Glavno ograničenje toplinskih crpki zrak-izvor je značajan pad učinkovitosti kada vanjske temperature dosegnu područje smrzavanja.
Dizalice topline pojavljuju se kao učinkovito rješenje za grijanje prostora i klimatizaciju, posebno kada se koriste u sustavima s promjenjivim protokom rashladnog sredstva. Oni mogu parirati najučinkovitijim sustavima klimatizacije u načinu hlađenja i mogu se natjecati s niskim troškovima grijanja izgaranjem uz korištenje samo električne energije. U usporedbi s klasičnim otpornim grijačem, dizalica topline ostvaruje uštedu u rasponu od 40 do 80 posto, ovisno o konkretnom modelu i uvjetima rada.
Dok dizalice topline zrak-izvor izmjenjuju toplinu izravno s vanjskim zrakom, dizalice topline zemlja-izvor iskorištavaju stabilnu podzemnu temperaturu za postizanje veće učinkovitosti. S obzirom na visoku cijenu i složene instalacije sustava zemlja-izvor, toplinske pumpe zrak-izvor su najčešća opcija.
Glavno ograničenje toplinskih crpki zrak-izvor je značajan pad učinkovitosti kada vanjske temperature dosegnu područje smrzavanja. Projektanti moraju uzeti u obzir utjecaj lokalnog vremena kada specificiraju dizalicu topline i osigurati da je sustav opremljen odgovarajućim mjerama za najniže očekivane temperature.
Kako ekstremna hladnoća utječe na toplinske pumpe sa izvorom topline?
Glavni izazov pri korištenju dizalice topline zrak-izvor s temperaturama smrzavanja je kontrola nakupljanja leda na vanjskim spiralama. Budući da jedinica uklanja toplinu iz vanjskog zraka koji je već hladan, vlaga se lako može skupiti i smrznuti na površini njegovih spirala.
Iako ciklus odmrzavanja toplinske pumpe može otopiti led na vanjskim izmjenjivačima, jedinica ne može isporučiti grijanje prostora dok ciklus traje. Kako vanjske temperature padaju, dizalica topline mora češće ulaziti u ciklus odmrzavanja kako bi kompenzirala stvaranje leda, a to ograničava isporuku topline u unutarnje prostore.
Budući da toplinske crpke s izvorom topline iz zemlje ne izmjenjuju toplinu s vanjskim zrakom, na njih relativno ne utječu niske temperature. Međutim, oni zahtijevaju iskope koje može biti teško izvesti ispod postojećih zgrada, posebno onih u prenapučenim urbanim područjima.
Određivanje toplinskih pumpi sa izvorom zraka za hladno vrijeme
Kada koristite dizalice topline zrak-izvor s temperaturama smrzavanja, postoje dva glavna načina za kompenzaciju gubitka grijanja tijekom ciklusa odmrzavanja:
Dodavanje pomoćnog sustava grijanja, obično plinskog plamenika ili električnog otpornog grijača.
Određivanje dizalice topline s ugrađenim mjerama protiv nakupljanja leda.
Pomoćni sustavi grijanja za dizalice topline zrak-izvor jednostavno su rješenje, ali obično povećavaju troškove vlasništva sustava. Razmatranja dizajna mijenjaju se ovisno o navedenoj vrsti rezervnog grijanja:
Električni otporni grijač radi s istim izvorom energije kao i dizalica topline. Međutim, on troši više struje za određeno opterećenje grijanja, što zahtijeva povećani kapacitet ožičenja. Ukupna učinkovitost sustava također opada, jer je otporno grijanje mnogo manje učinkovito od rada toplinske pumpe.
Plinski plamenik postiže puno niže troškove rada od otpornog grijača. Međutim, zahtijeva dovod plina i ispušni sustav, što povećava troškove instalacije.
