ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศทำงานอย่างไร?

อธิบายปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ

ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ (ASHP) เป็นกระบวนการที่ใช้หลักการอัดไอ เพื่อถ่ายเทอากาศร้อนจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งในลักษณะเดียวกับระบบของตู้เย็น
ก่อนที่จะดูรายละเอียดของเทคโนโลยี สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าอากาศที่อุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์มักจะมีความร้อนอยู่บ้าง และปั๊มความร้อนจำนวนมากเหล่านี้ก็สามารถดึงความร้อนออกมาได้แม้ที่อุณหภูมิต่ำถึง -15 องศาเซลเซียส

ระบบปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสี่ประการที่ช่วยให้สารทำความเย็นผ่านจากสถานะของเหลวไปยังก๊าซ:
1.คอมเพรสเซอร์
2.คอนเดนเซอร์
3.วาล์วขยายตัว
4.เครื่องระเหย

เมื่อสารทำความเย็นผ่านระบบทำความร้อน อุณหภูมิสูง (ปกติคือ 100 องศาขึ้นไป) จะเปลี่ยนเป็นไอหรือก๊าซในขณะที่พลังงานก่อให้เกิดความร้อน

จากนั้นก๊าซจะไหลผ่านคอมเพรสเซอร์ซึ่งจะเพิ่มอุณหภูมิ และจากนั้นจะผ่านวาล์วเอ็กซ์แพนชันที่ทำให้อากาศร้อนเข้าสู่อาคาร

จากนั้นอากาศร้อนจะผ่านเข้าไปในคอนเดนเซอร์เพื่อเปลี่ยนก๊าซให้เป็นของเหลวอีกครั้ง ความร้อนที่เกิดจากพลังงานในขั้นตอนการระเหยจะผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอีกครั้งเพื่อรีสตาร์ทวงจร และถูกใช้เพื่อทำให้หม้อน้ำทำงาน สำหรับการทำความร้อนใต้พื้น (ระบบอากาศสู่อากาศ) หรือสำหรับน้ำร้อนในบ้าน (อากาศสู่ -ระบบปั๊มความร้อนน้ำ)

การวัดประสิทธิภาพและประโยชน์ของปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ

ประสิทธิภาพของปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศวัดผ่านค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ซึ่งอาจมีค่าที่แตกต่างกันซึ่งหมายถึงจำนวนหน่วยความร้อนที่ผลิตขึ้นโดยใช้พลังงานหนึ่งหน่วย

มีข้อดีหลายประการของปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศ ทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ

ประการแรก ปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมีนัยสำคัญเท่ากับความร้อนที่ใช้ในกระบวนการถูกดึงออกมาไม่ว่าจะทางอากาศ น้ำ หรือพื้นดิน และจะมีการสร้างใหม่อย่างต่อเนื่อง แม้ว่าจะยังคงใช้ไฟฟ้าอยู่ในกระบวนการก็ตาม

ในด้านการเงิน ต้นทุนปั๊มความร้อนจากแหล่งอากาศสามารถลดลงได้ด้วยความช่วยเหลือของรัฐผ่านโครงการจูงใจด้านความร้อนทดแทน และเจ้าของบ้านสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนโดยการตัดเชื้อเพลิงที่เป็นอันตราย
นอกจากนี้เทคโนโลยีนี้ไม่ต้องการการบำรุงรักษาบ่อยครั้ง แต่มักจะทำงานได้อย่างราบรื่นหลังการติดตั้ง และมีค่าติดตั้งถูกกว่าปั๊มสูบน้ำภาคพื้นดินเนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีการขุดค้นใดๆ
อย่างไรก็ตาม อาจมีประสิทธิภาพน้อยกว่าปั๊มภาคพื้นดิน และประสิทธิภาพของปั๊มอาจได้รับผลกระทบเชิงลบจากอุณหภูมิต่ำ และโดยปกติจะต้องใช้เวลานานกว่าและพื้นผิวที่ใหญ่กว่าในการทำความร้อนภายใน