การทำความร้อนและความเย็นด้วยปั๊มความร้อน-ตอนที่ 1

การแนะนำ

หากคุณกำลังค้นหาทางเลือกในการทำความร้อนและความเย็นให้กับบ้านหรือลดค่าไฟ คุณอาจต้องการพิจารณาระบบปั๊มความร้อน ปั๊มความร้อนเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วและเชื่อถือได้ในแคนาดา โดยสามารถให้การควบคุมความสะดวกสบายตลอดทั้งปีสำหรับบ้านของคุณโดยการจ่ายความร้อนในฤดูหนาว การทำให้เย็นลงในฤดูร้อน และในบางกรณี ก็สามารถทำความร้อนน้ำร้อนให้กับบ้านของคุณได้

ปั๊มความร้อนสามารถเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมในการใช้งานที่หลากหลาย และสำหรับทั้งบ้านใหม่และการปรับปรุงระบบทำความร้อนและความเย็นที่มีอยู่ นอกจากนี้ยังเป็นทางเลือกในการเปลี่ยนระบบปรับอากาศที่มีอยู่ เนื่องจากต้นทุนที่เพิ่มขึ้นในการย้ายจากระบบทำความเย็นอย่างเดียวไปเป็นปั๊มความร้อนมักจะค่อนข้างต่ำ เนื่องจากประเภทระบบและตัวเลือกต่างๆ ที่มีอยู่มากมาย จึงมักเป็นเรื่องยากที่จะพิจารณาว่าปั๊มความร้อนเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับบ้านของคุณหรือไม่

หากคุณกำลังพิจารณาปั๊มความร้อน คุณอาจมีคำถามหลายข้อ เช่น:

• มีปั๊มความร้อนประเภทใดบ้าง?
• ปั๊มความร้อนสามารถให้ความร้อนและความเย็นต่อปีของฉันได้มากเพียงใด
• ฉันต้องใช้ปั๊มความร้อนขนาดใดสำหรับบ้านและการใช้งานของฉัน
• ปั๊มความร้อนมีราคาเท่าไหร่เมื่อเทียบกับระบบอื่น และฉันสามารถประหยัดค่าไฟได้เท่าไร?
• ฉันจะต้องปรับเปลี่ยนบ้านของฉันเพิ่มเติมหรือไม่?
• ระบบต้องการการบำรุงรักษามากน้อยเพียงใด?

หนังสือเล่มนี้ให้ข้อเท็จจริงที่สำคัญเกี่ยวกับปั๊มความร้อนเพื่อช่วยให้คุณได้รับข้อมูลมากขึ้น ซึ่งจะช่วยให้คุณตัดสินใจเลือกบ้านของคุณได้อย่างเหมาะสม โดยใช้คำถามเหล่านี้เป็นแนวทาง หนังสือเล่มนี้จะอธิบายประเภทปั๊มความร้อนที่พบบ่อยที่สุด และอภิปรายปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการเลือก การติดตั้ง การใช้งาน และการบำรุงรักษาปั๊มความร้อน

กลุ่มเป้าหมาย

หนังสือเล่มนี้มีไว้สำหรับเจ้าของบ้านที่กำลังมองหาข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับเทคโนโลยีปั๊มความร้อน เพื่อสนับสนุนการตัดสินใจอย่างรอบรู้เกี่ยวกับการเลือกและการรวมระบบ การทำงาน และการบำรุงรักษา ข้อมูลที่ให้ไว้ที่นี่เป็นเพียงข้อมูลทั่วไป และรายละเอียดเฉพาะอาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับการติดตั้งและประเภทระบบของคุณ หนังสือเล่มนี้ไม่ควรแทนที่การทำงานกับผู้รับเหมาหรือที่ปรึกษาด้านพลังงาน ซึ่งจะรับประกันว่าการติดตั้งของคุณตรงตามความต้องการและวัตถุประสงค์ที่คุณต้องการ

