Siltumsūkņu darbības princips aukstā klimatā
Gaisa siltumsūknis ir visizplatītākais siltumsūkņu tehnoloģijas veids.Šīs sistēmas kā siltuma avotu vai radiatoru izmanto apkārtējo gaisu no ēkas ārpuses.
Siltumsūknis darbojas dzesēšanas režīmā, izmantojot to pašu procesu kā gaisa kondicionēšana.Bet apkures režīmā sistēma aukstumaģenta sildīšanai izmanto ārējo gaisu.Siltumsūknis saspiež aukstumaģentu, lai ražotu karstāku gāzi.Siltumenerģija pārvietojas ēkā un tiek atbrīvota caur iekštelpu blokiem (vai caur cauruļvadu sistēmām atkarībā no sistēmas struktūras).
Siltumsūknis aukstā klimatā saglabās siltumu visas ziemas garumā.
Ja aukstumaģents ir ievērojami zemāks par āra temperatūru, siltumsūknis nodrošina drošu apkuri.Maigos laikapstākļos siltumsūkņi aukstā klimatā var darboties ar efektivitāti līdz pat 400% – citiem vārdiem sakot, tie ģenerē četras reizes vairāk patērētās enerģijas.
Protams, jo aukstāks laiks, jo grūtāk siltumsūknim strādāt, lai nodrošinātu siltumu.Zem noteikta temperatūras sliekšņa sistēmas efektivitāte samazināsies.Bet tas nenozīmē, ka siltumsūkņi nav piemēroti temperatūrai zem sasalšanas punkta.
Aukstā laika siltumsūkņiem (pazīstami arī kā zemas apkārtējās temperatūras siltumsūkņi) ir novatoriskas funkcijas, kas ļauj tiem efektīvi darboties temperatūrā, kas zemāka par –30 grādiem.Šīs funkcijas ietver:
Aukstā laika dzesētājs
Visi gaisa siltumsūkņi satur aukstumaģentu, savienojumu, kas ir daudz aukstāks nekā āra gaiss.Siltumsūkņi aukstā klimatā parasti izmanto aukstumaģentus ar viršanas temperatūru zemāku nekā tradicionālajiem siltumsūkņu aukstumnesējiem.Šie aukstumaģenti var turpināt plūst cauri sistēmai zemā apkārtējā temperatūrā un absorbēt vairāk siltuma no aukstā gaisa.
Kompresora dizains
Pēdējo desmit gadu laikā ražotāji ir veikuši kompresoru uzlabojumus, lai samazinātu darbībai nepieciešamo enerģiju un uzlabotu izturību.Siltumsūkņi aukstā klimatā parasti izmanto mainīgus kompresorus, kas var pielāgot to ātrumu reāllaikā.Tradicionālie konstanta ātruma kompresori ir “ieslēgti” vai “izslēgti”, kas ne vienmēr ir efektīvi.
Mainīgie kompresori var darboties ar nelielu procentuālo daļu no maksimālā ātruma maigos laikapstākļos un pēc tam pārslēgties uz lielāku ātrumu ekstremālās temperatūrās.Šie invertori neizmanto visas metodes vai nevienu, bet gan iegūst atbilstošu enerģijas daudzumu, lai telpā uzturētu komfortablu temperatūru.
Citas inženiertehniskās optimizācijas
Lai gan visi siltumsūkņi izmanto vienu un to pašu pamatprocesu enerģijas pārvadei, dažādi inženiertehniskie uzlabojumi var uzlabot šī procesa efektivitāti.Aukstā klimata siltumsūkņi var izmantot samazinātu apkārtējā gaisa plūsmu, palielinātu kompresora jaudu un uzlabotu kompresijas ciklu konfigurāciju.Ja sistēmas izmērs ir piemērots lietošanai, šāda veida uzlabojumi var ievērojami samazināt enerģijas izmaksas pat aukstajā ziemeļaustrumu ziemā, kur siltumsūkņi gandrīz vienmēr darbojas.
Siltumsūkņu un tradicionālo apkures sistēmu salīdzinājums aukstā klimatā
Siltumsūkņa apkures efektivitāti mēra ar apkures sezonas veiktspējas koeficientu (HSPF), kas dala kopējo apkures sezonas jaudu (mērot Lielbritānijas siltuma vienībās vai BTU) ar kopējo enerģijas patēriņu šajā laika periodā (mēra kilovatos). stundas).Jo augstāks HSPF, jo labāka ir efektivitāte.
Siltumsūkņi aukstā klimatā var nodrošināt HSPF 10 vai augstāku, citiem vārdiem sakot, tie pārraida daudz vairāk enerģijas nekā patērē.Vasaras mēnešos siltumsūknis pārslēdzas uz saldēšanas režīmu un darbojas efektīvi (vai efektīvāk) tāpat kā jaunais gaisa kondicionēšanas iekārta.
Augsta HSPF siltumsūkņi var izturēt aukstu laiku.Siltumsūkņi aukstā klimatā joprojām var nodrošināt uzticamu siltumu temperatūrā, kas zemāka par -20 ° F, un daudzi modeļi ir 100% efektīvi temperatūrā, kas zemāka par sasalšanas punktu.Tā kā siltumsūkņi mērenos laikapstākļos patērē mazāk elektroenerģijas, to ekspluatācijas izmaksas ir daudz zemākas salīdzinājumā ar tradicionālajām sistēmām, piemēram, sadedzināšanas krāsnīm un katliem.Ēku īpašniekiem tas nozīmē ievērojamus ietaupījumus laika gaitā.
Tas ir tāpēc, ka piespiedu gaisa sistēmām, piemēram, dabasgāzes krāsnīm, ir jārada siltums, nevis jāpārnes tas no vienas vietas uz citu.Pilnīgi jauna augstas efektivitātes krāsns var sasniegt 98% degvielas izmantošanas līmeni, bet pat neefektīvas siltumsūkņu sistēmas var sasniegt 225% vai augstāku efektivitāti.
Publicēšanas laiks: 17.04.2023