Principala limitare a pompelor de căldură cu sursă de aer este o scădere semnificativă a performanței atunci când temperaturile exterioare ating intervalul de îngheț.
Pompele de căldură apar ca o soluție eficientă pentru încălzirea și climatizarea spațiului, mai ales atunci când sunt utilizate în sisteme cu debit variabil de agent frigorific. Se pot potrivi cu cele mai eficiente sisteme de aer condiționat în modul de răcire și pot concura cu costul scăzut al încălzirii prin ardere folosind doar electricitate. În comparație cu un încălzitor cu rezistență convențional, o pompă de căldură realizează economii între 40 și 80 la sută, în funcție de modelul specific și condițiile de funcționare.
În timp ce pompele de căldură cu sursă de aer schimbă căldură direct cu aerul exterior, pompele de căldură cu sursă de sol profită de temperatura subterană stabilă pentru a obține o eficiență mai mare. Având în vedere prețul ridicat și instalațiile complexe ale unui sistem cu sursă de sol, pompele de căldură cu sursă de aer sunt cea mai comună opțiune.
Principala limitare a pompelor de căldură cu sursă de aer este o scădere semnificativă a performanței atunci când temperaturile exterioare ating intervalul de îngheț. Inginerii proiectanți trebuie să ia în considerare efectul vremii locale atunci când specifică o pompă de căldură și să se asigure că sistemul este echipat cu măsuri adecvate pentru cele mai scăzute temperaturi așteptate.
Cum afectează frigul extrem pompele de căldură din sursa de aer?
Principala provocare atunci când se utilizează o pompă de căldură cu sursă de aer cu temperaturi de îngheț este controlul acumulării de gheață pe serpentinele exterioare. Deoarece unitatea elimină căldura din aerul exterior care este deja rece, umiditatea se poate colecta și îngheța cu ușurință pe suprafața bobinelor sale.
Deși ciclul de dezghețare a pompei de căldură poate topi gheața de pe serpentinele exterioare, unitatea nu poate furniza încălzirea spațiului cât timp durează ciclul. Pe măsură ce temperaturile exterioare scad, pompa de căldură trebuie să intre în ciclul de dezghețare mai des pentru a compensa formarea gheții, iar acest lucru limitează căldura livrată în spațiile interioare.
Deoarece pompele de căldură terestre nu fac schimb de căldură cu aerul exterior, acestea sunt relativ neafectate de temperaturile de îngheț. Cu toate acestea, necesită săpături care pot fi dificil de efectuat sub clădirile existente, în special cele din zonele urbane aglomerate.
Specificarea pompelor de căldură cu sursă de aer pentru vreme rece
Când utilizați pompe de căldură cu sursă de aer cu temperaturi de îngheț, există două modalități principale de a compensa pierderile de încălzire în timpul ciclurilor de dezghețare:
Adăugarea unui sistem de încălzire de rezervă, de obicei un arzător cu gaz sau un încălzitor electric cu rezistență.
Specificarea unei pompe de căldură cu măsuri încorporate împotriva acumulării de îngheț.
Sistemele de încălzire de rezervă pentru pompele de căldură cu sursă de aer sunt o soluție simplă, dar tind să crească costul de proprietate asupra sistemului. Considerentele de proiectare se modifică în funcție de tipul de încălzire de rezervă specificat:
Un încălzitor electric cu rezistență funcționează cu aceeași sursă de energie ca și pompa de căldură. Cu toate acestea, consumă mai mult curent pentru o anumită sarcină de încălzire, necesitând o capacitate de cablare crescută. Eficiența generală a sistemului scade, de asemenea, deoarece încălzirea cu rezistență este mult mai puțin eficientă decât funcționarea pompei de căldură.
Un arzător pe gaz realizează un cost de operare mult mai mic decât un încălzitor cu rezistență. Cu toate acestea, necesită o alimentare cu gaz și un sistem de evacuare, crescând costul instalației.