หมายเหตุเกี่ยวกับการจัดการพลังงานในบ้าน

ปั๊มความร้อนเป็นระบบทำความร้อนและความเย็นที่มีประสิทธิภาพมาก และสามารถลดต้นทุนด้านพลังงานของคุณได้อย่างมาก เมื่อคำนึงถึงบ้านเป็นระบบ ขอแนะนำให้ลดการสูญเสียความร้อนจากบ้านของคุณจากพื้นที่ต่างๆ เช่น การรั่วไหลของอากาศ (ผ่านรอยแตกร้าว รู) ผนัง เพดาน หน้าต่าง และประตูที่มีฉนวนไม่ดี

การแก้ไขปัญหาเหล่านี้ก่อนจะช่วยให้คุณใช้ปั๊มความร้อนที่มีขนาดเล็กลงได้ ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนอุปกรณ์ปั๊มความร้อนและช่วยให้ระบบของคุณทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

มีสิ่งพิมพ์จำนวนหนึ่งที่อธิบายวิธีการดังกล่าวจาก Natural Resources Canada

ปั๊มความร้อนคืออะไร และทำงานอย่างไร?

ปั๊มความร้อนเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วซึ่งใช้มานานหลายทศวรรษ ทั้งในแคนาดาและทั่วโลก เพื่อให้การทำความร้อน ความเย็น และในบางกรณี การส่งน้ำร้อนไปยังอาคารอย่างมีประสิทธิภาพ ในความเป็นจริง มีความเป็นไปได้ที่คุณจะโต้ตอบกับเทคโนโลยีปั๊มความร้อนเป็นประจำทุกวัน ตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศทำงานโดยใช้หลักการและเทคโนโลยีเดียวกัน ในส่วนนี้จะนำเสนอพื้นฐานการทำงานของปั๊มความร้อน และแนะนำระบบประเภทต่างๆ

แนวคิดพื้นฐานของปั๊มความร้อน

ปั๊มความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าซึ่งจะดึงความร้อนจากสถานที่ที่มีอุณหภูมิต่ำ (แหล่งกำเนิด) และส่งไปยังสถานที่ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า (อ่างล้างจาน)

เพื่อให้เข้าใจกระบวนการนี้ ให้ลองนึกถึงการขี่จักรยานบนเนินเขา: ไม่จำเป็นต้องใช้ความพยายามในการไปจากบนเขาลงล่าง เนื่องจากจักรยานและผู้ขี่จะเคลื่อนที่จากที่สูงไปยังที่ต่ำอย่างเป็นธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม การขึ้นเขาต้องใช้ความพยายามมากขึ้น เนื่องจากจักรยานกำลังเคลื่อนที่ทวนทิศทางการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติ

ในทำนองเดียวกัน ความร้อนจะไหลตามธรรมชาติจากสถานที่ซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังสถานที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า (เช่น ในฤดูหนาว ความร้อนจากภายในอาคารจะสูญเสียไปยังภายนอก) ปั๊มความร้อนใช้พลังงานไฟฟ้าเพิ่มเติมเพื่อตอบโต้การไหลของความร้อนตามธรรมชาติ และปั๊มพลังงานที่มีอยู่ในที่เย็นกว่าไปยังที่ที่อุ่นกว่า

ปั๊มความร้อนให้ความร้อนหรือทำให้บ้านของคุณเย็นลงได้อย่างไร? เมื่อพลังงานถูกดึงออกมาจากแหล่งกำเนิด อุณหภูมิของแหล่งกำเนิดจะลดลง หากใช้บ้านเป็นแหล่งกำเนิด พลังงานความร้อนจะถูกกำจัดออกไป ซึ่งจะทำให้พื้นที่นี้เย็นลง นี่คือวิธีที่ปั๊มความร้อนทำงานในโหมดทำความเย็น และเป็นหลักการเดียวกับที่ใช้กับเครื่องปรับอากาศและตู้เย็น ในทำนองเดียวกัน เมื่อมีการเติมพลังงานลงในอ่างล้างจาน อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น หากใช้บ้านเป็นอ่างล้างจาน พลังงานความร้อนจะถูกเพิ่มเข้าไป ซึ่งจะทำให้พื้นที่ร้อนขึ้น ปั๊มความร้อนสามารถพลิกกลับด้านได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าสามารถให้ทั้งความร้อนและความเย็นแก่บ้านของคุณ ให้ความสบายตลอดทั้งปี

