Arbeidsprinsippet til varmepumper i kaldt klima
Luftvarmepumpe er den vanligste typen varmepumpeteknologi.Disse systemene bruker omgivelsesluft fra utsiden av bygningen som varmekilde eller radiator.
Varmepumpen fungerer i kjølemodus med samme prosess som klimaanlegg.Men i oppvarmingsmodus bruker systemet ekstern luft for å varme opp kjølemediet.Varmepumpen komprimerer kjølemediet for å produsere varmere gass.Termisk energi beveger seg inne i bygningen og frigjøres gjennom innendørsenheter (eller gjennom rørsystemer, avhengig av systemets struktur).
En varmepumpe i kaldt klima vil holde deg varm hele vinteren.
Når kuldemediet er betydelig lavere enn utetemperaturen, gir varmepumpen pålitelig oppvarming.I mildt vær kan varmepumper i kaldt klima fungere med en effektivitet på opptil 400 % – med andre ord genererer de fire ganger så mye energi som forbrukes.
Jo kaldere vær, jo vanskeligere er det selvfølgelig for varmepumpen å jobbe for å gi varme.Under en viss temperaturterskel vil effektiviteten til systemet avta.Men dette betyr ikke at varmepumper ikke egner seg for temperaturer under frysepunktet.
Varmepumper for kaldt vær (også kjent som varmepumper med lav omgivelsestemperatur) har innovative funksjoner som gjør dem i stand til å fungere effektivt ved temperaturer under -30 grader.Disse funksjonene inkluderer:
Kuldemedium i kaldt vær
Alle luftvarmepumper inneholder kjølemiddel, en blanding som er mye kaldere enn uteluft.Varmepumper i kaldt klima bruker vanligvis kjølemedier med kokepunkter lavere enn tradisjonelle varmepumpekjølemedier.Disse kjølemediene kan fortsette å strømme gjennom systemet ved lave omgivelsestemperaturer og absorbere mer varme fra den kalde luften.
Kompressor design
I løpet av det siste tiåret har produsenter gjort forbedringer av kompressorer for å redusere energien som kreves for drift og forbedre holdbarheten.Varmepumper i kaldt klima bruker vanligvis variable kompressorer som kan justere hastigheten i sanntid.Tradisjonelle kompressorer med konstant hastighet er enten "på" eller "av", noe som ikke alltid er effektivt.
Variable kompressorer kan operere med en lav prosentandel av maksimal hastighet i mildt vær og deretter bytte til høyere hastigheter ved ekstreme temperaturer.Disse inverterne bruker verken alle eller ingen metoder, men trekker i stedet ut en passende mengde energi for å holde innerommet på en behagelig temperatur.
Andre tekniske optimaliseringer
Selv om alle varmepumper bruker den samme grunnleggende prosessen for å overføre energi, kan ulike tekniske forbedringer forbedre effektiviteten til denne prosessen.Varmepumper med kaldt klima kan utnytte redusert omgivelsesluftstrøm, økt kompressorkapasitet og forbedret konfigurasjon av kompresjonssykluser.Når størrelsen på systemet er egnet for bruk, kan denne typen forbedringer redusere energikostnadene betraktelig, selv i den kalde vinteren i nordøst, hvor varmepumper nesten alltid er i gang.
Sammenligning mellom varmepumper og tradisjonelle varmesystemer i kaldt klima
Effektiviteten til varmepumpeoppvarming måles med Heating Season Performance Factor (HSPF), som deler den totale varmeeffekten i løpet av fyringssesongen (målt i britiske termiske enheter eller BTUer) med det totale energiforbruket i løpet av den tidsperioden (målt i kilowatt timer).Jo høyere HSPF, jo bedre effektivitet.
Varmepumper i kaldt klima kan gi HSPF på 10 eller høyere – med andre ord, de overfører mye mer energi enn de forbruker.I sommermånedene bytter varmepumpen til kjølemodus og fungerer effektivt (eller mer effektivt) som den nye klimaanlegget.
Varmepumper med høy HSPF kan takle kaldt vær.Varmepumper i kaldt klima kan fortsatt gi pålitelig varme ved temperaturer under -20 ° F, og mange modeller er 100 % effektive ved temperaturer under frysepunktet.På grunn av det faktum at varmepumper bruker mindre strøm i mildvær, er driftskostnadene deres mye lavere sammenlignet med tradisjonelle systemer som forbrenningsovner og kjeler.For byggeiere betyr dette betydelige besparelser over tid.
Dette er fordi tvungen luftsystemer som naturgassovner må generere varme, i stedet for å overføre den fra ett sted til et annet.En helt ny høyeffektiv ovn kan oppnå en drivstoffutnyttelsesgrad på 98 %, men selv ineffektive varmepumpesystemer kan oppnå en effektivitet på 225 % eller høyere.
Innleggstid: 17. april 2023