Lesehandbuch
Wärmepumpen sind heutzutage der Wut, insbesondere in Europa, wo einige Länder daran arbeiten, die Installation von fossilen Treibstoffherden und Kesseln zugunsten umweltfreundlicherer Optionen, einschließlich energieeffizienter Wärmepumpen, zu verbieten. (Öfen Wärme Luft und verteilen Sie sie durch Rohre im gesamten Haus, während die Kessel Wasser erhitzen, um heißes Wasser oder Dampfheizung zu ermöglichen.) In diesem Jahr begann die US -Regierung steuerliche Anreize für die Installation von Wärmepumpen, die tendenziell mehr im Voraus kosten als herkömmliche Öfen Aber auf lange Sicht viel effizienter.
Auf dem Gebiet neuer Energiefahrzeuge, da die Batteriekapazität begrenzt ist, hat sie auch die Branche dazu veranlasst, sich zu Wärmepumpen zu verwandeln. Vielleicht ist es Zeit, schnell zu lernen, was Wärmepumpen bedeuten und was sie tun.
Was ist die häufigste Art der Wärmepumpe?
Angesichts der jüngsten Begeisterung sind Sie möglicherweise überrascht zu erfahren, dass Sie bereits a verwendenWärmepumpe- Sie haben wahrscheinlich mehr als einen in Ihrem Haus und mehr als einen in Ihrem Auto. Sie nennen sie einfach nicht Wärmepumpen: Sie verwenden die Begriffe "Kühlschrank" oder "Klimaanlage".
Tatsächlich sind diese Maschinen Wärmepumpen, was bedeutet, dass sie Wärme von einem relativ kalten Ort zu einem relativ heißen Ort bewegen. Die Wärme fließt spontan von heiß zu kalt. Aber wenn Sie es von kalt zu heiß umdrehen möchten, müssen Sie es "pumpen". Die beste Analogie hier ist Wasser, das alleine einen Hügel hinunter fließt, aber den Hügel hinauf gepumpt werden muss.
Wenn Sie die Wärme in einer Art Kältespeicher (Luft, Wasser usw.) in die heiße Lagerung pumpen, wird die Kältespeicherung kälter und die heiße Lagerung wird heißer. Darum geht es in Ihrem Kühlschrank oder einer Klimaanlage - es bewegt sich von der Wärme, von der er nicht an einem anderen Ort benötigt wird, und es ist Ihnen egal, ob Sie ein wenig zusätzliche Wärme verschwenden.
Wie macht man mit einer Wärmepumpe einen praktischen Kältemaschinen?
Der wichtigste Einblick, der produziert wurdeWärmepumpen kam im frühen 19. Jahrhundert, als eine Reihe von Erfinder, darunter Jacob Perkins, erkannten, dass sie etwas auf diese Weise abkühlen konnten, ohne die flüchtigen Flüssigkeiten zu verschwenden, die zum Erreichen der Kühlung verdunsteten. Anstatt diese Dämpfe in die Atmosphäre zu befreien, sei es besser, sie zu sammeln, sie in eine Flüssigkeit zu verdichten und diese Flüssigkeit als Kühlmittel wiederzuverwenden.
Dafür sind Kühlschränke und Klimaanlagen da. Sie verdampfen flüssige Kältemittel und nutzen den kalten Dampf, um Wärme aus der Innenseite eines Kühlschranks oder eines Autoes zu absorbieren. Dann komprimieren sie das Gas, das wieder in flüssiger Form kondensiert. Diese Flüssigkeit ist jetzt heißer als zu Beginn, sodass ein Teil der Wärme, die sie hält, leicht (möglicherweise mit Hilfe eines Ventilators) in die Umgebung fließen kann - sei es im Freien oder anderswo in der Küche.
Das heißt: Sie sind mit Wärmepumpen sehr vertraut; Es ist nur so, dass Sie sie immer wieder als Klimaanlage und Kühlschränke bezeichnen.
Lassen Sie uns nun ein weiteres Gedankenexperiment machen. Wenn Sie eine Fensterklimaanlage haben, können Sie es sogar als echtes Experiment machen. Rückwärts installieren. Installieren Sie seine Steuerelemente außerhalb des Fensters. Tun Sie dies bei kühlem, trockenem Wetter. Was wird passieren?
Wie zu erwarten, bläst es kalte Luft in Ihren Garten und löst Wärme in Ihr Zuhause frei. Daher transportiert es immer noch Wärme und macht Ihr Zuhause durch Erhitzen komfortabler. Sicher, es kühlt die Luft draußen, aber dieser Effekt wird minimal, sobald Sie nicht von Fenstern sind.
Sie haben jetzt eine Wärmepumpe, um Ihr Zuhause zu erhitzen. Es ist möglicherweise nicht das BesteWärmepumpe, aber es wird funktionieren. Wenn der Sommer kommt, können Sie ihn auch auf den Kopf stellen und als Klimaanlage verwenden.