แหล่งที่มาและอ่างล้างมือสำหรับปั๊มความร้อน

การเลือกแหล่งที่มาและอ่างล้างจานสำหรับระบบปั๊มความร้อนของคุณสามารถช่วยกำหนดประสิทธิภาพ ต้นทุนเงินทุน และต้นทุนการดำเนินงานของระบบของคุณได้อย่างมาก ส่วนนี้จะแสดงภาพรวมโดยย่อเกี่ยวกับแหล่งที่มาและอ่างล้างทั่วไปสำหรับการใช้งานในที่พักอาศัยในแคนาดา

แหล่งที่มา: แหล่งพลังงานความร้อนสองแหล่งมักใช้ในการทำความร้อนบ้านด้วยปั๊มความร้อนในแคนาดา:

• แหล่งอากาศ: ปั๊มความร้อนดึงความร้อนจากอากาศภายนอกในช่วงฤดูร้อนและปฏิเสธความร้อนภายนอกในช่วงฤดูร้อนที่เย็นลง
• อาจเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจที่รู้ว่าแม้อุณหภูมิภายนอกจะเย็น แต่พลังงานจำนวนมากยังคงมีอยู่ซึ่งสามารถสกัดและส่งไปยังอาคารได้ ตัวอย่างเช่น ปริมาณความร้อนของอากาศที่อุณหภูมิ -18°C เท่ากับ 85% ของความร้อนที่อุณหภูมิ 21°C ช่วยให้ปั๊มความร้อนสามารถให้ความร้อนได้มาก แม้ในช่วงที่อากาศเย็นกว่า
• ระบบแหล่งอากาศเป็นระบบที่พบมากที่สุดในตลาดแคนาดา โดยมีหน่วยติดตั้งมากกว่า 700,000 หน่วยทั่วประเทศแคนาดา
• ระบบประเภทนี้จะกล่าวถึงรายละเอียดเพิ่มเติมในส่วนปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ
• แหล่งกราวด์: ปั๊มความร้อนจากแหล่งกราวด์ใช้ดิน น้ำบาดาล หรือทั้งสองอย่างเป็นแหล่งความร้อนในฤดูหนาว และเป็นแหล่งกักเก็บความร้อนที่ระบายออกจากบ้านในฤดูร้อน
• ปั๊มความร้อนเหล่านี้พบได้น้อยกว่าหน่วยแหล่งอากาศ แต่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในทุกจังหวัดของแคนาดา ข้อได้เปรียบหลักคือไม่อยู่ภายใต้ความผันผวนของอุณหภูมิที่รุนแรง โดยใช้พื้นดินเป็นแหล่งอุณหภูมิคงที่ ส่งผลให้ระบบปั๊มความร้อนประเภทประหยัดพลังงานมากที่สุด
• ระบบประเภทนี้จะกล่าวถึงรายละเอียดเพิ่มเติมในส่วนปั๊มความร้อนจากแหล่งกราวด์

อ่างล้างมือ: อ่างล้างมือสองอ่างสำหรับพลังงานความร้อนมักใช้ในการทำความร้อนบ้านด้วยปั๊มความร้อนในแคนาดา:

• อากาศภายในอาคารได้รับความร้อนจากปั๊มความร้อน ซึ่งสามารถทำได้โดย:น้ำภายในอาคารได้รับความร้อน น้ำนี้สามารถใช้เพื่อให้บริการระบบปลายทาง เช่น หม้อน้ำ พื้นกระจาย หรือยูนิตคอยล์พัดลมผ่านระบบไฮโดรนิก
  • ระบบท่อกลางหรือ
  • ยูนิตในร่มไร้ท่อ เช่น ยูนิตติดผนัง