Kada sustav toplinske pumpe koristi pomoćno grijanje, preporučena praksa je postavljanje termostata na umjerenu temperaturu. Ovo smanjuje učestalost ciklusa odmrzavanja i vrijeme rada pomoćnog sustava grijanja, smanjujući ukupnu potrošnju energije.
Toplinske pumpe s ugrađenim mjerama protiv hladnog vremena
Dizalice topline zračni izvor topline vodećih proizvođača obično su predviđene za niske vanjske temperature od -4°F. Međutim, kada su jedinice poboljšane mjerama za hladno vrijeme, njihov radni raspon može se proširiti ispod -10°F ili čak -20°F. Slijede neke uobičajene značajke dizajna koje proizvođači dizalica topline koriste za ublažavanje utjecaja ciklusa odmrzavanja:
Neki proizvođači uključuju akumulatore topline, koji mogu nastaviti isporučivati toplinu kada dizalica topline uđe u ciklus odmrzavanja.
Postoje i konfiguracije toplinske pumpe gdje jedna od vrućih linija rashladnog sredstva cirkulira kroz vanjsku jedinicu kako bi se spriječilo smrzavanje. Ciklus odmrzavanja aktivira se samo kada ovaj učinak grijanja nije dovoljan.
Kada sustav dizalice topline koristi više vanjskih jedinica, one se mogu programirati da uđu u ciklus odmrzavanja u nizu, a ne istovremeno. Na taj način sustav nikada ne gubi svoj puni kapacitet grijanja zbog odmrzavanja.
Vanjske jedinice također mogu biti opremljene kućištima koja štite jedinicu od izravnih snježnih padalina. Na ovaj način, jedinica mora rješavati samo led koji se formira izravno na zavojnicama.
Iako ove mjere ne eliminiraju ciklus odmrzavanja u potpunosti, mogu smanjiti njegov utjecaj na učinak grijanja. Da biste postigli najbolje rezultate sa sustavom toplinske pumpe sa izvorom zraka, prvi preporučeni korak je procjena lokalnog vremena. Na taj način se može odrediti odgovarajući sustav od samog početka; što je jednostavnije i jeftinije od nadogradnje neprikladne instalacije.
Komplementarne mjere za poboljšanje učinkovitosti dizalice topline
Energetski učinkovit sustav dizalice topline smanjuje troškove grijanja i hlađenja. Međutim, sama zgrada također može biti projektirana tako da minimizira potrebe za hlađenjem tijekom ljeta i potrebe za grijanjem tijekom zime. Ovojnica zgrade s odgovarajućom izolacijom i nepropusnošću za zrak smanjuje potrebu za grijanjem i hlađenjem, u usporedbi sa zgradom s lošom izolacijom i mnogo propuštanja zraka.
Kontrole ventilacije također pridonose učinkovitosti grijanja i hlađenja prilagođavanjem protoka zraka prema potrebama zgrade. Kada ventilacijski sustavi cijelo vrijeme rade s punim protokom zraka, volumen zraka koji se mora klimatizirati je veći. S druge strane, ako se ventilacija prilagođava prema popunjenosti, ukupni volumen zraka koji se mora klimatizirati je manji.
Postoji širok raspon konfiguracija grijanja i hlađenja koje se mogu primijeniti u zgradama. Međutim, najmanji trošak vlasništva postiže se kada je instalacija optimizirana prema potrebama zgrade.
Članak Michaela Tobiasa
Referenca: Tobias, M. (nd). Omogućite kolačiće. StackPath. https://www.contractormag.com/green/article/20883974/airsource-heat-pumps-in-cold-weather.
Ako želite bez problema s problemom niske učinkovitosti pri niskoj temperaturi okoline proizvoda toplinske pumpe, rado ćemo vam predstaviti naše EVI dizalice topline na zrak! Umjesto normalne primjenjive temperature okoline od -7 do 43 stupnja C, oni mogu raditi najniže do -25 stupnjeva Celzijusa. Slobodno nas kontaktirajte za više informacija!
Vrijeme objave: 16. ožujka 2022