Natürlich tun Sie das nicht wirklich. Wenn Sie es versuchen, wird es zweifellos das erste Mal fehlen, wenn es regnet und Wasser in den Controller eindringt. Stattdessen können Sie sich eine kommerzielle "Luftquelle" -Hitzepumpe kaufen, die das gleiche Prinzip verwendet, um Ihr Zuhause zu erwärmen.
Das Problem ist natürlich, dass Wodka teuer ist und Sie schnell ausgehen, um den Wein abzukühlen. Selbst wenn Sie Wodka durch einen billigeren Alkohol ersetzen, beschweren Sie sich bald über die Kosten.
Einige dieser Geräte haben sogenannte Umkehrventile, mit denen dasselbe Gerät eine doppelte Rolle spielen kann: Sie können Wärme von außen von in oder von innen nach außen pumpen und sowohl Wärme als auch Klimaanlage liefern, wie nachstehend beschrieben.
Warum sind Wärmepumpen effizienter als elektrische Heizungen?
Wärmepumpen sind effizienter als elektrische Heizungen, da sie keinen Strom erfordern, um Wärme zu erzeugen. Der von a verwendete StromWärmepumpeErzeugt etwas Wärme, aber was noch wichtiger ist, es pumpt Wärme von außen in Ihr Haus. Das Verhältnis der Wärme, die in die Heimat zu der Energie versetzt wird, die an den elektrischen Kompressor gesendet wird, wird als Leistungskoeffizient oder COP bezeichnet.
Eine einfache elektrische Raumheizung, die die gesamte Wärme liefert, die vom elektrischen Heizelement erzeugt wird, hat einen Polizisten von 1. Die Cop einer Wärmepumpe kann eine Größenordnung höher sein.
Der Polizist einer Wärmepumpe ist jedoch kein fester Wert. Es ist umgekehrt proportional zur Temperaturdifferenz zwischen den beiden Reservoirs, in denen Wärme gepumpt wird. Wenn Sie die Wärme von einem nicht allzu kalten Reservoir zu einem nicht allzu heißen Gebäude pumpen, ist der COP ein großer Wert, was bedeutet, dass Ihre Wärmepumpe sehr effizient in der Verwendung von Elektrizität ist. Wenn Sie jedoch versuchen, die Wärme aus einem extrem kalten Reservoir in ein bereits warmes Gebäude zu pumpen, wird der COP -Wert reduziert, was bedeutet, dass Effizienz leidet.
Das Ergebnis ist das, was Sie intuitiv erwarten: Es ist am besten, das Wärmste zu verwenden, was Sie als Außenhitze -Reservoir finden können.
Luftquellen -Wärmepumpen, die Außenluft als Wärmebehälter verwenden, sind in dieser Hinsicht die schlechteste Option, da die Außenluft während der Winterheizzeit sehr kalt ist. Noch besser sind gemahlene Quellenwärmepumpen (auch als geothermische Wärmepumpen bezeichnet), denn selbst im Winter ist der Boden in mittleren Tiefen immer noch ziemlich warm.
Was ist die beste Wärmequelle für Wärmepumpen?
Das Problem mit der BodenquelleWärmepumpenist, dass Sie einen Weg benötigen, um auf diesen vergrabenen Wärmereservoir zuzugreifen. Wenn Sie genügend Platz in Ihrem Haus haben, können Sie Gräben graben und ein paar Rohre in angemessener Tiefe vergraben, z. B. ein paar Meter tief. Sie können dann eine Flüssigkeit (normalerweise eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel) durch diese Rohre zirkulieren, um Wärme vom Boden zu absorbieren. Alternativ können Sie tiefe Löcher in den Boden bohren und die Rohre vertikal in diese Löcher einbauen. All dies wird jedoch teuer.
Eine andere Strategie, die ein paar glückliche Wärme zur Verfügung stellt, besteht darin, Wärme aus einem nahe gelegenen Wasserkörper zu extrahieren, indem ein Rohr in einer bestimmten Tiefe ins Wasser getaucht wird. Diese werden als Wasserquellen -Wärmepumpen bezeichnet. Einige Wärmepumpen verwenden die ungewöhnlichere Strategie, Wärme aus der Luft zu extrahieren, die das Gebäude oder aus Solarheizwasser verlässt.
In sehr kalten Klimazonen ist es sinnvoll, nach Möglichkeit eine Erdungswärmepumpe zu installieren. Dies ist wahrscheinlich der Grund, warum die meisten Wärmepumpen in Schweden (mit einer der höchsten Anzahl von Wärmepumpen pro Kopf) von diesem Typ sind. Aber auch Schweden hat einen großen Prozentsatz an Luftquellen-Wärmepumpen, was den gemeinsamen Anspruch (zumindest in den USA) entspricht, dass Wärmepumpen nur für Heizung von Häusern in milden Klimazonen geeignet sind.
Wenn Sie sich also die höheren Kosten für die Voraus leisten können, sollten Sie sich das nächste Mal mit einer Entscheidung über die Wärmepumpe anstelle eines herkömmlichen Herdes oder Kessels stellen, wenn Sie sich leisten können.
Postzeit: Oktober 19. bis 2023