پمپ‌ حرارتی چیست و چگونه کار می‌کند؟

سرمایش و گرمایشگرمایش

پمپ حرارتی با استفاده از گرمای طبیعی موجود در زمین، هوا یا آب‌های زیرزمینی کار می‌کنند. بنابراین، برخلاف سایر وسایل گرمایشی، آن‌ها از سوخت‌های فسیلی برای گرم کردن خانه استفاده نمی‌کنند و تولید CO2 را کاهش می‌دهند که برای محیط زیست بسیار مفید است. این مزیت باعث می‌شود بین صاحب‌خانه‌هایی که طرفدار محیط زیست هستند محبوبیت سرشاری پیدا کنند.

پمپ حرارتی چیست؟

پمپ حرارتی بخشی از سیستم گرمایش و سرمایش است و در خارج از خانه نصب می‌شود؛ مانند یک کولرگازی، می‌تواند خانه را خنک کند و گرمای خانه را نیز تأمین کند. در ماه‌های سردتر سال، یک پمپ حرارتی گرمای هوای سرد بیرون را می‌گیرد و به داخل خانه منتقل می‌کند و در ماه‌های گرم‌تر، گرمای هوا را از داخل خانه به بیرون منتقل می‌کند تا خانه شما خنک شود. پمپ حرارتی از برق استفاده می‌کند و گرما را با استفاده از مبرد در سیستم انتقال می‌دهد. از آنجا که پمپ‌های حرارتی می‌توانند هم سرمایش و هم گرمایش خانه را تأمین کنند صرفه‌جویی زیادی در مصرف برق می‌کنند. در آب‌وهوای سردتر، می‌توان از سیستم گرمایش برقی دیگری مانند فن کویل برای گرمایش بیشتر استفاده کرد.

سیستم گرمایش پمپ‌ حرارتی

پمپ‌های حرارتی چگونه کار می‌کنند؟

پمپ‌های حرارتی گرما ایجاد نمی‌کنند بلکه گرمای هوا یا زمین را توزیع می‌کنند و از مُبردی که بین واحد فن کویل داخلی (کنترل‌کننده هوا) و کمپرسور بیرونی گردش می‌کند؛ برای انتقال گرما استفاده می‌کنند. در حالت خنک‌کننده، یک پمپ حرارتی گرمای داخل خانه را جذب می‌کند و به خارج از منزل منتقل می‌کند.

پمپ‌های حرارتی از گرمای هوا یا زمین اطراف خود به‌عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می‌کنند. آن‌ها از برق برای بیرون کشیدن این انرژی از محیط اطراف و تبدیل آن به یک مبدل حرارتی استفاده می‌کنند که به‌عنوان اواپراتور نیز شناخته می‌شود. در این مبدل حرارتی، گرما توسط مبرد جذب و تبخیر شده و تبدیل به گاز می‌شود. مبرد می‌تواند گرما را حتی در دمای بسیار پایین 20- درجه سانتی‌گراد جذب کند، به همین دلیل پمپ‌های حرارتی قادر به کار در آب و هوای سرد نیز هستند.

مبرد تبخیر شده فشرده می‌شود و باعث افزایش بیشتر دما می‌شود. مبرد می‌تواند گرمای خود را به سیستم گرمایش مرکزی خانه منتقل کند. هنگامی که این اتفاق می‌افتد، مبرد به تدریج خنک می‌شود تا زمانی که متراکم شود و دوباره مایع شود. این عمل در یک مبدل حرارتی دوم رخ می‌دهد که به عنوان کندانسور شناخته می‌شود. در داخل کندانسور، آب خنک‌تر از سیستم گرمایش مرکزی است و می‌تواند هرگونه گرما را جذب کند، سپس از طریق رادیاتورها یا گرمایش از کف به اطراف خانه پمپ کند. سرانجام، مبرد سرد از شیر انبساط عبور می‌کند. فشار کاهش می‌یابد و به اواپراتور باز می‌گردد تا فرایند دوباره آغاز شود.

بررسی جامع سیستم گرمایش پمپ‌ حرارتی برای مناطق سردسیر

انواع پمپ‌ حرارتی

دو نوع رایج از پمپ‌های حرارتی، منبع هوا و منبع زمین است. پمپ‌های حرارتی منبع هوا، گرما را بین هوای داخل و بیرون منتقل می‌کنند و از محبوبیت بیشتری برای گرمایش و سرمایش ساختمان‌های مسکونی برخوردارند. پمپ‌های حرارتی منبع زمین که گاهی اوقات پمپ‌های حرارتی زمین گرمایی نیز نامیده می‌شوند، گرما را بین هوای داخل خانه و زمین  منتقل می‌کنند. نصب آن‌ها گران‌تر است، اما معمولاً کارآمدتر هستند و به دلیل سازگاری با دمای زمین، در طول سال هزینه عملیاتی کمتری دارند.

