Αντλίες θερμότητας και εξοικονόμηση ενέργειας

Είναι σαφές ότι οι αντλίες θερμότητας είναι πολύ εντατικές και συνεπώς είναι οικολογικά καθαρές. Οι αντλίες θερμότητας προσφέρουν τον πιο αποτελεσματικό τρόπο θέρμανσης και ψύξης σε πολλές εφαρμογές, καθώς μπορούν να χρησιμοποιούν ανανεώσιμη θερμότητα στο περιβάλλον μας. Ακόμη και σε θερμοκρασίες, που πιστεύουμε στον κρύο αέρα, το έδαφος και το νερό περιέχουν χρήσιμη θερμική ενέργεια, η οποία ενημερώνεται συνεχώς από τον ήλιο. Με λίγο περισσότερη ισχύ, μια αντλία θερμότητας μπορεί να αυξήσει τη θερμοκρασία της θερμικής ενέργειας στο απαιτούμενο επίπεδο. Ομοίως, οι αντλίες θερμότητας μπορούν επίσης να χρησιμοποιούν πηγές αποβλήτων θερμότητας, όπως βιομηχανικές διεργασίες, εξοπλισμό για ψύξη ή εξαερισμό, που εξάγονται από τα κτίρια. Τυπική ηλεκτρική ενέργεια, αντλία θερμότητας θα πρέπει να είναι 100 kW-h ηλεκτρικής ενέργειας για να μετατρέψει 200 kWh ελεύθερα διαθέσιμη για περιβαλλοντική ή απόβλητα θερμότητας από 300 kW χρήσιμη θερμότητα.

Χάρη σε αυτή τη μοναδική δυνατότητα, οι αντλίες θερμότητας μπορούν να βελτιώσουν ριζικά την ενεργειακή απόδοση και την περιβαλλοντική αξία οποιουδήποτε συστήματος θέρμανσης, το οποίο διαχειρίζεται πρωτογενείς ενεργειακοί πόροι, όπως καύσιμα ή ηλεκτρική ενέργεια. Πρέπει να λαμβάνονται υπόψη τα ακόλουθα έξι γεγονότα όταν πρόκειται για σύστημα παροχής θερμότητας (IEA-HPC, 2001):

• Η άμεση καύση για παραγωγή θερμότητας δεν είναι η πλέον αποτελεσματική χρήση καυσίμου.
• Οι αντλίες θερμότητας είναι πιο αποδοτικές επειδή χρησιμοποιούν ανανεώσιμη ενέργεια ως θερμότητα χαμηλής θερμοκρασίας.
• Εάν το καύσιμο για τους συμβατικούς λέβητες ανακατευθύνεται στις ηλεκτρικές αντλίες θερμότητας, απαιτούνται περίπου λιγότερα καύσιμα 35-50%, με αποτέλεσμα την μείωση των εκπομπών 35-50%.
• Σχετικά με την εξοικονόμηση ενέργειας 50% σε ηλεκτρικές αντλίες θερμότητας οδηγούνται σε CHP ή συστήματα συμπαραγωγής.
• Είτε τα ορυκτά καύσιμα, η πυρηνική ενέργεια είτε οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, οι ηλεκτρικές αντλίες θερμότητας αξιοποιούν πολύ καλύτερα αυτούς τους πόρους, από τους θερμαντήρες αντίστασης.
• Η κατανάλωση καυσίμου και συνεπώς η ένταση της αντλίας θερμότητας από την εκπομπή, την απορρόφηση ή την αντλία θερμότητας είναι γύρω στο 35-50% λιγότερο από ένα συμβατικό λέβητα.

Στο παρελθόν, οι περισσότερες αντλίες θερμότητας βρίσκονταν στον τύπο αέρα-αέρος και αέρα-πηγής. Οι αντλίες θερμότητας πηγής αέρα βασίζονται σε ανοιχτό αέρα για την πηγή θερμότητας. Παρόλο που ο κρύος εξωτερικός αέρας περιέχει μια ορισμένη ποσότητα θερμότητας και η θερμοκρασία πέφτει, η αντλία θερμότητας πρέπει να λειτουργήσει σκληρότερα και να μειώσει την απόδοση. Σε πολύ κρύο καιρό, η αντλία θερμότητας από την πηγή αέρα από μόνη της δεν μπορεί να παράσχει αρκετή θερμότητα και θα πρέπει να παρασχεθεί πρόσθετη ή πλεονασματική θερμότητα. Αυτό μπορεί να αυξήσει σημαντικά τις δαπάνες για θέρμανση. Τα GSHP εξάγουν θερμότητα από το έδαφος ή το νερό κάτω από την επιφάνεια. Επειδή η θερμοκρασία των υπογείων και υπογείων υδάτων σταθερή 10 - 13 C όλο το χρόνο, ένα τέτοιο σύστημα είναι πολύ πιο αποτελεσματικό.

