningerne er langt lavere end forbrændingsbaserede systemer.Selvom nogle varmepumpesystemer kan koste you over $10000, kan du spare så meget som $1700 om året, baseret på en forskningsundersøgelse fra University of Melbourne.
For jordvarmepumpen producerer hver forbrugt elektricitetsenhed fire enheder varme.
Luft- og jordvarmepumper kan endda køre på solpaneler.
Varmepumper har betydeligt længere levetid.En varmepumpe har normalt en estimeret levetid på 15 år.Er installationen udført professionelt, kan varmepumper holde til endnu mere.
Luftvarmepumper kan om sommeren vendes til at fungere som klimaanlæg, hvis de er udstyret med en vendeventil.Det er en to i en fordel.
Jordvarmepumper er også reversible.Temperaturer under jorden kan forblive lave i meget lang tid.Sådan er det også med vandvarmepumper.Begge kan også give rumkøling.
Vedligeholdelsen er næsten ikke-eksisterende bortset fra de elektriske.Men hvis der opstår en fejl, kan det blive en bekostelig proces.Lækage i jordrørene kan føre til nedsat effektivitet.
Varmepumper affugter ikke luften om vinteren, men det gør traditionelle gasvarmere.Du har ikke brug for en luftfugter om vinteren.
Varmepumper gør det modsatte om sommeren.De tager fugten ud af rummene, da der opstår kondens på fordamperen.
Mange regeringer yder tilskud til installation af varmepumpesystemer.Formålet er at fremme brugen af miljøvenlige varmeanlæg.
Den irske regering annoncerede et tilskud på $4200 i april 2018. Kun luft til vand varmepumper var berettiget til hjælpen.
Den britiske regering lancerede RHI-ordningen, der giver tilskud udbetalt over syv år.Det er stadig tilgængeligt.Igen er det kun til luft til vand varmepumper.
Ulemper ved varmepumper:
Varmepumper er dyre at installere.Installation koster dig mere end faktisk at købe varmepumpen.
Luft hentet boligvarmepumpe kan koste dig mellem $2000 og $8000, inklusive installation.Men for jordvarmepumpe så kan omkostningerne være et sted mellem $12000 og $45000.
Ydermere, hvis den ikke håndteres korrekt, kan installationen ødelægge dine haver eller efterlade huller i væggene.Da mange mennesker nu konverterer til varmepumper, står de over for denne ødelæggelse.
Installation af varmepumper er en kompliceret opgave.Der kræves teknisk viden for at opnå maksimal effektivitet.Mange substandard virksomheder hævder at have ekspertise i at installere varmepumper.Men på grund af manglende viden nås fuld effektivitet aldrig.
En mindre lækage i rørledningen kan resultere i beskadigelse af dine vægge eller lavt vandtryk.Så gå ikke efter en billigere måde, da dette er en engangsproces.
Varmepumper anbefales ikke til dem, der lever i ekstremt vejr.Meget lave temperaturer betyder mindre varme til rådighed for varmepumpen.Så det vil fortsætte med at kæmpe, og din elregning vil fortsætte med at stige.Et ekstra varmesystem er derfor vigtigt.Dette gør processen meget dyr.
For at hjælpe dig med at vælge din favorit og den bedst egnede varmepumpe, er her nogle forslag baseret på forskellige klimaer:
Luft til vand eller luft varmepumper er ikke egnede til dette klima.Kølemidlet vil ikke være i stand til at skrabe varme ud af den kolde luft.En jordvarmepumpe er ideel til rumopvarmning.Men for varmt vand skal du have en brændstoffyr.Typisk kræves kombinationer til denne type klima.Så gå ikke i panik.
Solpaneler kan drive en jordvarmepumpe.
Luft til vand eller luftvarmepumpe er det perfekte match til dette klima.Da den er elektrisk betjent, kan den varme op til den temperatur, du ønsker.Du behøver ikke klimaanlæg til sommertid, da det er vendbart.
Du kan forsyne den med solcellepaneler for at få nul driftsomkostninger.
Til plads er opvarmning af jordkilde eller vandkilde en fremragende og pålidelig mulighed.De giver varme hele året rundt, da jordtemperaturen forbliver konstant.Til vandopvarmning anbefales en luft-til-vand varmepumpe.Denne kombination er allestedsnærværende.Og selvfølgelig kan du forsyne begge varmepumper med solpaneler og dermed nul driftsomkostninger.
Hvis temperaturen falder langt under nul, anbefales kedler.
På fabrikker, hvor der kræves høje temperaturer, er jord- og vandvarmepumper ikke en mulighed.Til disse formål er luftvarmepumper gavnlige.Der findes varmepumper designet specielt til industriel brug.De kan nå de temperaturer, der kræves til at smelte materialer.Gasbrændere til oprullede varmelegemer er langt dyrere at køre i applikationer som disse.