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับประสิทธิภาพของปั๊มความร้อน

เตาและหม้อไอน้ำให้ความร้อนในพื้นที่โดยการเพิ่มความร้อนให้กับอากาศผ่านการเผาไหม้เชื้อเพลิง เช่น ก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมันให้ความร้อน แม้ว่าประสิทธิภาพจะดีขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่ยังคงต่ำกว่า 100% ซึ่งหมายความว่าพลังงานที่มีอยู่จากการเผาไหม้บางส่วนไม่ได้ถูกนำมาใช้เพื่อให้ความร้อนแก่อากาศ

ปั๊มความร้อนทำงานบนหลักการที่แตกต่างออกไป ไฟฟ้าที่ป้อนเข้าสู่ปั๊มความร้อนใช้เพื่อถ่ายโอนพลังงานความร้อนระหว่างสองตำแหน่ง ซึ่งช่วยให้ปั๊มความร้อนทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยมีประสิทธิภาพทั่วไปมากกว่า

100% กล่าวคือ ผลิตพลังงานความร้อนได้มากกว่าปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการสูบ

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของแหล่งกำเนิดและอ่างล้างจานอย่างมาก เช่นเดียวกับเนินเขาสูงชันที่ต้องใช้ความพยายามมากขึ้นในการปีนขึ้นไปบนจักรยาน ความแตกต่างของอุณหภูมิที่มากขึ้นระหว่างแหล่งกำเนิดและอ่างล้างจานของปั๊มความร้อนจะทำให้ปั๊มทำงานหนักขึ้น และอาจลดประสิทธิภาพลงได้ การกำหนดขนาดปั๊มความร้อนที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพตามฤดูกาลเป็นสิ่งสำคัญ ประเด็นเหล่านี้จะกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติมในส่วนปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศและปั๊มความร้อนจากแหล่งพื้นดิน

คำศัพท์เฉพาะด้านประสิทธิภาพ

มีการใช้ตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่หลากหลายในแค็ตตาล็อกของผู้ผลิต ซึ่งอาจทำให้การทำความเข้าใจประสิทธิภาพของระบบค่อนข้างสับสนสำหรับผู้ซื้อครั้งแรก ด้านล่างนี้คือรายละเอียดของคำศัพท์ด้านประสิทธิภาพที่ใช้กันทั่วไปบางประการ:

ตัวชี้วัดสถานะคงที่: มาตรการเหล่านี้อธิบายประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนใน 'สถานะคงที่' กล่าวคือ โดยไม่มีความผันผวนในฤดูกาลและอุณหภูมิในชีวิตจริง ด้วยเหตุนี้ ค่าของพวกมันจึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมีนัยสำคัญตามอุณหภูมิของแหล่งกำเนิดและซิงก์ และพารามิเตอร์การทำงานอื่นๆ ที่เปลี่ยนแปลง ตัวชี้วัดสถานะคงตัวได้แก่:

สัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP): COP คืออัตราส่วนระหว่างอัตราที่ปั๊มความร้อนถ่ายโอนพลังงานความร้อน (เป็นกิโลวัตต์) และปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ต้องใช้ในการปั๊ม (เป็นกิโลวัตต์) ตัวอย่างเช่น หากปั๊มความร้อนใช้พลังงานไฟฟ้า 1kW เพื่อถ่ายเทความร้อน 3 kW COP จะเป็น 3

อัตราส่วนประสิทธิภาพพลังงาน (EER): EER คล้ายกับ COP และอธิบายประสิทธิภาพการทำความเย็นในสภาวะคงที่ของปั๊มความร้อน กำหนดโดยการหารความสามารถในการทำความเย็นของปั๊มความร้อนในหน่วย Btu/h ด้วยพลังงานไฟฟ้าที่ป้อนเข้าในหน่วยวัตต์ (W) ที่อุณหภูมิที่กำหนด EER มีความเกี่ยวข้องอย่างเคร่งครัดกับการอธิบายประสิทธิภาพการทำความเย็นในสภาวะคงตัว ซึ่งแตกต่างจาก COP ที่สามารถใช้เพื่อแสดงประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนในการทำความร้อนและการทำความเย็น