Εξαρτάται από το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας, πετρελαίου και προπανίου στην περιοχή σας. Κατά κανόνα, η GSHP μπορεί να παράγει θερμότητα, τη μέση εξοικονόμηση του 10-15% σε σύγκριση με το φυσικό αέριο, την εξοικονόμηση κόστους κατά 40 σε σχέση με το πετρέλαιο και την εξοικονόμηση κόστους 50% σε σύγκριση με το προπάνιο. μέσου όρου εξοικονόμησης κλιματισμού 40-60% σε σύγκριση με συμβατικά συστήματα (ΕΟΚΕ, 2001).

Οι θερμαντήρες νερού της αντλίας θερμότητας εξάγουν θερμότητα από τον ατμοσφαιρικό αέρα για τη θέρμανση του νερού σε μια δεξαμενή αποθήκευσης και μπορούν να τροφοδοτούνται με ηλεκτρισμό ή με αέριο. Αυτοί οι κλίβανοι είναι ουσιαστικά οι ίδιες επιδόσεις με την ηλεκτρική αντίσταση, τους θερμοσίφωνες, με την εξαίρεση ότι η απόδοση είναι συνήθως σε 2-2, 5 φορές υψηλότερη. Ο συντελεστής ενέργειας στους θερμαντήρες νερού ποικίλει από το 1.8 έως το 2.5, σε σύγκριση με το σύστημα 0.88-0.96 για σύστημα ηλεκτρικής αντίστασης. Οι θερμαντήρες νερού της αντλίας θερμότητας ψύχουν και αφύγρανουν τον αέρα γύρω από το εξατμιστή σπείρα. Αυτό μπορεί να είναι ένα πλεονέκτημα όπου η ψύξη είναι επιθυμητή, και ένα μειονέκτημα όταν η ψύξη είναι ανεπιθύμητη. Ορισμένοι θερμαντήρες νερού με αντλία θερμότητας έχουν σχεδιαστεί για την ανάκτηση της απόβλητης θερμότητας από ολόκληρα συστήματα αερισμού του σπιτιού.

Οι θερμαντήρες νερού αντλιών θερμότητας που διατίθενται προς πώληση, με την περίοδο αποπληρωμής είναι συνήθως από 2 έως 6 χρόνια, ανάλογα με το ζεστό νερό και την απόδοση σύστημα θέρμανσης νερού θα αντικατασταθεί. Όταν αγοράζει μια νέα αντλία θερμότητας, ο αγοραστής ελέγχει την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της προτεινόμενης συσκευής. Η υψηλή απόδοση θα έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερα λειτουργικά κόστη. Η απόδοση της αντλίας θερμότητας στο SEER, ιδιαίτερα από το 10.0 σε περισσότερα 15.0. Για τη διάσπαση συστημάτων με εξωτερική μονάδα και εσωτερικό πηνίο, η αποτελεσματικότητα ποικίλλει ανάλογα με το αποτέλεσμα της αντιστοίχισης μεταξύ του εσωτερικού ψυκτικού πηνίου και της εξωτερικής μονάδας συμπύκνωσης. Θα πρέπει να συμβουλεύεστε τον κατασκευαστή για να καθορίσετε τη συνολική αποτελεσματικότητα. Το Αμερικανικό Ινστιτούτο Ψύξης δημοσιεύει έναν ετήσιο κατάλογο καταλόγων με διάφορους συνδυασμούς εξωτερικής μονάδας και εσωτερικού πηνίου με την πιστοποίηση SEER. Οι περισσότερες μεγάλες σειρές προϊόντων κατασκευαστών περιλαμβάνονται σε αυτόν τον κατάλογο ...