Okuma Rehberi
Isı pompaları, özellikle Avrupa'da son zamanlarda oldukça popüler. Bazı ülkeler, fosil yakıtlı soba ve kazanların kurulumunu yasaklamak ve yerine enerji tasarruflu ısı pompaları gibi daha çevre dostu seçenekler sunmak için çalışıyor. (Sobalar havayı ısıtıp borular aracılığıyla evin her yerine dağıtırken, kazanlar sıcak su veya buhar ısıtması sağlamak için suyu ısıtır.) Bu yıl ABD hükümeti, geleneksel fırınlara göre başlangıçta daha pahalı olan ancak uzun vadede çok daha verimli olan ısı pompalarının kurulumu için vergi teşvikleri sunmaya başladı.
Yeni enerji araçları alanında, pil kapasitesinin sınırlı olması, sektörü ısı pompalarına yöneltti. Bu nedenle, belki de ısı pompalarının ne anlama geldiğini ve ne işe yaradığını hızlıca öğrenmenin zamanı gelmiştir.
En yaygın ısı pompası türü hangisidir?
Son zamanlardaki söylentiler göz önüne alındığında, bir tane kullandığınızı öğrenince şaşırabilirsinizısı pompası- Muhtemelen evinizde ve arabanızda birden fazla var. Onlara ısı pompası demiyorsunuz: "buzdolabı" veya "klima" terimlerini kullanıyorsunuz.
Aslında bu makineler ısı pompalarıdır, yani ısıyı nispeten soğuk bir yerden nispeten sıcak bir yere taşırlar. Isı kendiliğinden sıcaktan soğuğa akar. Ancak onu soğuktan sıcağa çevirmek istiyorsanız, "pompalamanız" gerekir. Buradaki en iyi benzetme, kendi kendine bir tepeden aşağı akan, ancak tepeye pompalanması gereken sudur.
Bir tür soğuk depolamada (hava, su vb.) bulunan ısıyı sıcak depolamaya pompaladığınızda, soğuk depolama soğur ve sıcak depolama daha da ısınır. Buzdolabınızın veya klimanızın asıl işlevi budur: Isıyı ihtiyaç duyulmayan yerden başka bir yere taşır ve biraz fazla ısıyı boşa harcamanız umurunuzda olmaz.
Isı pompası ile pratik soğutucu nasıl yapılır?
Üretilen temel içgörüısı pompaları 19. yüzyılın başlarında, Jacob Perkins de dahil olmak üzere bir dizi mucit, soğutmayı sağlamak için buharlaşan uçucu sıvıları israf etmeden bir şeyi bu şekilde soğutabileceklerini fark ettiğinde ortaya çıktı. Bu buharları atmosfere salmak yerine, onları toplayıp sıvıya yoğunlaştırmanın ve bu sıvıyı soğutucu olarak tekrar kullanmanın daha iyi olacağını savundular.
Buzdolapları ve klimalar tam da bu amaçla var. Sıvı soğutucuları buharlaştırır ve soğuk buharı kullanarak buzdolabının veya arabanın içinden ısıyı emerler. Ardından gazı sıkıştırarak tekrar sıvı hale getirirler. Bu sıvı artık başlangıçtakinden daha sıcaktır, bu nedenle tuttuğu ısının bir kısmı (muhtemelen bir vantilatörün yardımıyla) kolayca (ister dışarıda ister mutfağın başka bir yerinde olsun) çevreye yayılabilir.
Yani ısı pompalarına çok aşinasınız; sadece siz onlara klima ve buzdolabı demeye devam ediyorsunuz.
Şimdi başka bir düşünce deneyi yapalım. Pencere tipi klimanız varsa, bunu gerçek bir deney olarak bile yapabilirsiniz. Ters yönde monte edin. Yani, kontrollerini pencerenin dışına yerleştirin. Bunu serin ve kuru havada yapın. Ne olacak?
Tahmin edebileceğiniz gibi, arka bahçenize soğuk hava üflüyor ve evinize ısı veriyor. Yani ısıyı taşımaya devam ediyor ve evinizi ısıtarak daha konforlu hale getiriyor. Elbette dışarıdaki havayı soğutuyor, ancak pencerelerden uzaklaştığınızda bu etki en aza iniyor.
Artık evinizi ısıtmak için bir ısı pompanız var. En iyisi olmayabilir.ısı pompası, ama işe yarayacaktır. Üstelik yaz geldiğinde ters çevirip klima olarak da kullanabilirsiniz.
Elbette, bunu gerçekten yapmayın. Denerseniz bile, ilk yağmur yağdığında ve kontrol ünitesine su girdiğinde kesinlikle başarısız olacaktır. Bunun yerine, evinizi ısıtmak için aynı prensibi kullanan ticari bir "hava kaynaklı" ısı pompası satın alabilirsiniz.