การวัดประสิทธิภาพตามฤดูกาล: มาตรการเหล่านี้ได้รับการออกแบบเพื่อให้ประมาณประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในช่วงฤดูร้อนหรือฤดูหนาว โดยผสมผสานการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ "ในชีวิตจริง" ตลอดทั้งฤดูกาล

ตัวชี้วัดตามฤดูกาลได้แก่:

• ปัจจัยประสิทธิภาพตามฤดูกาลของการทำความร้อน (HSPF): HSPF คืออัตราส่วนของพลังงานที่ปั๊มความร้อนส่งไปยังอาคารตลอดฤดูทำความร้อนเต็ม (ในหน่วย Btu) ต่อพลังงานทั้งหมด (ในหน่วยวัตต์ชั่วโมง) ที่ใช้ในช่วงเวลาเดียวกัน

คุณลักษณะข้อมูลสภาพอากาศของสภาพภูมิอากาศในระยะยาวถูกนำมาใช้เพื่อแสดงถึงฤดูร้อนในการคำนวณ HSPF อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปการคำนวณนี้จะจำกัดอยู่เพียงภูมิภาคเดียว และอาจไม่ได้แสดงถึงประสิทธิภาพทั่วทั้งแคนาดาโดยสมบูรณ์ ผู้ผลิตบางรายสามารถจัดเตรียม HSPF สำหรับภูมิภาคภูมิอากาศอื่นได้เมื่อมีการร้องขอ อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว HSPF จะถูกรายงานสำหรับภูมิภาค 4 ซึ่งแสดงถึงสภาพอากาศที่คล้ายคลึงกับแถบมิดเวสต์ของสหรัฐอเมริกา ภูมิภาคที่ 5 จะครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ทางตอนใต้ของจังหวัดในแคนาดา ตั้งแต่ด้านในก่อนคริสตศักราช จนถึงนิวบรันสวิกเชิงอรรถ 1

• อัตราส่วนประสิทธิภาพพลังงานตามฤดูกาล (SEER): SEER วัดประสิทธิภาพการทำความเย็นของปั๊มความร้อนตลอดทั้งฤดูกาลทำความเย็น ซึ่งกำหนดโดยการหารความเย็นทั้งหมดที่ได้รับตลอดฤดูทำความเย็น (เป็น Btu) ด้วยพลังงานทั้งหมดที่ใช้โดยปั๊มความร้อนในช่วงเวลานั้น (ในหน่วยวัตต์-ชั่วโมง) SEER ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศโดยมีอุณหภูมิฤดูร้อนเฉลี่ย 28°C

คำศัพท์เฉพาะที่สำคัญสำหรับระบบปั๊มความร้อน

ต่อไปนี้เป็นคำศัพท์ทั่วไปที่คุณอาจพบขณะตรวจสอบปั๊มความร้อน

ส่วนประกอบของระบบปั๊มความร้อน

สารทำความเย็นคือของเหลวที่ไหลเวียนผ่านปั๊มความร้อนสลับกันดูดซับ ลำเลียง และปล่อยความร้อน ของเหลวอาจเป็นของเหลว ก๊าซ หรือส่วนผสมของก๊าซ/ไอ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของมัน

วาล์วถอยหลังจะควบคุมทิศทางการไหลของสารทำความเย็นในปั๊มความร้อนและเปลี่ยนปั๊มความร้อนจากโหมดทำความร้อนเป็นโหมดทำความเย็นหรือในทางกลับกัน

คอยล์คือวงหรือวงของท่อที่มีการถ่ายเทความร้อนระหว่างแหล่งกำเนิด/อ่างล้างจานและสารทำความเย็น ท่ออาจมีครีบเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวในการแลกเปลี่ยนความร้อน

