Læsningsvejledning
Varmepumper er alle raseri i disse dage, især i Europa, hvor nogle lande arbejder for at forbyde installation af fossile brændstofovne og kedler til fordel for mere miljøvenlige muligheder, herunder energieffektive varmepumper. (Ovns varme luft og distribuere den gennem rør i hele huset, mens kedler opvarmer vand for at tilvejebringe varmt vand eller dampopvarmning.) I år begyndte den amerikanske regering at tilbyde skatteincitamenter til installation af varmepumper, der har en tendens til at koste mere på forhånd end traditionelle ovne Men er meget mere effektive i det lange løb.
Inden for nye energikøretøjer, fordi batterikapaciteten er begrænset, har den også fået industrien til at vende sig til varmepumper. Så måske er det tid til hurtigt at lære, hvad varmepumper betyder, og hvad de gør.
Hvad er den mest almindelige type varmepumpe?
I betragtning af den nylige brummer kan du blive overrasket over at høre, at du allerede bruger enVarmepumpe- Du har sandsynligvis mere end en i dit hjem og mere end en i din bil. Du kalder dem bare ikke varmepumper: Du bruger udtrykkene "køleskab" eller "klimaanlæg."
Faktisk er disse maskiner varmepumper, hvilket betyder, at de bevæger varme fra et relativt koldt sted til et relativt varmt sted. Varme flyder spontant fra varm til kulde. Men hvis du vil vende det fra koldt til varmt, skal du "pumpe" det. Den bedste analogi her er vand, der flyder ned ad en bakke på egen hånd, men skal pumpes op ad bakken.
Når du pumper varmen indeholdt i en slags kold opbevaring (luft, vand osv.) Til den varme opbevaring, bliver koldopbevaring koldere, og den varme opbevaring bliver varmere. Det er faktisk, hvad dit køleskab eller klimaanlæg handler om - det bevæger varme fra hvor det ikke er nødvendigt at et andet sted, og du er ligeglad med, om du spilder lidt ekstra varme.
Hvordan laver man en praktisk køler med en varmepumpe?
Den vigtigste indsigt, der produceredeVarmepumper Kom i begyndelsen af det 19. århundrede, da en række opfindere, inklusive Jacob Perkins, indså, at de kunne køle noget på denne måde uden at spilde de ustabile væsker, der fordampede for at opnå køling. I stedet for at frigive disse dampe i atmosfæren, argumenterede de, ville det være bedre at samle dem, kondensere dem til en væske og genbruge den væske som et kølevæske.
Det er, hvad køleskabe og klimaanlæg er til. De fordamper flydende kølemidler og bruger den kolde damp til at absorbere varme fra indersiden af et køleskab eller bil. Derefter komprimerer de gassen, der kondenseres tilbage i flydende form. Denne væske er nu varmere end da den startede, så noget af den varme, den holder, kan let (muligvis ved hjælp af en ventilator) flyde ind i det omgivende miljø - hvad enten det er udendørs eller andre steder i køkkenet.
Når det er sagt: Du er meget fortrolig med varmepumper; Det er bare det, at du fortsat refererer til dem som klimaanlæg og køleskabe.
Lad os nu gøre et andet tankeeksperiment. Hvis du har aircondition til vindue, kan du endda gøre det som et rigtigt eksperiment. Installer baglæns. Det vil sige, installer dens kontroller uden for vinduet. Gør dette i køligt, tørt vejr. Hvad sker der?
Som du kunne forvente, blæser det kold luft ind i din baghave og frigiver varme ind i dit hjem. Så det transporterer stadig varme, hvilket gør dit hjem mere behageligt ved at opvarme det. Selvfølgelig afkøler det luften udenfor, men den effekt bliver minimal, når du er væk fra vinduer.
Du har nu en varmepumpe til at varme dit hjem. Det er måske ikke det bedsteVarmepumpe, men det fungerer. Hvad mere er, når sommeren kommer, kan du også vende den på hovedet og bruge det som et klimaanlæg.