Când un sistem cu pompă de căldură utilizează încălzire de rezervă, o practică recomandată este setarea termostatului la o temperatură moderată. Acest lucru minimizează frecvența ciclului de dezghețare și timpul de funcționare al sistemului de încălzire de rezervă, scăzând consumul total de energie.
Pompe de căldură cu măsuri încorporate împotriva vremii reci
Pompele de căldură cu sursă de aer de la producători de top sunt de obicei evaluate pentru temperaturi exterioare de până la -4°F. Cu toate acestea, atunci când unitățile sunt îmbunătățite cu măsuri de vreme rece, domeniul lor de funcționare se poate extinde sub -10°F sau chiar -20°F. Următoarele sunt câteva caracteristici comune de proiectare utilizate de producătorii de pompe de căldură pentru a atenua impactul ciclului de dezghețare:
Unii producători includ acumulatori de căldură, care pot continua să furnizeze căldură atunci când pompa de căldură intră în ciclul de dezghețare.
Există, de asemenea, configurații cu pompe de căldură în care una dintre liniile de agent frigorific fierbinte circulă prin unitatea exterioară pentru a ajuta la prevenirea înghețului. Ciclul de dezghețare se activează numai atunci când acest efect de încălzire nu este suficient.
Când un sistem de pompă de căldură utilizează mai multe unități exterioare, acestea pot fi programate să intre în ciclul de dezghețare într-o secvență și nu simultan. În acest fel, sistemul nu își pierde niciodată întreaga capacitate de încălzire din cauza dezghețării.
Unitățile exterioare pot fi echipate și cu carcase care protejează unitatea de zăpadă directă. În acest fel, unitatea trebuie să se ocupe doar de gheața care se formează direct pe bobine.
Deși aceste măsuri nu elimină complet ciclul de dezghețare, ele pot reduce impactul acestuia asupra puterii de încălzire. Pentru a obține cele mai bune rezultate cu un sistem de pompă de căldură cu sursă de aer, primul pas recomandat este o evaluare a vremii locale. Astfel, se poate specifica din start un sistem adecvat; ceea ce este mai simplu și mai puțin costisitor decât modernizarea unei instalații necorespunzătoare.
Măsuri complementare pentru îmbunătățirea eficienței pompei de căldură
Având un sistem de pompă de căldură eficient din punct de vedere energetic reduce cheltuielile de încălzire și răcire. Cu toate acestea, clădirea în sine poate fi proiectată și pentru a minimiza nevoile de răcire în timpul verii și nevoile de încălzire în timpul iernii. Un anvelopă de clădire cu izolație adecvată și etanșeitate la aer minimizează nevoia de încălzire și răcire, în comparație cu o clădire cu izolație slabă și multe scurgeri de aer.
Comenzile de ventilație contribuie și la eficiența încălzirii și răcirii, prin reglarea fluxului de aer în funcție de nevoile clădirii. Când sistemele de ventilație funcționează la flux de aer maxim tot timpul, volumul de aer care trebuie condiționat este mai mare. Pe de altă parte, dacă ventilația este reglată în funcție de ocupare, volumul total de aer care trebuie condiționat este mai mic.
Există o gamă largă de configurații de încălzire și răcire care pot fi implementate în clădiri. Cu toate acestea, cel mai mic cost de proprietate se realizează atunci când instalația este optimizată în funcție de nevoile clădirii.
Articol de Michael Tobias
Referință: Tobias, M. (nd). Vă rugăm să activați cookie-urile. StackPath. https://www.contractormag.com/green/article/20883974/airsource-heat-pumps-in-cold-weather.
Dacă doriți fără probleme cu o problemă de performanță scăzută la temperatura ambientală scăzută a produselor cu pompe de căldură, am fi bucuroși să vă prezentăm pompele noastre de căldură cu sursă de aer EVI! În loc de temperatura ambientală normală de -7 până la 43 de grade C, acestea sunt capabile să ruleze cel mai scăzut până la -25 de grade Celsius. Nu ezitați să ne contactați pentru mai multe informații!
Ora postării: 16-mar-2022