เครื่องระเหยเป็นขดลวดซึ่งสารทำความเย็นจะดูดซับความร้อนจากบริเวณโดยรอบและเดือดจนกลายเป็นไออุณหภูมิต่ำ เมื่อสารทำความเย็นไหลผ่านจากวาล์วถอยหลังไปยังคอมเพรสเซอร์ แอคคิวมูเลเตอร์จะรวบรวมของเหลวส่วนเกินที่ไม่ได้ระเหยเป็นแก๊ส อย่างไรก็ตาม ปั๊มความร้อนบางรุ่นไม่มีตัวสะสม

คอมเพรสเซอร์จะบีบโมเลกุลของก๊าซสารทำความเย็นเข้าด้วยกัน ส่งผลให้อุณหภูมิของสารทำความเย็นเพิ่มขึ้น อุปกรณ์นี้ช่วยถ่ายโอนพลังงานความร้อนระหว่างแหล่งกำเนิดและอ่างล้างจาน

คอนเดนเซอร์เป็นขดลวดซึ่งสารทำความเย็นจะปล่อยความร้อนออกสู่สิ่งแวดล้อมและกลายเป็นของเหลว

อุปกรณ์ขยายจะลดแรงดันที่สร้างโดยคอมเพรสเซอร์ ส่งผลให้อุณหภูมิลดลง และสารทำความเย็นกลายเป็นส่วนผสมของไอ/ของเหลวที่อุณหภูมิต่ำ

หน่วยกลางแจ้งเป็นที่ที่ความร้อนถูกถ่ายโอนไปยัง/จากอากาศภายนอกในปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ โดยทั่วไปหน่วยนี้จะประกอบด้วยคอยล์แลกเปลี่ยนความร้อน คอมเพรสเซอร์ และวาล์วขยายตัว มีรูปลักษณ์และการทำงานในลักษณะเดียวกับส่วนภายนอกของเครื่องปรับอากาศ

คอยล์ภายในอาคารเป็นที่ที่ความร้อนถูกถ่ายโอนไปยัง/จากอากาศภายในอาคารในปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศบางประเภท โดยทั่วไป หน่วยคอยล์เย็นจะมีคอยล์แลกเปลี่ยนความร้อน และอาจรวมถึงพัดลมเพิ่มเติมเพื่อหมุนเวียนอากาศร้อนหรือเย็นไปยังพื้นที่ที่ถูกครอบครอง

plenum ซึ่งพบเห็นได้เฉพาะในการติดตั้งแบบใช้ท่อเท่านั้น เป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายการจ่ายอากาศ Plenum คือช่องอากาศที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบกระจายลมร้อนหรือลมเย็นผ่านภายในบ้าน โดยทั่วไปจะเป็นช่องขนาดใหญ่เหนือหรือรอบๆ ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

ข้อกำหนดอื่น ๆ

หน่วยวัดความจุหรือการใช้พลังงาน:

• Btu/h หรือหน่วยความร้อนบริติชต่อชั่วโมง เป็นหน่วยที่ใช้วัดความร้อนที่ปล่อยออกมาของระบบทำความร้อน หนึ่งบีทียูคือปริมาณพลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาจากเทียนวันเกิดทั่วไป หากปล่อยพลังงานความร้อนนี้ออกมาภายในหนึ่งชั่วโมง จะเท่ากับ 1 บีทียูต่อชั่วโมง
• กิโลวัตต์หรือกิโลวัตต์ มีค่าเท่ากับ 1,000 วัตต์ นี่คือปริมาณพลังงานที่หลอดไฟขนาด 100 วัตต์จำนวน 10 ดวงต้องใช้
• ตันคือการวัดความจุของปั๊มความร้อน เทียบเท่ากับ 3.5 กิโลวัตต์ หรือ 12,000 บีทียู/ชม.