اجزای تشکیل‌دهنده سیستم پمپ حرارتی چیست؟

اجزای تشکیل‌دهنده سیستم پمپ حرارتی از این قرارند:

  • واحد بیرونی پمپ‌های حرارتی شامل یک سیم پیچ است که در حالت خنک‌کننده به عنوان کندانسور و در حالت گرمایش به عنوان اواپراتور عمل می‌کند.
  • واحد داخلی شامل یک سیم پیچ (درست مانند واحد بیرونی) و یک فن برای حرکت هوا در داخل خانه شما است.
  • یک مبرد که گرما را در حین گردش در سیستم جذب و آزاد می‌کند.
  • یک کمپرسور که مبرد را تحت فشار قرار می‌دهد.
  • یک سوپاپ معکوس که جهت مبرد را در سیستم تغییر می‌دهد تا تغییر بین گرمایش و سرمایش را فعال کند.
  • یک دریچه انبساط که جریان مبرد را تنظیم می‌کند.

عملکرد پمپ‌های حرارتی در هوای سرد

اگرچه ممکن است دمای زمین در زمستان، به اندازه کافی گرم به نظر نرسد اما هنوز مقداری گرما وجود دارد که پمپ حرارتی بتواند از آن برای گرم کردن خانه استفاده کند. با وجود پمپ حرارتی منبع هوا، از گرمای محیطی موجود نیز می‌توان استفاده کرد. اگر پمپ مناسبی خریداری کرده باشید، این پمپ در هوای سرد هم می‌تواند به خوبی به کار خود ادامه ‌دهد.

مزایا و معایب پمپ‌ حرارتی چیست؟

پمپ‌های حرارتی در دمای سرد به اندازه شرایط معمولی کارآمد نخواهند بود. همین‌طور در هوای گرم برای کم کردن گرمای هوا، ممکن است نیاز به برق بیشتری باشد که می‌تواند منجر به کاهش بازده شود. راندمان پمپ‌های حرارتی با استفاده از ضریب عملکرد (CoP) اندازه‌گیری می‌شود. این امر با مقایسه میزان ورودی با مقدار خروجی محاسبه می‌شود. به‌عنوان مثال، اگر یک پمپ حرارتی منبع هوا از یک کیلو وات برق برای تولید سه کیلو وات گرما استفاده کند، CoP سه است. هرچه CoP بالاتر باشد، بهتر است، زیرا نشان می‌دهد دستگاه شما کارآمدتر است. اگر شما در آب و هوای بسیار سرد زندگی می‌کنید، ممکن است از پمپ‌های حرارتی منبع زمین بیشتر استفاده کنید. چون دمای زمین گرم‌تر از دمای هوا است؛ بنابراین، یک پمپ منبع زمینی می‌تواند به برق کمتری نیاز داشته باشد و مقدار بیشتری گرما تولید کند.

مزایا و معایب پمپ‌ حرارتی چیست؟

با دمای بیرونی 8.3 درجه سانتی‌گراد، بازده پمپ حرارتی می‌تواند به 3.8 CoP برسد. بااین‌حال، اگر دما به حدود 8.3- درجه سانتی‌گراد برسد، بازده پمپ حرارتی شما می‌تواند به حدود 2.3 CoP کاهش یابد. اگر درجه حرارت بیرونی برای پمپ بسیار پایین بیاید تا بتواند گرما تولید کند، ممکن است به سیستم پشتیبان نیاز باشید که می‌تواند هزینه‌بر باشد. بنابراین اگر در آب و هوای بسیار سرد زندگی می‌کنید، استفاده از این روش ممکن است کارآمدترین روش برای گرم کردن خانه شما نباشد.

سخن پایانی

اگر از پمپ‌ حرارتی به خوبی مراقبت کنید، مدت زمان بیشتری کار می‌کنند. باید اطمینان حاصل کنید که سیستم شما هر 12 ماه یک‌بار سرویس می‌شود. با این کار نه تنها مطمئن می‌شوید که همه چیز سالم است و بی‌نقص کار می‌کند، بلکه از اینکه می‌دانید پمپ حرارتی شما می‌تواند خانه شما را در طول زمستان گرم کند، احساس بهتری خواهید داشت. اگر پمپ منبع هوا دارید، باید هرگونه زباله را از منطقه پاک کنید تا از مسدود شدن جریان هوا جلوگیری شود. این موضوع می‌تواند کارایی دستگاه شما را افزایش دهد. همچنین ممکن است بخواهید فیلتر را به طور منظم بررسی کرده و در صورت نیاز آن را تعویض کنید. دقت کنید که هر گونه تعمیر و نگهداری این سیستم باید توسط یک مهندس واجد شرایط انجام شود.


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

ممکن است به این مطالب هم علاقمند باشید

دانلود اپلیکیشن دانلود آچاره

با نصب اپلیکیشن آچاره بیش از 256 خدمت مورد نیاز در جیب شماست.

  • دانلود مستقیم آچاره
  • آچاره در کافه بازار
  • آچاره در گوگل‌ پلی
دکمه بازگشت به بالا