Sorun şu ki, votka pahalı ve şarabı soğutmak için çabucak bitecek. Votkayı daha ucuz bir alkolle değiştirseniz bile, kısa sürede maliyetinden şikayet etmeye başlayacaksınız.
Bu cihazlardan bazılarında ters çevirme valfleri bulunur ve bu sayede aynı cihaz çift işlevli bir görevi yerine getirebilir: Aşağıda açıklandığı gibi, dışarıdan içeriye veya içeriden dışarıya ısı pompalayarak hem ısıtma hem de iklimlendirme sağlayabilirler.
Isı pompaları elektrikli ısıtıcılardan neden daha verimlidir?
Isı pompaları, ısı üretmek için elektriğe ihtiyaç duymadıkları için elektrikli ısıtıcılardan daha verimlidir.ısı pompasıBir miktar ısı üretir, ancak daha da önemlisi dışarıdan evinize ısı pompalar. Eve salınan ısının elektrikli kompresöre gönderilen enerjiye oranına performans katsayısı veya COP denir.
Elektrikli ısıtma elemanı tarafından üretilen tüm ısıyı sağlayan basit bir elektrikli ısıtıcının COP değeri 1'dir. Öte yandan, bir ısı pompasının COP değeri bundan birkaç kat daha yüksek olabilir.
Ancak bir ısı pompasının COP değeri sabit bir değer değildir. Isının pompalandığı iki rezervuar arasındaki sıcaklık farkıyla ters orantılıdır. Bununla birlikte, çok soğuk olmayan bir rezervuardan çok sıcak olmayan bir binaya ısı pompalarsanız, COP değeri yüksek olacaktır; bu da ısı pompanızın elektrik tüketiminde oldukça verimli olduğu anlamına gelir. Ancak aşırı soğuk bir rezervuardan zaten sıcak olan bir binaya ısı pompalamaya çalışırsanız, COP değeri düşer ve bu da verimliliğin düşmesi anlamına gelir.
Sonuç, sezgisel olarak beklediğiniz şeydir: Dış mekan ısı deposu olarak bulabildiğiniz en sıcak şeyi kullanmak en iyisidir.
Dış havayı ısı rezervuarı olarak kullanan hava kaynaklı ısı pompaları, kış ısıtma sezonunda dış hava çok soğuk olduğu için bu açıdan en kötü seçenektir. Daha da iyisi, yer kaynaklı ısı pompalarıdır (jeotermal ısı pompaları olarak da bilinir), çünkü kışın bile orta derinliklerdeki toprak hala oldukça sıcaktır.
Isı pompaları için en iyi ısı kaynağı nedir?
Yeraltı kaynağındaki sorunısı pompalarıBu gömülü ısı rezervuarına erişmenin bir yoluna ihtiyacınız var. Evinizin etrafında yeterli alan varsa, hendekler kazabilir ve birkaç metre gibi makul bir derinliğe bir sürü boru gömebilirsiniz. Daha sonra, yerden ısıyı emmek için bu borulardan bir sıvı (genellikle su ve antifriz karışımı) geçirebilirsiniz. Alternatif olarak, zemine derin delikler açıp boruları bu deliklere dikey olarak döşeyebilirsiniz. Ancak tüm bunlar maliyetli olacaktır.
Şanslı birkaç kişinin kullanabileceği bir diğer strateji ise, belirli bir derinlikteki suya bir boru daldırarak yakındaki bir su kütlesinden ısı çekmektir. Bunlara su kaynaklı ısı pompaları denir. Bazı ısı pompaları, binadan çıkan havadan veya güneş enerjisiyle çalışan sıcak sudan ısı çekmek gibi daha sıra dışı bir strateji kullanır.
Çok soğuk iklimlerde, mümkünse toprak kaynaklı bir ısı pompası kurmak mantıklıdır. Muhtemelen bu yüzden İsveç'teki (kişi başına en yüksek ısı pompası sayısına sahip ülkelerden biri) çoğu ısı pompası bu tiptedir. Ancak İsveç'te bile hava kaynaklı ısı pompalarının oranı yüksektir ve bu da (en azından Amerika Birleşik Devletleri'nde) ısı pompalarının yalnızca ılıman iklimlerdeki evleri ısıtmak için uygun olduğu yönündeki yaygın iddiayı çürütmektedir.
Dolayısıyla, nerede olursanız olun, daha yüksek ilk maliyetleri karşılayabiliyorsanız, bir dahaki sefere evinizi nasıl ısıtacağınıza dair bir kararla karşı karşıya kaldığınızda, geleneksel bir soba veya kazan yerine bir ısı pompası kullanmayı düşünün.
Gönderim zamanı: 19 Ekim 2023