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศใช้อากาศภายนอกเป็นแหล่งพลังงานความร้อนในโหมดทำความร้อน และใช้เป็นตัวระบายความร้อนในการปฏิเสธพลังงานเมื่ออยู่ในโหมดทำความเย็น โดยทั่วไประบบประเภทนี้สามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท:

ปั๊มความร้อนอากาศ-อากาศ หน่วยเหล่านี้จะทำความร้อนหรือทำให้อากาศภายในบ้านของคุณเย็นลง และเป็นตัวแทนของการบูรณาการปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศส่วนใหญ่ในแคนาดา สามารถจำแนกเพิ่มเติมตามประเภทของการติดตั้ง:

• ท่อ: คอยล์ภายในของปั๊มความร้อนอยู่ในท่อ อากาศจะถูกทำให้ร้อนหรือเย็นโดยการผ่านคอยล์ ก่อนที่จะกระจายไปตามท่อไปยังจุดต่างๆ ภายในบ้าน
• ไร้ท่อ: คอยล์ภายในของปั๊มความร้อนอยู่ในยูนิตคอยล์เย็น โดยทั่วไปยูนิตคอยล์เย็นเหล่านี้จะตั้งอยู่บนพื้นหรือผนังของพื้นที่ว่าง และให้ความร้อนหรือความเย็นของอากาศในพื้นที่นั้นโดยตรง ในบรรดาหน่วยเหล่านี้ คุณอาจเห็นคำว่าแยกย่อยและหลายส่วน:
  • มินิสปลิท: มียูนิตคอยล์เย็นตัวเดียวตั้งอยู่ภายในบ้าน โดยให้บริการโดยยูนิตคอยล์ร้อนตัวเดียว
  • Multi-Split: ยูนิตคอยล์เย็นหลายยูนิตอยู่ในบ้าน และให้บริการโดยยูนิตคอยล์ร้อนเพียงยูนิตเดียว

ระบบลม-อากาศจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่ออุณหภูมิภายในและภายนอกมีความแตกต่างกันน้อยลง ด้วยเหตุนี้ ปั๊มความร้อนแบบลมและอากาศจึงพยายามเพิ่มประสิทธิภาพโดยการจัดหาอากาศอุ่นในปริมาณที่สูงขึ้น และทำความร้อนอากาศนั้นให้มีอุณหภูมิต่ำลง (ปกติอยู่ระหว่าง 25 ถึง 45°C) สิ่งนี้แตกต่างกับระบบเตาเผาซึ่งส่งอากาศในปริมาณน้อยกว่า แต่ให้ความร้อนแก่อากาศจนถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้น (ระหว่าง 55°C ถึง 60°C) หากคุณเปลี่ยนจากเตาเผาไปใช้ปั๊มความร้อน คุณอาจสังเกตเห็นสิ่งนี้เมื่อคุณเริ่มใช้ปั๊มความร้อนใหม่

ปั๊มความร้อนแบบอากาศ-น้ำ: พบได้น้อยในแคนาดา ปั๊มความร้อนแบบอากาศ-น้ำให้ความร้อนหรือน้ำเย็น และใช้ในบ้านที่มีระบบจำหน่ายแบบไฮโดรนิก (แบบน้ำ) เช่น หม้อน้ำอุณหภูมิต่ำ พื้นแบบกระจาย หรือยูนิตคอยล์พัดลม ในโหมดทำความร้อน ปั๊มความร้อนจะจ่ายพลังงานความร้อนให้กับระบบไฮโดรนิก กระบวนการนี้จะกลับกันในโหมดทำความเย็น และพลังงานความร้อนจะถูกดึงออกจากระบบไฮโดรนิกและถูกปฏิเสธไปยังอากาศภายนอก

อุณหภูมิในการทำงานในระบบไฮโดรนิกมีความสำคัญอย่างยิ่งในการประเมินปั๊มความร้อนแบบลมและน้ำ ปั๊มความร้อนแบบอากาศ-น้ำทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อให้ความร้อนแก่น้ำที่อุณหภูมิต่ำลง เช่น ต่ำกว่า 45 ถึง 50°C และด้วยเหตุนี้จึงเข้ากันได้ดีกว่ากับพื้นแบบกระจายหรือระบบคอยล์พัดลม ควรใช้ความระมัดระวังหากพิจารณาการใช้งานกับหม้อน้ำที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งต้องใช้อุณหภูมิของน้ำสูงกว่า 60°C เนื่องจากโดยทั่วไปอุณหภูมิเหล่านี้เกินขีดจำกัดของปั๊มความร้อนที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่