Selvfølgelig ikke gør det ikke. Hvis du prøver det, vil det utvivlsomt mislykkes, første gang det regner, og vand kommer ind i controlleren. I stedet kan du købe dig selv en kommerciel "luftkilde" varmepumpe, der bruger det samme princip til at varme dit hjem.
Problemet er selvfølgelig, at Vodka er dyrt, og du vil hurtigt løbe tør for det for at afkøle vinen. Selv hvis du erstatter vodka med en billigere gnidning af alkohol, klager du snart over udgiften.
Nogle af disse enheder har det, der kaldes reverseringsventiler, som giver den samme enhed mulighed for at udføre en dobbelt rolle: de kan pumpe varme udefra i eller indefra og ud og give både varme og klimaanlæg som beskrevet nedenfor.
Hvorfor er varmepumper mere effektive end elektriske varmeapparater?
Varmepumper er mere effektive end elektriske varmeapparater, fordi de ikke kræver elektricitet for at generere varme. Den elektricitet, der bruges af enVarmepumpeGenererer lidt varme, men endnu vigtigere pumper den varme udefra ind i dit hjem. Forholdet mellem den varme, der frigøres i hjemmet til den energi, der sendes til den elektriske kompressor, kaldes ydelseskoefficienten eller COP.
En simpel elektrisk rumvarmer, der giver al den varme, der genereres af det elektriske varmeelement, har en politimand på 1. på den anden side, kan politimanden af en varmepumpe være en størrelsesorden højere.
COP af en varmepumpe er imidlertid ikke en fast værdi. Det er omvendt proportionalt med temperaturforskellen mellem de to reservoirer, hvor varme pumpes. Når det er sagt, hvis du pumper varme fra et ikke alt for koldt reservoir til en ikke alt for varm bygning, vil COP være en stor værdi, hvilket betyder, at din varmepumpe er meget effektiv til at bruge elektricitet. Men hvis du prøver at pumpe varme fra et ekstremt koldt reservoir i en allerede varm bygning, reduceres COP -værdien, hvilket betyder, at effektiviteten lider.
Resultatet er, hvad du intuitivt forventer: Det er bedst at bruge den varmeste ting, du kan finde som et udendørs varmebeholder.
Luftkildevarmepumper, der bruger udendørs luft som et varmebeholder, er den værste mulighed i denne henseende, fordi den udendørs luft er meget kold i vinteropvarmningssæsonen. Endnu bedre er jordkildevarmepumper (også kendt som geotermiske varmepumper), fordi selv om vinteren er jorden på mellemstore dybder stadig ret varm.
Hvad er den bedste varmekilde til varmepumper?
Problemet med jordkildeVarmepumperer, at du har brug for en måde at få adgang til dette begravede reservoir af varme. Hvis du har plads nok omkring dit hjem, kan du grave grøfter og begrave en flok rør på en rimelig dybde, såsom et par meter dybt. Du kan derefter cirkulere en væske (normalt en blanding af vand og frostvæske) gennem disse rør for at absorbere varme fra jorden. Alternativt kan du bore dybe huller i jorden og installere rør lodret i disse huller. Alt dette vil dog blive dyrt.
En anden strategi, der er tilgængelig for et heldige, er at udtrække varme fra en nærliggende vandmasse ved at dyppe et rør i vandet i en bestemt dybde. Disse kaldes vandkildevarmepumper. Nogle varmepumper anvender den mere usædvanlige strategi for at udtrække varme fra luften, der forlader bygningen eller fra solvarmet vand.
I meget koldt klima giver det mening at installere en jordkildevarmepumpe, hvis det er muligt. Dette er sandsynligvis grunden til, at de fleste varmepumper i Sverige (som har et af de højeste antal varmepumper pr. Indbygger) er af denne type. Men selv Sverige har en stor procentdel af varmepumper med luftkilde, der belaster det almindelige krav (i det mindste i USA) om, at varmepumper kun er egnede til opvarmning af hjem i milde klima.
Så uanset hvor du er, hvis du har råd til de højere på forhåndsomkostninger, næste gang du står over for en beslutning om, hvordan du opvarmer dit hjem, skal du overveje at bruge en varmepumpe i stedet for en traditionel komfur eller kedel.
Posttid: oktober-19-2023