Lasīšanas rokasgrāmata
Siltumsūkņi mūsdienās ir populāri, it īpaši Eiropā, kur dažas valstis cenšas aizliegt fosilā kurināmā krāsniņu un katlu uzstādīšanu par labu videi draudzīgākām iespējām, tostarp energoefektīviem siltumsūkņiem.(Krāsnis silda gaisu un izplata to pa caurulēm visā mājā, savukārt katli silda ūdeni, lai nodrošinātu karstu ūdeni vai tvaiku.) Šogad ASV valdība sāka piedāvāt nodokļu atvieglojumus siltumsūkņu uzstādīšanai, kas parasti maksā vairāk iepriekš nekā tradicionālās krāsnis. bet ilgtermiņā ir daudz efektīvāki.
Tāpēc varbūt ir pienācis laiks ātri uzzināt, ko nozīmē siltumsūkņi un ko tie dara.
Kāds ir visizplatītākais siltumsūkņa veids?
Ņemot vērā neseno popularitāti, jūs varētu būt pārsteigts, uzzinot, ka jau izmantojat asiltumsūknis- iespējams, ka jūsu mājās ir vairāk nekā viens, bet automašīnā - vairāk nekā viens.Jūs vienkārši tos nesaucat par siltumsūkņiem: jūs lietojat terminus "ledusskapis" vai "gaisa kondicionieris".
Faktiski šīs iekārtas ir siltumsūkņi, kas nozīmē, ka tās pārvieto siltumu no salīdzinoši aukstas vietas uz salīdzinoši karstu vietu.Siltums spontāni plūst no karsta uz aukstu.
Kad karstā uzglabāšanā sūknējat siltumu, kas atrodas kaut kādā aukstā uzglabāšanā (gaisā, ūdenī utt.), Aukstā uzglabāšana kļūst aukstāka un karstā uzglabāšana kļūst karstāka.Tas patiesībā ir jūsu ledusskapis vai gaisa kondicionētājs – tas pārvieto siltumu no vietas, kur tas nav vajadzīgs, uz citur, un jums ir vienalga, vai jūs iztērējat nedaudz papildu siltuma.
Kā izveidot praktisku dzesētāju ar siltumsūkni?
Galvenais ieskats, kas radījasiltumsūkņi radās 19. gadsimta sākumā, kad vairāki izgudrotāji, tostarp Džeikobs Pērkinss, saprata, ka var kaut ko atdzesēt šādā veidā, netērējot gaistošos šķidrumus, kas iztvaikojās, lai panāktu dzesēšanu.Tā vietā, lai atbrīvotu šos tvaikus atmosfērā, viņi iebilda, ka būtu labāk tos savākt, kondensēt šķidrumā un atkārtoti izmantot šo šķidrumu kā dzesēšanas šķidrumu.
Tam ir paredzēti ledusskapji un gaisa kondicionieri.Šis šķidrums tagad ir karstāks nekā sākumā, tāpēc daļa no tajā esošā siltuma var viegli (iespējams, ar ventilatora palīdzību) ieplūst apkārtējā vidē - vai nu ārā, vai citur virtuvē.
Tas nozīmē: jūs ļoti labi pārzināt siltumsūkņus;Vienkārši jūs tos pastāvīgi dēvējat par gaisa kondicionieriem un ledusskapjiem.
Tagad veiksim vēl vienu domu eksperimentu.Ja jums ir logu gaisa kondicionētājs, varat to izdarīt pat kā īstu eksperimentu.Instalēt atpakaļ.Tas ir, uzstādiet tās vadības ierīces ārpus loga.Dariet to vēsā, sausā laikā.Kas notiks?
Kā jūs varētu gaidīt, tas iepūš aukstu gaisu jūsu pagalmā un izdala siltumu jūsu mājā.Tātad tas joprojām pārnēsā siltumu, padarot jūsu māju ērtāku, to apsildot.Protams, tas atdzesē gaisu ārā, taču šis efekts kļūst minimāls, kad esat prom no Windows.
Tagad jums ir siltumsūknis, lai apsildītu jūsu māju.Tas var nebūt labākaissiltumsūknis, bet tas darbosies.Vēl vairāk, kad pienāks vasara, to var arī apgriezt otrādi un izmantot kā gaisa kondicionieri.
Protams, patiesībā to nedariet.Ja jūs to izmēģinātu, tas neapšaubāmi neizdosies pirmo reizi, kad līs un ūdens iekļūs kontrolierī.
Problēma, protams, ir tā, ka degvīns ir dārgs, un ātri vien beigsies, lai atdzesētu vīnu.
Dažām no šīm ierīcēm ir tā sauktie atpakaļgaitas vārsti, kas vienai un tai pašai ierīcei ļauj veikt divējādu lomu: tās var sūknēt siltumu no ārpuses vai no iekšpuses uz āru, nodrošinot gan siltumu, gan gaisa kondicionēšanu, kā aprakstīts tālāk.
Kāpēc siltumsūkņi ir efektīvāki par elektriskajiem sildītājiem?
Siltumsūkņi ir efektīvāki par elektriskajiem sildītājiem, jo tiem nav nepieciešama elektrība, lai radītu siltumu.Elektroenerģija, ko izmanto asiltumsūknisrada nedaudz siltuma, bet vēl svarīgāk tas sūknē siltumu no ārpuses jūsu mājā.Mājoklī izdalītā siltuma attiecību pret elektriskajam kompresoram nosūtīto enerģiju sauc par veiktspējas koeficientu jeb COP.
Vienkāršam elektriskajam telpu sildītājam, kas nodrošina visu elektriskā sildelementa radīto siltumu, COP ir 1. No otras puses, siltumsūkņa COP var būt par kārtu augstāka.
Tomēr siltumsūkņa COP nav fiksēta vērtība.Tas ir apgriezti proporcionāls temperatūras starpībai starp diviem rezervuāriem, kuros tiek sūknēts siltums.Tomēr, ja jūs sūknējat siltumu no ne pārāk auksta rezervuāra uz ēku, kas nav pārāk karsta, COP būs liela vērtība, kas nozīmē, ka jūsu siltumsūknis ļoti efektīvi izmanto elektrību.Bet, ja jūs mēģināt pārsūknēt siltumu no ļoti aukstas rezervuāra jau siltā ēkā, COP vērtība tiek samazināta, kas nozīmē, ka samazinās efektivitāte.
Rezultāts ir tas, ko jūs intuitīvi gaidāt: vislabāk ir izmantot siltāko lietu, ko varat atrast kā āra siltuma rezervuāru.
Gaisa siltumsūkņi, kas izmanto āra gaisu kā siltuma rezervuāru, šajā ziņā ir sliktākais variants, jo ziemas apkures sezonā āra gaiss ir ļoti auksts.Vēl labāki ir zemes siltumsūkņi (pazīstami arī kā ģeotermālie siltumsūkņi), jo pat ziemā zeme vidējā dziļumā joprojām ir diezgan silta.
Kāds ir labākais siltuma avots siltumsūkņiem?
Problēma ar zemes avotusiltumsūkņiir tas, ka jums ir nepieciešams veids, kā piekļūt šim apraktajam siltuma rezervuāram.Ja ap mājām ir pietiekami daudz vietas, varat izrakt grāvjus un ierakt cauruļu kaudzi saprātīgā dziļumā, piemēram, dažu metru dziļumā.Pēc tam caur šīm caurulēm varat cirkulēt šķidrumu (parasti ūdens un antifrīza maisījumu), lai absorbētu siltumu no zemes.Alternatīvi, jūs varat urbt dziļus caurumus zemē un uzstādīt caurules vertikāli šajos caurumos.Tomēr tas viss kļūs dārgs.
Vēl viena stratēģija, kas pieejama dažiem laimīgajiem, ir iegūt siltumu no tuvējās ūdenstilpnes, iegremdējot cauruli ūdenī noteiktā dziļumā.Tos sauc par ūdens siltumsūkņiem.Daži siltumsūkņi izmanto neparastāku stratēģiju, lai iegūtu siltumu no gaisa, kas iziet no ēkas, vai no saules karstā ūdens.
Ļoti aukstā klimatā, ja iespējams, ir lietderīgi uzstādīt zemes siltumsūkni.Iespējams, tāpēc lielākā daļa siltumsūkņu Zviedrijā (kurā ir viens no lielākajiem siltumsūkņu skaits uz vienu iedzīvotāju) ir šāda veida.Bet pat Zviedrijā ir liels gaisa siltumsūkņu procentuālais daudzums, kas apgāž izplatīto apgalvojumu (vismaz Amerikas Savienotajās Valstīs), ka siltumsūkņi ir piemēroti tikai māju apkurei maigā klimatā.
Tāpēc, lai kur jūs atrastos, ja varat atļauties augstākas sākotnējās izmaksas, nākamreiz, kad būsit pieņēmis lēmumu par to, kā apsildīt savu māju, apsveriet iespēju izmantot siltumsūkni tradicionālās plīts vai katla vietā.
Izlikšanas laiks: 19. oktobris 2023