ประโยชน์หลักของปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ

การติดตั้งปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศสามารถให้ประโยชน์หลายประการแก่คุณ ในส่วนนี้จะสำรวจว่าปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศมีประโยชน์ต่อปริมาณพลังงานในครัวเรือนของคุณอย่างไร

ประสิทธิภาพ

ประโยชน์หลักของการใช้ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศคือประสิทธิภาพสูงในการทำความร้อนเมื่อเทียบกับระบบทั่วไป เช่น เตาเผา หม้อไอน้ำ และแผงฐานไฟฟ้า ที่อุณหภูมิ 8°C ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ของปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงระหว่าง 2.0 ถึง 5.4 ซึ่งหมายความว่า สำหรับหน่วยที่มี COP 5 ความร้อน 5 กิโลวัตต์ชั่วโมง (kWh) จะถูกถ่ายโอนสำหรับไฟฟ้าทุก ๆ กิโลวัตต์ชั่วโมงที่จ่ายให้กับปั๊มความร้อน เมื่ออุณหภูมิอากาศภายนอกลดลง COP จะลดลง เนื่องจากปั๊มความร้อนจะต้องทำงานภายใต้อุณหภูมิที่แตกต่างกันมากขึ้นระหว่างพื้นที่ภายในและภายนอก ที่อุณหภูมิ –8°C COP สามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1.1 ถึง 3.7

ตามฤดูกาล ปัจจัยประสิทธิภาพการทำความร้อนตามฤดูกาล (HSPF) ของหน่วยที่มีจำหน่ายในตลาดอาจแตกต่างกันตั้งแต่ 7.1 ถึง 13.2 (ภูมิภาค V) สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าค่าประมาณ HSPF เหล่านี้ใช้สำหรับพื้นที่ที่มีสภาพอากาศคล้ายกับออตตาวา การประหยัดจริงจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งการติดตั้งปั๊มความร้อนของคุณเป็นอย่างมาก

การประหยัดพลังงาน

ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นของปั๊มความร้อนสามารถแปลไปสู่การลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก การประหยัดจริงในบ้านของคุณจะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงสภาพอากาศในท้องถิ่นของคุณ ประสิทธิภาพของระบบปัจจุบันของคุณ ขนาดและประเภทของปั๊มความร้อน และกลยุทธ์การควบคุม เครื่องคิดเลขออนไลน์หลายเครื่องพร้อมให้การประมาณค่าอย่างรวดเร็วว่าคุณคาดหวังการประหยัดพลังงานได้มากเพียงใดสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ เครื่องมือ ASHP-Eval ของ NRCan มีให้ใช้งานได้ฟรีและผู้ติดตั้งและนักออกแบบเครื่องกลสามารถนำมาใช้เพื่อช่วยแนะนำสถานการณ์ของคุณได้

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศทำงานอย่างไร?

การถอดเสียง

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศมีสามรอบ:

• วงจรการทำความร้อน: ให้พลังงานความร้อนแก่อาคาร
• วงจรการทำความเย็น: การนำพลังงานความร้อนออกจากอาคาร
• วงจรการละลายน้ำแข็ง: การกำจัดน้ำค้างแข็ง
• สะสมบนคอยล์ภายนอก

วงจรการทำความร้อน

ข้อสังเกต:

บทความบางส่วนนำมาจากอินเทอร์เน็ต หากมีการละเมิดใด ๆ โปรดติดต่อเราเพื่อลบออก หากคุณสนใจผลิตภัณฑ์ปั๊มความร้อน โปรดติดต่อบริษัทปั๊มความร้อน OSB เราเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดของคุณ