پمپ های حرارتی با دمای بالا – برای مقاوم سازی

ضریب عملکرد یک پمپ حرارتی به طور کلی هر چه دمای خروجی کمتری را ارائه دهد، بهبود می بخشد: بنابراین طراح سیستم ساطع کننده حرارت با دمای پایین تر مانند گرمایش از کف را هدف قرار می دهد که در آن دمای 40 درجه سانتی گراد برای ارائه دمای اتاق راحت کافی است. با این حال، اگر قرار است از یک پمپ حرارتی در یک ساختمان موجود با ساطع کننده های حرارتی محدود برای بار حرارتی استفاده شود، مانند رادیاتورهای استاندارد، برای جلوگیری از اختلالی که در اثر نوسازی ایجاد می شود، پمپ حرارتی با دمای بالا مشخص می شود. سیستم های ساطع کننده حرارت در سراسر ساختمان

در حال حاضر پمپ های حرارتی منبع زمینی وجود دارند که قادر به ارائه دمای خروجی 80 درجه سانتیگراد هستند که برای نیازهای آب گرم و گرم کردن ساختمان با رادیاتورهای اندازه استاندارد کافی است. اگرچه اگر دمای خروجی به 80 درجه سانتیگراد افزایش یابد، CoP کاهش می یابد، یک پمپ حرارتی با دمای بالا با اینورتر طراحی شده با سیستم کنترل خوب، از جمله جبران آب و هوا، تنها 80 درجه سانتیگراد را در صورت نیاز ارائه می دهد: در غیر این صورت، تعدیل می شود. پمپ حرارتی برای ارائه دماهای پایین تر – با راندمان بالاتر – زمانی که بار گرمایش کمتر از حداکثر نیاز است.

پمپ های حرارتی منبع آب با دمای بالا ICAX در حال حاضر در پروژه های مقاوم سازی زیر استفاده می شوند یا در حال نصب هستند:

• شبکه انرژی متعادل، دانشگاه بانک جنوبی لندن
• کالج رابینسون، کمبریج
• خانه دریایی، بندر شورهام
• Consort Estate، Southwark
• ویندهام استیت، ساوتوارک
• نیوینگتون استیت، ساوتوارک

ضریب عملکرد – CoP

کلید کارایی یک پمپ حرارتی ضریب عملکرد است: “CoP”. علیرغم قانون اول ترمودینامیک، که به ما می گوید انرژی نه می تواند ایجاد شود و نه از بین می رود، یک GSHP در یک تاسیسات خوب می تواند بیش از چهار واحد گرما به ازای هر واحد برق مصرف شده تولید کند. پمپ حرارتی این انرژی را ایجاد نمی کند، بلکه فقط دمای متوسط ​​را از زمین به گرم (که می تواند برای گرمایش استفاده شود) و سرد (که می تواند به زمین بازگرداند) جدا می کند.

CoP با هر نصب متفاوت است، اما هر چه دمای خروجی به سیستم توزیع گرما کمتر باشد، CoP بالاتر خواهد بود. اگر دمای خروجی 65 درجه سانتیگراد برای گرم کردن رادیاتورها مورد نیاز باشد، CoP احتمالاً به سطح 3.0 کاهش می یابد. اگر توزیع گرما به یک سیستم گرمایش از کف طراحی شده باشد که در دمای خروجی 50 درجه سانتیگراد به خوبی کار می کند، CoP می تواند به سطح بالاتر از 4 برسد.

دمای ورودی نیز برای CoP پمپ حرارتی حیاتی است. هر چه دمای ورودی از زمین بیشتر باشد، میزان کار مورد نیاز از پمپ حرارتی کمتر باشد، CoP بالاتر خواهد بود. در واقع، عامل مهم «بالا بردن» بین دمای منبع و دمای خروجی است. بنابراین GSHP ممکن است در پاییز کارآمدتر از اعماق زمستان باشد.

مزایای پمپ های حرارتی

پمپ های حرارتی باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود. کارکرد پمپ های حرارتی بسیار ارزان تر از گرمایش مستقیم الکتریکی است. کارکرد آنها نسبت به دیگ های نفتی ارزان تر است و می تواند ارزان تر از دیگ های بخار گازی باشد. از آنجایی که پمپ‌های حرارتی می‌توانند کاملاً خودکار باشند، نسبت به دیگ‌های زیست توده نیاز به کار بسیار کمتری دارند.

پمپ های حرارتی باعث صرفه جویی در انتشار کربن می شود. برخلاف سوزاندن نفت، گاز، LPG یا زیست توده، یک پمپ حرارتی هیچ انتشار کربنی در محل تولید نمی کند (و اصلاً انتشار کربنی ندارد، اگر از یک منبع تجدید پذیر برق برای تامین انرژی آنها استفاده شود). همانطور که شبکه برق کربن زدایی می کند، انتشار کربن ناشی از استفاده از پمپ حرارتی هر سال کاهش می یابد.

پمپ های حرارتی باعث صرفه جویی در فضا می شود. هیچ الزامی برای ذخیره سازی سوخت وجود ندارد.

پمپ های حرارتی ایمن هستند. هیچ احتراق و انتشار گازهای بالقوه خطرناک وجود ندارد. نیازی به دودکش نیست.

پمپ های حرارتی نسبت به سیستم های حرارتی مبتنی بر احتراق به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند.

پمپ های حرارتی می توانند سرمایش را در تابستان و همچنین گرمایش را در زمستان فراهم کنند.

مزایای پمپ های حرارتی منبع زمینی

مزیت کلیدی استفاده از GSHP این است که ضریب عملکرد بالاتر از ASHP در زمستان است، زیرا دمای زمین بالاتر از دمای هوای محیط است.

یکی دیگر از مزایای استفاده از GSHP این است که ضریب عملکرد برای خنک کردن بسیار بیشتر از ASHP در تابستان است، زیرا دمای زمین کمتر از دمای هوای تابستان است.

مجوز برنامه ریزی نیز آسان تر است زیرا GSHP را می توان دور از دید قرار داد و عملاً هیچ صدایی ایجاد نمی کند. به عنوان یک GSHP دارای قطعات متحرک کمتری است و در داخل ساختمان ها قرار دارد و احتمالاً از عمر کاری طولانی تری تا 25 سال برخوردار است.

مزایای استفاده از انتقال حرارت بین فصلی

نصب انتقال حرارت بین فصلی بسیار کارآمدتر از GSHP بدون کمک است زیرا یک سیستم IHT به جای گرفتن گرما از زمین سرد، گرما را از یک Thermalbank گرم می گیرد.

انتقال حرارت بین فصلی: ذخیره سازی گرما و پمپ های حرارتی

ICAX یک مکانیسم جدید رادیکال برای جمع آوری گرمای اضافی خورشیدی در تابستان، ذخیره آن در Thermalbanks و انتشار آن از طریق پمپ های حرارتی برای گرم کردن ساختمان ها در زمستان معرفی کرده است: انتقال حرارت بین فصلی.

با استفاده از ThermalBanks برای ذخیره انرژی حرارتی ICAX پمپ های حرارتی خود را قادر می سازد به جای شروع با دمای زمین پاییزی 10 درجه سانتی گراد با دمای زمین 25 درجه سانتی گراد شروع به کار کنند. این مقدار CoP پمپ حرارتی را از رقم استاندارد 4 به 8 دوبرابر می کند و اقتصاد و صرفه جویی در مصرف کربن را در استفاده از GSHP تغییر می دهد.